基于等沉降准则的长短桩复合地基承载力研究

以规范规定的单桩及复合地基承载力静载荷试验为基础,采用等沉降准则,引入单桩复合地基变形刚度概念,建立了基于沉降控制的长短桩复合地基承载力设计计算方法,对长短桩复合地基工程实例的设计计算和载荷试验结果进行了对比分析。结果表明:计算所得的长短桩复合地基承载力在试验实测值(520～624 kPa)之间,验证了所提出的设计计算方法的合理性和工程适用性。     

刚性桩复合地基承载力计算问题的探讨

刚性桩复合地基的应用越来越广泛,但对于刚性桩复合地基的承载力如何合理确定,沉降如何合理计算,尤其是对于一些特殊地质条件下,更是存在值得研究的问题。针对目前规范方法计算刚性桩复合地基承载力中存在的一些问题,如天然硬土地基深宽修正后承载力可能大于复合地基承载力、分层地基桩间土承载力取值等问题,提出通过桩土变形协调获得复合地基的荷载沉降p～s曲线,由复合地基的荷载沉降曲线,依据强度安全和变形控制的方法确定复合地基承载力的方法,可以更好的解决复合地基承载力的问题。文中通过案例分析进行了证明,以供参考。     

多桩型复合地基在厚层软基加固中的应用

为解决水利工程厚层软土地基处理的问题,以芜湖市湾沚区十三连圩咸保站工程为例,介绍了 PHC 管桩和双向水泥土搅拌桩两种长短桩组成的多桩型复合地基处理技术,通过对工程地质条件、地基承载力及工程造价等方面分析,结果表明：多桩型复合地基既能满足建筑物承载力要求,又能加快施工进度,缩短工期,能有效解决厚层软土地基沉降及水平变形控制问题。     

散体材料桩复合地基沉降计算的分层总和法探讨

在深入研究散体材料桩复合地基沉降变形机理基础上,考虑到散体材料桩复合地基由于受载或变形引起桩土孔隙率变化导致桩土变形力学参数变化的特点,建立出散体材料桩复合地基桩土变形模量和泊松比与变形的关系模型。然后,基于散体材料桩复合地基沉降计算的非线性特征,引进传统分层总和法和分级加载的思想,提出了刚性基础下散体材料桩复合地基沉降计算新方法。该方法避免了复合地基桩土压缩曲线和经验修正系数的使用,也考虑了散体材料桩复合地基桩土相互作用的影响,完善了散体材料桩复合地基沉降计算的理论与方法。最后,通过工程实例计算与分析,并与其它方法进行比较,表明了本文方法的合理性与可行性。     

散体材料桩复合地基沉降计算的分层总和法新探讨

在深入研究散体材料桩复合地基沉降变形机理基础上，考虑到散体材料桩复合地基由于受载或变形引起地基桩土孔隙率变化，从而导致桩土变形力学参数变化的特点，建立出散体材料桩复合地基桩土变形模量和泊松比与变形的关系模型；然后，基于散体材料桩复合地基沉降计算的非线性特征，引进传统分层总和法和分级加载的思想，提出了刚性基础下散体材料桩复合地基沉降计算的新方法，该方法避免了复合地基桩土压缩曲线和经验修正系数的使用，也考虑了散体材料桩复合地基桩土相互作用的影响，完善了散体材料桩复合地基沉降计算的理论与方法；最后，通过工程实例计算与分析，并与其它方法进行比较，表明了本文方法的合理性与可行性。     

格栅套筒加筋碎石桩复合地基沉降计算方法

为研究格栅套筒加筋碎石桩复合地基的变形特性及沉降计算方法,开展加筋碎石桩复合地基承载变形机理分析。将复合地基划分为加筋段、非加筋段和下卧层三部分:基于空间问题的胡克定律和分层总和法思路,考虑加筋段桩土存在相对滑移但不出现塑性区,采用桩体单元并利用分层迭代法予以计算;由于非加筋段桩土竖向和径向变形协调,引入桩土单元体模型予以分析;下卧层沉降量则通过分层总和法计算,从而推导出格栅套筒加筋碎石桩复合地基沉降计算公式。工程实例分析结果表明,上述沉降计算方法所得结果与实测值较接近,且克服了现有分析方法所得结果偏于危险的缺陷,具有较好的合理性与可行性。     

PHC管桩在裕溪闸地基处理中的应力及变形分析

本文结合裕溪闸地基处理工程,通过软件计算分析由PHC管桩组成的长短桩复合地基中,闸底板下桩土应力及变形情况。通过计算分析,得出闸底板沉降量小,闸底板与闸基土变形相协调,无桩端刺入破坏,不会产生"脱空"现象,不会导致闸基的渗流破坏。     

