砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性分析

针对砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性较为复杂的问题,基于砼芯水泥土搅拌桩(DCM)复合地基载荷板试验,采用弹塑性有限元方法,讨论不同芯长比和含芯率条件下砼芯水泥土搅拌桩复合地基的荷载传递、承载力和沉降变化规律.计算结果表明:随着芯长比的增加,越来越多的上部荷载集中至砼芯,同时桩周土体上的竖向应力减小;水泥土搅拌桩外壳在上部与桩周土和砼芯共同承担竖向荷载,随着桩体入土深度的增加变为负责传递砼芯与桩周土之间的剪应力;砼芯长度控制了桩土侧摩阻力的发挥长度,而且使得桩土侧摩阻力沿深度均匀发挥;芯长比和含芯率对于砼芯水泥土搅拌桩复合地基承载力的影响是相互的,选择合适的芯长比和含芯率组合,能最大限度地发挥砼芯水泥土搅拌桩桩复合地基的承载力.

砼芯水泥土搅拌桩单桩的有限元分析

用ANSYS7.0有限元分析软件对由水泥土和混凝土两种材料组成的新型复合桩 砼芯水泥土搅拌桩单桩进行了分析.重点分析了该桩在竖向荷载作用下桩身内外芯和桩土各部分间的分配,荷载沿深度的传递和向外扩散等,并通过就不同的水泥土和桩周土体的弹性模量、芯桩的长度、芯桩的直径等诸因素对地基沉降的规律进行了研究.

刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基沉降计算

为了计算复合地基沉降并研究其相关影响因素,首先,考虑界面相对位移对界面侧摩阻力的影响,获得理想弹塑性荷载传递函数;然后,根据荷载传递法的基本原理,建立砼芯、水泥土桩和桩周土三者各自的平衡微分方程,得到三者相应的应力位移表达式;最后,通过与数值模拟对比验证了该方法的可靠性,分析了上部荷载、含芯率、面积置换率、桩周土和下卧层压缩模量对复合地基沉降量的影响。研究结果表明:刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基中砼芯承担了较大部分的上部荷载,水泥土桩次之,桩周土的荷载分担比最小;随着荷载增大,砼芯的荷载分担比逐渐减小,桩周土和水泥土桩的荷载分担比逐渐增加,荷载由砼芯向外逐步传递到水泥土桩与桩周土;随着上部荷载减小,含芯率、面积置换率、桩周土和下卧层压缩模量增加,复合地基沉降量逐步减小,其中含芯率的影响相对较小;除下卧层压缩模量外,各影响因素对桩周土压缩量的影响程度显著大于下卧层土体压缩量的影响程度。

砼芯水泥土桩复合地基工作性状研究

考虑地基土体分层以及砼芯和深层水泥土搅拌桩(DCM桩)长度不同的情况,提出刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基工作性状的迭代分析方法,并将该法所得沉降计算结果与实测结果进行比较,验证该方法的可靠性;随后采用所提方法分析含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平等因素对复合地基桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明:含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平均会对复合地基的工作性状产生较大影响,且含芯率、芯长比与桩土应力比呈正相关,面积置换率、荷载水平与桩土应力比呈负相关;在复合地基各部分的沉降中,纯水泥土桩段压缩所造成的沉降量占比较高,且受芯长比、面积置换率以及荷载水平的影响较大。

砼芯水泥土复合桩在基坑支护工程中的应用与研究

砼芯水泥土复合桩是一种新型的基坑支护方法,即在水泥土搅拌桩中插入钢筋混凝土预制小方桩,形成一种新的复合桩体,兼有受力和止水的双重作用,并采用两排中间用圈梁相连的门型结构提高了支护结构的受力特性。该支护方案在南京某深基坑工程中得到了成功应用。本文分析了该新方法的结构特点、简要介绍了其设计计算方法,并结合有限元数值模拟和实际的监测数据与排桩方案进行分析比较。研究结果表明,该新型基坑支护形式取得了良好的支护和经济效果,具有重要的应用前景。

