强震区碎石桩复合地基抗液化效果评价方法

碎石桩法作为常用的抗液化地基处理技术,目前国内现行规范在碎石桩设计及检测验收阶段均只考虑碎石桩对桩间土密实作用,而忽略其排水及减震抗液化作用。强震区地基抗液化要求高,采用碎石桩处理若仅考虑对桩间土密实作用,将导致碎石桩面积置换率较高,造成工程的浪费。针对国内外缺乏碎石桩复合地基综合抗液化效果检测与评价方法现状,基于碎石桩复合地基密实、排水、减震三大抗液化作用计算公式,提炼了碎石桩复合地基抗液化效果评估核心要素,提出三大抗液化作用的评价方法。结合工程实例,提出了强震区碎石桩复合地基抗液化效果检测验收流程及综合评价方法,可为碎石桩加固类似地基的抗液化效果检测与评价提供参考。

路堤荷载作用下碎石桩复合地基桩土应力比计算及试验研究

深入分析了路堤等柔性荷载作用下碎石桩复合地基的工作机理,对路堤-碎石桩-桩间土系统进行合理简化,建立了桩土应力比计算模型,并给出关键参数的求解过程。基于最小势能原理,导得路堤荷载下碎石桩复合地基桩土应力比计算解析表达式,结合大型室内模型试验,通过对比试验过程中的全程监测数据,验证了理论解的正确性。探讨了各主要影响因素与桩土应力比之间的关系,结果表明:桩土模量比和置换率是应力比的主要影响因素,路堤高度与路堤材料的影响次之;当路堤高度较小时,随着高度增加,桩土应力比提高明显;但当路堤高度增大到一定值时,桩土应力比基本不变;增大填料剪切模量可略微增大应力比。

碎石桩复合地基固结简化分析

碎石桩复合地基在工程上的应用非常广泛,其应力应变性状的研究已很深入,固结问题也得到了不同程度的研究,但是已有的解析式大多较复杂,工程中难以应用。本文将桩间土径向整体作为一个研究对象,从而避开单独考虑因施工造成的涂抹作用的影响;根据排水量与体变等效原理,用平均超孔隙水压力的概念推导出一种简化的固结计算式。该方法可直接得到不同深度碎石桩和桩间土的平均超孔隙水压力和平均固结度,也可计算复合地基整体固结度。本文推得的解析式简洁且实用性强。

土工格室+碎石桩复合地基承载机理及其试验研究

首先利用相似理论的方法,设计完成了单纯软基、土工格室垫层加固软基、土工格室+碎石桩复合地基室内3组对比模型试验。在此基础上,根据荷载-沉降曲线、桩土应力比以及孔隙水压力的试验数据对比,系统分析了土工格室+碎石桩复合地基的承载性状及作用机理,最后结合土工格室的受力特点,提出该类复合地基承载力计算公式。

碎石桩复合地基抗液化判别方法研究现状与分析

针对目前国内外碎石桩复合地基抗液化判别方法的研究现状进行了简要归纳和分析 ,其研究结果表明 :已有的判别方法存在着较大的局限性 ,还不能很好地反映碎石桩的排水效应、减震效应及各效应的综合作用 ;桩径、桩长、桩距等加固参数对加固效果的影响还不能在判别标准中得到合理的体现。最后 。

碎石桩复合地基的研究进展与分析

从碎石桩复合地基的抗液化机理、抗液化性能判别方法、动力分析方法等方面入手,对国内外研究现状做了简要介 绍和分析。结果表明,过去的研究主要集中在碎石桩的加密效应和排水效应方面。对水平剪应力分担情况的研究相对较少 碎石桩复合地基抗液化效果判别方法的研究还有待深入。目前,动力分析方法基本上以粘弹性理论为基础,应加强弹塑性及 粘弹塑性有效应力动力分析方面的研究。

柔性基础下筋箍碎石桩复合地基变形机理及其沉降分析方法

筋箍碎石桩复合地基是一种新型的软土地基处理方法,其沉降分析是地基处理加固设计的重要依据。因此,首先结合柔性基础下筋箍碎石桩复合地基的工程特点,通过深入研究筋箍碎石桩复合地基变形力学机理,将复合地基划分为碎石桩筋箍段、非筋箍段和下卧层三部分,建立出筋箍碎石桩复合地基沉降计算模型。然后,通过考虑筋箍碎石桩复合地基筋箍段桩土相对滑移和非筋箍段桩土径向变形即"鼓胀效应"特点,引入典型桩土单元分析模型,分别建立出碎石桩筋箍段和非筋箍段压缩变形计算方法,进而提出了柔性基础下筋箍碎石桩复合地基沉降分析新方法。最后,通过工程实例计算,并与实测值及现有方法计算结果进行对比分析,表明该方法更能反映工程实际情况,克服了现有方法分析结果偏于危险的缺陷。