素混凝土桩复合地基高层建筑沉降研究

为分析复合地基沉降计算方法在西安地区的适用性,实测了西安地区某住宅小区多个应用素混凝土桩复合地基的高层建筑沉降数据,并将实测数据与多种复合地基沉降计算方法得到的计算结果进行了对比分析,探讨了同类工程地质条件下不同沉降计算方法的适用性,提出了不同计算方法的沉降经验系数。研究表明：在西安地区类似的复合地基沉降计算时,文中第二种统一算法简单易行且其计算结果与实测沉降变形最为接近;压力扩散法所得到的计算结果偏于安全且变异性较小,适于对计算结果进行复核。     

水泥粉喷桩在河床地基处理中的应用

本文根据水泥粉喷桩复合地基主固结沉降理论,得到灯塔灌区与大伙房水库单桩沉降计算Q-s图与单桩复合地基沉降计算p-s图。单桩竖向抗压静载试验与单桩复合地基静载试验表明:灯塔灌区水泥粉喷桩处理地基效果良好;而大伙房水库则由于地质复杂导致检测结果与沉降计算出现偏差。不同地质条件对不同桩基承载力计算结果差异性较大,希望本文为相关研究提供参考。     

套筒强夯长短桩复合地基承载特性研究

【目的】随着大型海洋工程项目不断发展,对水下软土地基处理提出了新的挑战,水下挤密砂桩和水下水泥搅拌桩复合地基等传统方法具有定位难、制桩难、桩体质量差等问题,始终制约着其在海洋工程中的应用和发展。【方法】借鉴陆上孔内深层强夯施工方法,因地制宜地提出水下套筒强夯复合地基成桩技术,该技术使用套筒阻隔海水进入桩孔,具有定位准、加固深和强度高等优点,通过模型试验的方法对该技术进行研究。【结果】结果表明,在强夯碎石桩与传统碎石桩相结合的工况下,地基极限承载力提高50%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升18%;在全部采用强夯碎石桩的工况下,地基极限承载力提高170%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升3.7%。【结论】全部采用强夯碎石桩的复合地基比强夯碎石桩与传统碎石桩组合而成的复合地基承载力提高更多,在提高承载力方面,采用套筒强夯长短桩复合地基更加经济有效。     

基于土体塑性与剪胀的复合地基静载数值模拟

CFG桩复合地基的承载力计算仍依赖于现场的静载试验以及经验公式等原位测试手段,但原位测试和经验公式均存在局限性,不能真实反映地基的实际承载情况。通过数值分析预估其承载力成为新途径之一,而提高数值分析精度问题的重点就是采用能够合理模拟土体特性的本构模型。运用Plaxis软件对海积软土上CFG桩静载试验进行数值分析,并采用能够有效反映土体塑性与剪胀性的Hardening-Soil模型来模拟桩间土。将数值分析结果与现场静载试验的对比发现,采用该模型能够很好地反映复合地基的承载力,同时也较好地反映了CFG桩的变形和再加载特性,为软土区CFG桩复合地基的设计施工提供了参考。     

内填散体材料废弃轮胎叠合体承载能力研究

为提高废弃轮胎在土木工程上的利用率,提出利用废弃轮胎环箍约束散体材料,形成具有良好 载荷能力的叠合体。通过竖向载荷试验,测得不同因素对叠合体承载能力和变形特点的影响情况。分 析出叠合体的承载力主要与填充材料的性质和轮胎的直径有关,实验表明叠合体的承载力与内摩擦角 或轮胎的直径呈正相关关系,当后者增大时,前者也随之增大;当叠合体内填充不同的材料时,它的横向 变形量沿高度分布情况也不同,即变形特点与填充材料有关;旧轮胎能够提供相当大的环向约束力,给 出了横向约束力和横向位移的计算公式,具有较好的计算精度;该叠合体能够承受很大的上部载荷,其 颗粒材料的抗剪强度和轮胎的环向约束能力被充分发挥。     

桩基在多布水电站厂房深覆盖层地基中的应用

深覆盖层的坝基设计是工程设计的难点。多布水电站河床式厂房位于河床深厚覆盖层上,地基承载力较低,变形沉降问题突出。根据厂房整体稳定及基础应力计算成果,完建工况时基础承载力富裕量很小。为提高地基承载力,减小沉降变形,设计采用混凝土灌注桩、旋喷桩等多种措施进行基础处理。计算表明,经处理后复合地基承载力满足设计要求,设计采用的基础处理方案是安全、合理、可行的。     

掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理和影响因素研究

针对掏挖与岩石锚杆复合型基础上拔承载机理不明确的问题,基于现场试验工况,利用Plaxis3D有限元软件建立复合型基础抗拔承载模型,研究其上拔承载机理。在此基础上,研究了土体弹性模量、岩体弹性模量、土体黏聚力对复合型基础各部分的承载影响,分析了掏挖基础和岩石群锚基础的承载力发挥情况、上拔变形、塑性区开展,并给出了复合型基础的改进方案。结果表明:上拔变形刚度较大的岩锚基础对复合型基础的承载极限状态起控制作用;掏挖基础和岩石锚杆基础的上拔变形协调性是影响复合型基础承载力发挥的关键;适当增加掏挖基础嵌入岩石的深度可有效提高复合型基础的抗拔承载力。     

