厚软土层下高层建筑长短桩复合地基承载性能研究

为了提升厚软土层下高层建筑地基的承载力,提出长短桩复合地基承载性能研究。基于地质勘测结果设计长短桩复合地基,分析其承载性状及沉降情况;利用Mohr-Coulomb模型,完成承载性能模拟。实验结果显示:在短桩和长桩桩体的单桩承载载荷最大时,沉降结果均在5.00 cm左右;楼体层高为30.00 m时,单位载荷沉降平均值为0.51 cm。所提方法能够可靠分析厚软土层的高层建筑长短桩复合地基承载性能,为厚软土层的高层建筑长短桩复合地基设计提供可靠依据。

长短桩复合地基在深厚软土地基处理中的应用

滨海商务区机场东路东侧排洪泵闸工程副排洪渠水闸淤泥、淤泥质土厚度超过50 m,软土厚度大,地基处理难度大。笔者通过对真空联合堆载预压法、水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩、预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩)等4种常用的软土地基处理方法进行分析比较,推荐闸室、挡土墙等建筑物采用大直径水泥土搅拌桩与PHC管桩组成的长短桩复合地基。结果表明,地基处理后,显著地提高了地基承载力,建筑物沉降较小,方案安全可靠且投资较省。该研究成果可为类似软土地基处理提供参考。

长短桩复合地基的受力特性及其影响因素分析

针对在实际工程中单一短桩或长桩无法满足工程需求的问题,文章通过将短桩和长桩相组合,提出了长短桩复合地基。其中,柔性短桩能够优化浅层软土特性,刚性长桩可以减小土体沉降,褥垫层能够合理分配桩间土和桩体间的荷载。文章以随州市文化公园片区公园三号小区项目为依托,通过建立数值模型,分析了桩间距、桩长、褥垫层厚度等因素对复合地基受力情况的影响,研究结果表明:桩间土应力会随褥垫层刚度和桩身长度的增加而逐渐降低,但持续增大褥垫层刚度并不能大幅度减小桩间土的应力;桩间土应力随着桩间距与褥垫层厚度的增大而增大,但较大的桩间距会导致桩间土受力面积比例增大,作用在桩体上的荷载比例减小,不利于控制地基沉降。通过综合考虑场区地质情况、工程特点和工程成本后,确定褥垫层刚度为40 MPa,厚0.4 m,桩间距为4倍桩径,桩长18 m。文章研究成果可为类似地基处理工程提供借鉴和参考。

长短桩组合路堤桩荷载分担规律离心模型试验与数值模拟

采用离心模型试验和三维有限元法,探讨路堤荷载下长短桩组合路堤桩的荷载分担规律。共进行4组离心模型试验,得到不同桩长比时长桩和短桩的桩土应力比随分级加载过程的变化曲线,以及相应的长桩和短桩桩身轴力的传递规律。基于离心模型试验的基本参数建立三维有限元模型,采用Gibson地基模拟离心场中软土地基强度沿深度方向逐渐增大的特性。计算结果与离心模型测试结果的对比验证模型建立的合理性;并且进一步研究长短桩组合路堤桩应用于存在持力层时的层状地基中的桩土荷载分担规律。研究结果表明:随着荷载的增加,长桩分担的荷载逐渐增大,而短桩和桩间土分担的荷载逐渐减小,且都趋于稳定值;桩长比越大,长桩分担的荷载越大;存在持力层时的层状地基更有利于长短桩组合路堤桩加固效果的发挥。

路堤荷载下刚柔长短桩复合地基承载特性研究

为研究路堤荷载下刚柔长短桩复合地基的承载特性,结合某桥头过渡段带帽薄壁管桩(pre-stressed thin-wall concrete,PTC)联合水泥土搅拌桩(cement deep mixed,CDM)的软基处理工程,开展了PTC-CDM组合式长短桩复合地基承载特性现场试验,对路堤填筑过程中桩土应力比、荷载分担比以及桩土沉降差的变化规律进行了分析,并进一步采用有限元对刚柔长短桩复合地基的路堤荷载传递规律进行了数值模拟.试验与计算结果表明:CDM桩顶与桩间土应力增长缓慢,PTC桩帽上应力增长相对较快;填土达到一定高度土拱完全形成后,大量的路堤荷载转移至刚性长桩;刚性长桩和柔性短桩的桩土应力比分别达到7.5和2.1;短桩的存在减少了长桩桩顶荷载和上部桩身出现负摩阻力的深度,中性点位置上移;短桩达到一定桩长时再增加其长度,对路基总沉降影响不明显,因此,短桩桩长可根据承载力要求的临界桩长来设计.