带垫层的砼芯水泥土搅拌桩复合地基桩-土应力比的计算

在考虑了砼芯水泥土搅拌桩桩顶刺入垫层,桩端刺入下卧层,桩周存在的负摩阻力的情况下,导出了带垫层的砼芯水泥土搅拌桩复合地基桩-土应力比的计算公式,并对不同桩深的桩-土应力比也做了推导。最后通过实例验证,结果显示本文所提出的桩土应力比计算方法与实测具有很好的一致性。

砼芯水泥土搅拌桩基坑支护计算方法的探讨

由于砼芯水泥土搅拌桩支护方法处于起步阶段,加之支护结构受力状态复杂,计算方法方面还需进一步探讨,以使该方法更安全,造价更合理。砼芯水泥土搅拌桩是一种很有发展潜力的基坑支护方法,值得进一步探讨研究,并在实践中不断总结。

砼芯水泥土搅拌桩基坑支护的有限元分析

砼芯水泥土搅拌桩支护方法异于常用的支护方法,没有现成的经验可借鉴,用普通的近似方法分析和设计有较大难度。为了准确了解基坑支护结构的变形情况,确保工程安全,也为了便于该新型支护方法的推广,对该基坑支护形式进行了二维有限元分析。有限元分析中采用理想弹塑性模型,考虑了支护结构和土体之间的相互作用,并将计算结果与普通的近似方法计算结果进行了比较,发现用普通近似方法进行设计存在一定的安全隐患。对砼芯水泥土搅拌桩支护设计涉及到的水泥土桩长、方桩桩长、岩土的弹模、桩间距等关键参数进行了分析和讨论,最后对砼芯水泥土搅拌桩支护设计提出了可行建议。

砼芯水泥土搅拌桩应力比的研究

文章研究刚性基础下砼芯水泥土搅拌桩,外芯-内芯-桩周土应力比的计算。从外芯,内芯与桩周土的荷载-沉降曲线出发,采用荷载-沉降的双曲线模型,给出了砼芯水泥土搅拌桩外芯-内芯-桩周土应力比的解析解。并分析应力比随荷载的变化规律。最后通过实例计算,结果表明,所得的解析解与实测应力比值基本吻合。

芯长比对砼芯水泥土搅拌桩承载能力的影响——数值模拟分析

砼芯水泥土搅拌桩(加芯桩)适用于深厚软土地基的加固处理,具有广阔的应用前景;但其设计与施工等实践环节仍多基于工程经验展开,缺少理论依据。针对典型福建海相软土地层,同时结合宁德站工程加芯桩的原位载荷试验,焦距芯长比这一关键性结构参数,应用MIDAS有限元模拟软件建立了该桩型的三维数值模拟分析模型。将模拟结果与载荷试验的P-S曲线进行对比,验证了MIDAS所构建有限元模型的合理性和正确性。分析表明,加芯桩的极限承载力随芯长比的增加而增大,最优芯长比为0.722。

砼芯橡胶水泥土桩复合地基的有限元分析

为了解决砼芯水泥土桩外芯桩的脆性问题,将橡胶粉掺入外芯桩中,得到砼芯橡胶水泥土(RCS)桩;利用ABAQUS软件建立模型,研究不同桩身材料、芯桩长度比、芯桩面积比、橡胶粉掺入量等对砼芯RCS桩复合地基承载性能的影响。结果表明:随着芯桩长度比、芯桩面积比的增大,砼芯水泥土桩的承载性能逐渐提升,但提升幅度在两者各达到一定的比例后不再明显;水泥土外芯桩中橡胶粉掺量的增加虽然会导致砼芯RCS桩承载能力的降低和变形能力的提高,但是也能增大桩间土和内芯桩的荷载承担比例;砼芯RCS桩存在最优芯桩长度比和芯桩面积比组合,并且合理的橡胶粉掺入量能够最大限度地发挥砼芯RCS桩复合地基的承载能力。