负弯矩作用下预应力组合梁的抗弯承载能力研究

为了对预应力加固老化病害混凝土的修复效果进行评价,研究了预应力施加于连续组合梁的负弯矩区的抗弯性能,完成了4根预应力组合梁在反向跨中集中加载下的静载试验。探讨了不同剪力连接程度对预应力组合梁受力性能的影响,分析了梁的荷载-跨中挠度特征,同时建立了弹性和极限承载能力计算式。研究结果表明,完全剪力连接的组合梁的抗弯刚度和承载力大于部分剪力连接组合梁,但刚度和承载力与剪力连接程度并不成正比例关系。通过承载能力计算值与实测值比较,发现两者误差在10%以内,满足工程精度要求。     

静载荷试验确定复合地基承载力的安全储备研究

未加载充分的现场静载荷试验不能完全反映地基承载力情况,有可能导致复合地基安全储备过高。结合闽东沿海某工程,在静载荷试验未加载充分的情况下,利用灰色模型预测了单桩和复合地基的极限承载力。同时,定义复合地基承载力极限值与按相对变形确定的特征值之比为K,K是一个反映复合地基承载力安全储备的安全系数。通过统计同地区113组复合地基静载荷试验结果,确定了水泥土搅拌桩复合地基的K值。经过验证,K值同样适用于该工程。因此K具有一定地区性,在根据相对变形确定复合地基承载力特征值后,利用K可以一定程度上预测复合地基承载力极限值,从而为较直观认知复合地基的安全储备提供参考。     

钢纤维混凝土断裂过程测试与力学性能

为了研究钢纤维混凝土的断裂过程和承载力的估算方法，通过加载试验机分别对四种不同尺寸的钢纤维混凝土试件进行楔入式劈裂断裂实验，并对其中两个试件粘贴应变片进行跟踪电测。实验得到了一系列载荷–位移关系曲线，由数据计算获得各个试件的载荷与张开位移关系曲线，以及断裂损伤区变形随载荷变化曲线。结合黏聚裂纹应力强度因子与双 断裂准则，对各组试件的承载力进行估计，并将其计算值与实验结果的平均值作比较，两者较吻合；表明用断裂力学原理分析该类材料结构的初期失效，和估计中小尺寸构件的承载能力是可行的。     

竖向预应力锚索抗滑桩力学计算方法研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是治理水毁滑坡的新结构。针对其结构的力学计算方法问题,建立计算模型和数值模型,探讨梯形抗滑桩的结构计算方法及内力和变形特征,并分析竖向预应力抗滑桩主要力学参数的影响规律。通过偏心距计算和绕曲线近似微分计算方法,推导出承载力设计验算及桩体结构受力和变形的计算公式。结果表明:外荷载以抛物线计算模型更符合工程实际情况。当参数条件一定时,承载力大小与外荷载的集中力和滑动面距离成反比,位移和转角大小与配筋强度成正比;桩身布置的竖向预应力增强了桩身结构抗弯性能并抑制了抗滑桩变形;量化对比分析了公式和模型计算变形效果,竖向预应力锚索结构分别优于竖向预应力锚索与钢筋共同结构的16.2%和14.2%,并分析得出了计算公式比模型变形算法值略大,其两种设计结构的算法偏差率分别为5.7%和7.5%。研究成果为同类工程提供理论参考。     

CFRP约束钢管混凝土核心柱承载力简化分析

为了推导CFRP环向约束钢管混凝土轴压短柱承载力计算公式,对该类构件的受力机理和破坏特征进行了理论分析。基于极限平衡原理和极限分析的基本假设,得到CFRP环向约束构件的承载力计算公式。为了验证理论公式的有效性,利用试验数据进行对比,结果表明:计算结果与试验结果吻合较好;极限承载力主要取决于由CFRP和钢管产生的约束效应。研究结论可为CFRP约束钢管混凝土结构的实践应用提供参考。     

岩溶地区CFG桩复合地基现场试验研究

CFG桩在地基处理中已得到越来越广泛的应用,针对岩溶地区某大型油炼厂地基处理的复杂性,基于标准贯入和重型动力触探试验结果,分析了CFG桩对桩间土的影响,以单桩和复合地基载荷试验验证了岩溶地区单桩及复合地基承载能力。此外,对CFG桩复合地基承载力进行了理论计算,并与现场试验进行对比分析。研究结果表明,CFG桩对桩间土没有明显的挤密效应;岩溶地区CFG桩复合地基承载力达到了设计要求。此外,利用试桩静载荷试验结果,并通过散点拟合,建立了承载力和桩长的经验计算公式。