抛石基床压载受力特性数值模拟研究

抛石基床是港口航道工程中常用的基础形式,由于离散性、随机性问题,其承载力难以在实验室内准确确定,主要依据工程经验。现根据少量抛石基床工程试验,按照现场实际抛石尺寸随机分布,考虑抛石形状、粒径以及级配等特性建立地质力学模型,通过变化控制参数进行了大量压载破坏实验模拟,分析了其受压破坏机理及对承载力的影响。结果表明:随着粒径的增大,相应抛石基床极限承载力呈减小趋势,相比而言10 cm粒径抛石基床承载力较20 cm抛石基床承载力增加8.7%,而相应的沉降量却较20 cm抛石基床减小10.5%;通过对不同抛石基床对应的密实度与承载力进行线性拟合,得到了密实度与基床承载力间呈对数的拟合公式。

土工格栅加筋垫层工作特性分析

通过模型试验结合三维数值模拟的方法,探讨了在软土地基上碎石垫层和加筋碎石垫层的工作特性;分析了不同垫层厚度、土工格栅、格栅层数等参数变化,对碎石垫层和加筋碎石垫层变形模量、竖向应力场、沉降变形的影响。研究结果表明:1)土工格栅加筋垫层应力扩散效果明显强于纯碎石垫层,从而降低了垫层的总体沉降;2)垫层内部应力由底端向顶部发展,当荷载较小时,垫层底部先出现应力集中现象,随着荷载增大,应力集中区域向顶部靠近;3)随着格栅层数的增加,加筋垫层的应力集中区及沉降量的范围有所减小。

挤密桩预处理后黄土地基灌注桩承载特性

为黄土地区城际轨道交通工程建设的安全开展,采用桩基静载试验、孔径测试与数值模拟结合的方法研究黄土地基挤密预处理后灌注桩承载特性.结果表明:黄土地基在挤密桩预处理后,长28.5 m直径1 m的灌注桩单桩极限承载力可达7618 kN.桩基承载性能突出,故在设计当中需考虑该地区挤密桩预处理的地层侧阻力标准值应大于规范建议值;土体挤密系数与桩基承载性状具有相关性,随着挤密系数提高,土层侧摩阻力越大,单桩极限承载力越大,基础沉降越小.研究结果可为挤密桩预处理黄土地基桩基设计提供可靠的依据,对类似工程项目提供参考.

基于荷载试验模拟置换强夯法加固处理地基的应用研究

针对强夯法不适用于加固饱和淤泥质土地基的不足,介绍了强夯置换法在处理这类地基方面的优势,同时阐述了确定地基承载力的方法。以大连长兴岛临港工业区二期供水工程基础强夯置换为例,利用有限元数值方法模拟平板载荷试验,比较地基强夯置换加固处理前后地基承载力的变化;通过分析位移矢量图和P-S曲线,得出了地基强夯置换前后的承载力,其结果表明,经过强夯置换后地基的极限承载力提高了175%,达到了设计要求的承载力,这与规范的计算结果是相符合的。工程实例的计算表明,数值模拟能有效地模拟载荷试验的整个过程,对基础的强夯置换设计、施工提供了有益的借鉴。

基于颗粒离散元的岸壁式码头抛石基床承载力数值试验研究

通过重锤夯实法提高岸壁式码头抛石基床承载力,对于保证海岸工程安全与稳定具有非常重要作用.为此,基于颗粒离散元法,建立抛石基床颗粒离散元模型,开展了抛石基床重锤夯实过程数值试验研究,揭示了抛石基床夯实过程位移变化与承载力的相关关系.研究成果表明,抛石基床加载梁下部产生的接触力较密集;随着抛石接触力的增大,基床承载力随之增大,直至达到抛石极限承载力;在块石相互挤压作用下抛石基床边缘产生隆起,隆起值最高达20mm,密实度均增加5%~10%.研究成果可为类似工程抛石基床密实和承载力研究提供参考.

水下挤密砂桩技术加固洋山深水港区软土地基数值模拟

针对目前水下挤密砂桩复合地基设计计算成果与工程实际存在偏差的问题,进行了力学特性分析研究。对洋山深水港区挤密砂桩加固软土地基试验进行模拟分析,得出复合地基沉降特性、承载能力、荷载沿深度的传递和变化规律以及砂桩及桩间土对荷载的分担作用等方面的结论。对复合地基模型相关参数的不同设置进行计算比较,分析各因素的变化对复合地基变形和受力特性的影响。该研究为离岸深水港口水下软土地基加固设计提供参考。

炸药半径对爆炸挤密法加固黄土软基承载能力影响规律

为研究炸药半径对爆炸挤密法加固黄土软基承载能力的影响规律,利用LS-DYNA和ANSYS两种数值仿真软件对爆炸效果与承载能力进行模拟,从而得到爆炸挤密法单桩复合地基承载力特征值。通过承载力理论公式和室外高桶试验对模型的可行性进行验证,进一步研究炸药半径对挤密影响范围内的单桩复合地基承载能力的影响规律。结果表明,半径越大,爆炸影响范围内单桩复合地基承载力特征值越小。