长短桩组合桩基础模型试验及承载性能分析

长短桩组合桩基础作为一种新型的桩基形式,对其承载性状、工作机理的研究很有必要。本文在室内模型试验的基础上,对长短桩组合桩基础的荷载与沉降的关系、桩身侧摩阻力分布、桩身内力以及长短桩组合桩基础中长桩和短桩承载性状发挥状况等问题进行了分析,得到了一些规律性的、有价值的结论。

长短刚性桩复合地基桩、土承载性状与厚径比相关关系试验研究

通过室内模型试验,实测得到了在等厚径比条件下,长短刚性桩复合地基长桩、短桩、桩间土的承载力发挥系数,得到了长桩、短桩、桩间土承载性状与厚径比的相关关系,长短刚性桩复合地基采用等厚径比,使长桩、短桩和桩间土承载力都得到充分发挥是很困难的,且短桩承载力发挥较长桩更为充分。在等厚径比试验结果基础上,对长短刚性桩复合地基变厚径比设计进行了研究探讨,认为长短刚性桩复合地基宜采用变厚径比设计,降低长桩厚径比、提高短桩厚径比,让长桩厚径比小于短桩。变厚径比设计可采用等褥垫厚度变桩径(长桩桩径取大值)或等桩径变褥垫厚度(长桩选用较薄褥垫)来实现。

刚柔性长短桩复合地基性状分析

对刚柔性长短桩复合地基的工程性状进行了分析研究。利用有限元方法对不同的垫层模量、垫层厚度、短桩模量及长桩长度对长短桩复合地基的总沉降、长短桩应力比和长短桩桩身应力所产生的影响及规律进行了分析。结果表明,优化材料参数可以较好地改善长短桩复合地基的受力性状,使基础受力更合理。另外,长桩的存在可有效减小地基沉降值。结合对温州某小区该类型地基埋设压力盒的现场监测,分析了实际工程中刚柔性长短桩复合地基的应力比和土压力的发展规律。其结果可为该类型复合地基的设计和应用提供参考。

长短桩复合地基变形及承载特性研究

研究目的：路堤荷载下长短桩复合地基的工作机理十分复杂,有关设计、计算的研究成果较少,为更好地推广这种复合地基,须深入研究该复合地基的工作性状。本文通过现场试验,分析长短桩复合地基沉降特性,并采用数值模拟的方法探讨桩长变化对复合地基沉降和承载特性的影响。经对比分析,验证模型的正确性和参数的合理性。研究结论：（1）路堤荷载下长短桩复合地基沉降过程分为三个阶段：快速发展阶段的沉降占总沉降的59.2%～62.5%;缓慢发展阶段为静置期前45 d,沉降占总沉降的28.1%～33.3%;稳定阶段为静置期45 d之后的沉降,约占总沉降的7.5%～9.45%;（2）路基基底沉降沿横断面呈近似盆状分布,中心线处最大,坡脚处最小;长桩设计时应综合考虑短桩长度、下卧层刚度等因素,短桩设计时在满足沉降及承载力的前提下可依据工程造价选取最经济的桩长;（3）长短桩的桩身应力随着深度的增加先增大后减小,峰值出现在桩顶下一定深度,长桩桩身应力随短桩长度的增加而减小,且能全桩长发挥承载作用;（4）长桩桩土应力比和荷载分担比随长桩长度的增加先迅速增加然后趋于平稳,随短桩长度的增加逐渐减小;（5）该研究成果可为路堤荷载下长短桩复合地基的设计提供一定的理论依据。

长短桩复合地基沉降计算方法研究

目的研究长短桩复合地基的一种新型的地基处理技术,解决沉降计算方法问题.方法从长短桩复合地基的作用机理入手,针对长短桩复合地基中桩、土、垫层相互作用特点,在剪切位移法的基础上,引入Mylonakis&Gazetas的桩与桩、桩与土相互作用模型,同时考虑垫层作用影响,导出了长短桩复合地基计算时的桩-桩、桩-土以及土-土相互作用柔度系数.结果通过桩-土-垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算的新方法及编制相应的计算程序对某工程实例进行分析的结果表明,沉降计算值与实测值吻合较好.结论新的长短桩复合地基沉降计算方法表明此方法计算长短桩复合地基的沉降是可行的,深入探讨长短桩复合地基的沉降计算对于开发和推广其工程应用具有理论和工程意义.

深厚软土中水泥土长短桩复合地基承载特性试验

通过水泥土长短桩复合地基承载特性试验,实测长桩、短桩和桩间土顶面应力,探讨了采用水泥土长短桩方法对深厚软土进行处理时,复合地基桩土应力比及其变化规律。研究表明:水泥土长短桩复合地基荷载试验曲线同单一桩型复合地基一样均为缓变型;长桩和短桩桩土应力比均表现为先增大,后减小,再趋于稳定的趋势,并在临界荷载前后,复合地基主次桩顺序发生变化。根据试验结果,得到了考虑荷载水平的水泥土长短桩复合地基承载力计算公式,且计算结果同实测结果十分接近。