碎石桩复合地基复合模量极限值分析

针对复合地基的复合模量是计算复合地基沉降的关键参数,但求解出完全符合实际的精确解较困难的情况,在分析碎石桩复合地基复合模量现有计算方法及计算中存在的问题基础上,将复合地基看成由桩和土组成的复合材料,从整体上考虑,避免了桩与土之间复杂的相互作用机理分析,并采用弹性理论中最小势能原理和最小余能原理计算复合模量,推求出复合模量上、下限值计算公式。此外,对影响复合模量上、下限值的几个主要参数如桩土压缩模量、土体泊松比和置换率等进行分析。研究结果表明:碎石桩复合地基复合模量极限值随着土体模量和置换率的增大而增大,并且上限值是下限值的1.1～1.4倍,工程实例验证了所求极限值范围的合理性。

高速公路碎石桩复合地基加固数值模拟

通过数值模拟分析了高速公路碎石桩复合地基在桩体施工、路堤填筑、运行期全过程问题和地震动荷载作用等问题。计算结果表明:碎石桩在路堤的填筑和运行期起到明显的排水固结作用,当桩长大于6 m后复合地基中的孔压最大值变化较缓慢;在桩长大于10 m后路堤底面的沉降量和坡脚的水平位移量变化均较小。地震荷载作用下路堤顶部的水平向加速度峰值较底面大;在碎石桩加固范围内,复合地基的水平刚度大于天然地基,而在整个地基内,复合地基的竖向刚度均大于天然地基,在地基刚度较大的情况下位移最大值较大;天然地基在路堤坡脚下方、路堤边坡等位置较易发生液化,经过碎石桩加固后降低了地基液化的可能性。

碎石桩复合地基三维地震响应分析

将饱和砂土视为土—水两相介质,以Biot动力固结方程为基础,编制了完全耦合的三维排水有效应力动力反应分析程序。利用该程序对碎石桩复合地基进行了动力反应分析。结果表明:在地震荷载作用下,碎石桩具有明显的减震效应,碎石桩复合地基表层的最大水平振动加速度与天然地基相比明显减小,并且碎石桩对地基的沉降变形有明显的抑制作用;碎石桩的排水效应十分显著,随着输入地震加速度的减弱,在孔压达到峰值以后,由下到上出现了明显的孔压消散现象,碎石桩排水效应的影响范围为上窄下宽的圆台形;碎石桩的加密效应显著;考虑碎石桩各效应的耦合作用比仅考虑其单一效应,计算得到的孔压比要小,因此在进行碎石桩复合地基抗液化判别时,应该综合考虑碎石桩各效应的相互耦合作用。

碎石桩复合地基的液化判别方法

针对目前适用于碎石桩复合地基液化判别方法相对缺乏的现状,依据碎石桩复合地基中地震剪应力按碎石桩和桩间土刚度不同来分配的思路、以Seed剪应力法和美国NCEER协会推荐的抗液化剪应力比公式为基础,提出适用于碎石桩复合地基的液化判别方法,并采用有限元数值模拟方法模拟了地震中碎石桩复合地基桩间土的剪应力变化。模拟分析结果表明,在打设碎石桩后桩间土的地震剪应力小于打设碎石桩前的地震剪应力,说明刚度较大的碎石桩分担了较大的地震剪应力,而刚度较小的桩间土分担了较小的地震剪应力。最后对比了有限元数值模拟结果、我国规范法判别结果和本文方法的判别结果,得出本文方法可以作为一种碎石桩复合地基的液化判别方法。

土工格室+碎石桩复合地基室内模型承载试验研究

针对前人试验模型的不足 ,根据相似理论 ,以某高速公路土工格室 +碎石桩复合地基为原型 ,设计完成了一组大型对比室内模型。并在大量试验数据的基础上 ,对其承载机理进行了深入探讨 ,得到了有益的结论 ,对土工格室

土工格栅砂垫层与碎石桩复合地基承载试验研究

单独使用碎石桩复合地基在提高软土地基承载力和减小变形方面效果较差.通过模型试验对土工格栅加筋砂垫层+碎石桩复合地基处理软弱地基进行了研究,在大量试验数据的基础上,对其承载机理和抗变形能力进行了较为详尽的理论分析,试验结果表明,土工格栅砂垫层+碎石桩复合地基能大幅度提高软弱地基的承载能力,且桩顶布置的土工格栅加筋垫层能够有效地分散荷载,减少地基沉降量.