长短桩复合地基试验研究及数值模拟分析

结合郑州某高速公路试验段进行了多组单桩、单桩复合地基及4桩复合地基静载荷试验。在此基础上,通过有限元软件对刚性桩复合地基承载性能进行了数值模拟,并与现场静载荷试验结果进行对比分析。结果表明:桩土应力比随着桩数和桩长的增加不断加大;长短桩复合地基中长桩桩土应力比相对较大,桩间土分担荷载降低。此外,受群桩效应的影响,4桩复合地基沉降变形要大于单桩复合地基,其群桩效应系数为0.578,且随着桩长增加群桩效应系数增大。

基于剪切位移法的长短桩复合地基沉降计算

在深入探讨长短桩复合地基作用机理基础上,针对长短桩复合地基的桩–土–承台整体相互作用特点,通过一定的简化假定,建立出长短桩复合地基的沉降计算模型;然后以剪切位移法为基础,引入Mylonakis&Gazetas桩—桩、桩—土相互作用模型,导出长短桩复合地基计算时的桩—桩、桩—土以及土—土相互作用柔度系数;在此基础上,考虑垫层作用的影响,提出一种综合考虑桩—土—垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算方法,并编制出相应的计算程序。最后利用该法对某工程实例进行了计算分析,结果表明,基于本文方法获得的沉降预测值与实测值吻合较好。

长短桩复合地基设计计算方法的探讨

通过工程实例 ,对软土中由钢筋混凝土桩与水泥搅拌桩组合而成的长短桩复合地基进行了承载力和沉降的设计计算方法的探讨 ,并用实测沉降值与计算沉降值进行对比 。

长短桩复合地基力学性状的现场试验

长短桩复合地基是近年来逐渐兴起的一种新的复合地基形式,但理论研究和实践仍不完善,需要进行更深入的探讨。通过长短桩复合地基的现场试验,对在刚柔两种基础形式下的长短桩复合地基的沉降变形、桩顶和桩间土的应力、桩土荷载分担比及桩土应力比随荷载变化的规律进行对比分析。研究成果可为长短桩复合地基理论研究和优化设计提供有益的参考。

长短桩在深厚软土中的应用研究

在深厚软土地区的小高层建筑,采用长短桩进行地基处理具有显著的经济效益,但如何设计的文献却甚少。以一工程为例,研究了如何进行基础方案选择和长、短桩及垫层等设计与应用。综合考虑荷载水平、地质情况和利用基底土承载力、造价及挤土等因素,决定选用长短桩复合地基。在分析短桩加固区承载力内涵的基础上,提出了短桩长度由桩端处软土强度决定的设计标准。长桩长度在选择了合适持力层后由总沉降量控制。垫层材料和厚度在进行对比试验后,推荐采用密实性好的碎石、毛片石、砂混合垫层。实测结果表明,该工程长短桩复合地基承载力和沉降均符合设计要求。

长短桩复合地基设计计算

阐述了长短桩复合地基的设计思想 ,介绍了长短桩复合地基承载力和变形的计算方法 。

长短桩复合地基中的土拱效应及分析

路堤填土在桩与桩间土间发生了不等的沉降变形,导致路堤土拱效应的产生。土压力的测试结果表明,填土荷载在向管桩桩帽与搅拌桩桩顶集中,桩帽平台上的平均土压力是桩间土土压力均值的4.5倍,搅拌桩顶的是桩间土土压力均值的1.7倍。桩帽平台上承担的土重为总承担荷载的25%,而桩间土承担的占69%,搅拌桩承担的仅占6%。桩与桩间土的承载能力都未充分发挥,管桩承担的荷载仅是其能力的40%,桩间土的承载能力也只发挥25%,尚有潜力可挖。置换率是桩体承担荷载比例大小的主要因素,提高桩体承载比例的主要途径是提高桩的置换率,增大桩帽面积。

刚性长短桩复合地基桩土应力比试验

通过现场试验研究,对刚性基础与柔性基础下刚性长短桩复合地基桩、土应力及桩土应力比曲线的性状以及桩土应力比随荷载变化的规律及影响因素的作用机制进行了分析.研究表明柔性基础下的复合地基桩土应力比数值比刚性基础下的小,长、短桩桩土应力比差别不如刚性基础突出,反映出基础刚度对复合地基桩土荷载分担特性的影响;刚性基基础下长桩桩土应力比变化比短桩剧烈,其峰值是短桩的3倍左右,且刚性基础下复合地基桩土应力比随荷载变化规律也与柔性基础下的复合地基明显不同.

长短桩组合多元复合桩基技术的应用研究

论述了长短桩组合多元复合桩基的设计原理,分析了复合桩基承载力和地基沉降的计算方法。并结合灰砂桩与CFG桩组合桩基处理工程实例,介绍了按长短桩多元复合桩基设计计算、施工技术和处理效果。实践证明,长短桩复合桩基组合形式多样,不受桩型选择限制,可实现单元组合或多元组合,它能充分发挥桩间土、短桩和长桩三者的潜能,大幅度地减少了长桩的用量,确保地基承载能力,并可有效地控制基础整体沉降和差异沉降,其应用前景广阔。