岸边软土区碎石桩复合地基沉降正交数值试验分析

基于正交试验理论数值模拟试验方案,在ANSYS构建的三维网格模型基础上,通过FLAC3D软件模拟计算分析,获得岸边软土区碎石桩复合地基沉降特性、影响加固效果的主要因素及影响规律,并由极差、方差分析量化各因素的影响权重。通过对数值试验结果进行回归分析,得到各影响因素下复合地基的沉降计算式。研究结果表明:复合地基中各影响因素对最大沉降的影响程度存在差异,其中软土层压缩模量、路堤下中点软土厚度、泊松比具有极显著影响;下卧硬层倾斜影响最大沉降值位置点,沉降变形曲线不再对称分布,在工程实践中需引起重视。

振动作用下碎石桩复合地基渗流理论分析与物理模拟

碎石桩技术是常用的抗液化处理措施之一。在地震荷载作用时,由于桩体材料比桩间土渗透性更高,能够加快地基土体超静孔压的消散从而部分或完全消除地基的液化可能性。首先将单根碎石桩及其影响范围的地基土当做一个表征体元,将碎石桩影响边界处的孔压作为已知条件,基于已有解析解推导了碎石桩复合地基竖向和水平向渗流的计算表达式。并开展了一组碎石桩处理地基超重力振动台模型试验,用提出的碎石桩复合地基径竖向渗流解得到总渗流量,并基于地基土体的体积守恒关系得到计算沉降值,与试验结果吻合,从而验证了提出的碎石桩复合地基渗流计算公式的正确性。进一步基于所推导的渗流计算表达式,分析了本次超重力振动台模型试验碎石桩复合地基水平向和竖向渗流演化规律。

碎石桩复合地基若干问题的理论分析

本文在考虑桩 -土相互作用的基础上 ,根据桩 -土侧向变形协调及竖向变形相等的条件 ,应用弹性理论导出了线弹性状态下桩体及桩周土的应力 -应变关系 ,得出了桩体材料屈服时桩 -土应力比的计算式。利用摩尔 -库仑屈服准则导出了桩周土处于极限平衡状态时 ,桩体和桩周土竖向变形的表达式 ,并导出了碎石桩极限承载力计算式。讨论了桩 -土应力比、竖向应变与置换率及桩周土变形模量的关系。同时指出 :用碎石桩加固软土地基其加固效果比较明显。但用碎石桩来加固土的变形模量大于 8MPa的地基 ,加固效果不很明显 ,且是十分有限的。并建议对于碎石桩加固的软土地基应该按控制沉降量设计法来代替传统的控制承载力设计法来进行设计计算。为验证本文方法的正确性 ,通过工程实例 ,将本文计算结果与实验结果进行了对比 ,对比表明

考虑桩土滑移和鼓胀影响的碎石桩复合地基沉降分析方法

本文在深入研究柔性基础下碎石桩复合地基变形力学机理的基础上,结合单元体桩周土位移模式建立出柔性基础下碎石桩复合地基沉降分析方法。首先,根据柔性基础下碎石桩复合地基桩土界面上存在相对滑移的特点对现有竖向位移模式进行改进,然后,考虑到碎石桩复合地基桩体侧向鼓胀不可忽视的特征,在位移模式分析方法中计入径向位移的影响,并且由此得到桩侧摩阻力的分析方法,最后,通过对该模型的受力分析得到复合地基加固区压缩变形分析方法。该方法不仅能反映桩土间的相互作用以及复合地基桩土滑移的特征,而且能考虑碎石桩体鼓胀变形对复合地基沉降分析的影响。最后通过工程实例分析,表明了本文方法的可行性与合理性。

碎石桩复合地基的作用机理分析及沉降计算

通过对规范方法的讨论及对碎石桩复合地基桩土竖向及径向应力应变关系分析，提出桩土变形模式，建立桩土应力、应力比表达式及沉降计算方法。

柔性基础下碎石桩复合地基力学特性分析

通过有限元分析方法,对柔性基础下碎石桩复合地基的力学特性进行了数值模拟,得到了柔性基础下碎石桩复合地基的桩、土附加应力分布特征,荷载水平与桩顶应力和桩体承载率的关系,桩土模量比与桩顶应力和桩体承载率的关系,桩土应力比与荷载和置换率的关系等力学特性的一些基本规律,为工程设计提供参考.

碎石桩复合地基有限元分析

应用有限元对碎石桩复合地基进行了数值模拟，求取了碎石桩复合地基的极限荷载，分析了复合地基的受力状况，探讨了碎石桩的鼓胀破坏过程及规律。数值分析结果表明增量加载有限元法是分析碎石桩地基的一种很有效的手段，它在获得极限载荷的同时，能够详尽地阐述碎石桩复合地基的受力状况及碎石桩的鼓胀特性。