人工成孔夯实碎石桩复合地基承载力分析

依据工程实例，分析了人工成孔夯实碎石桩加固天然地基的P—s，s—lgt曲线，得出了不同桩间距对加固天然地基的复合地基承载力的影响效果，总结了人工成孔夯实碎石桩的应用优点。     

夯实水泥土桩复合地基桩土应力比的研究

在夯实水泥土桩复合地基设计中,桩土应力比n、桩体应力集中系数μp、桩间土应力减小系数μs是非常重要的设计参数。本研究基于不同桩长的单桩及四桩复合地基,不同面积置换率的九桩复合地基现场载荷试验,通过测试元件量测复合地基的桩顶反力、地基土反力。分析了夯实水泥土桩复合地基的n、μs、μp的变化规律,并给出承载力特征值时n、μs、μp的取值范围及其影响因素。     

水泥土单桩复合地基性能研究

对实测的水泥土单桩荷载-位移曲线及水泥土单桩复合地基荷载-位移曲线进行拟合,确定了单桩的刚度系数及单桩复合地基土的刚度系数的公式,进而建立了一个单桩复合地基体系分析模型。基于所建立的单桩复合地基体系分析模型,提出了一个计算单桩复合地基桩土应力比的公式,得出了在单桩复合地基极限承载力下的桩土应力比。研究发现,同一场地不同地点的单桩复合地基的桩土应力比的数值会有较大的不同,但是在单桩复合地基极限荷载下的桩土应力比与相应单桩的力学参数—参考位移之间存在着规律性的关系。     

夯实水泥土桩复合地基垫层效应研究

基于试验结果,分析垫层刚度对复合地基中桩顶及桩间土表面应力发挥进程的影响,指出对于土质相对较好的地基中应用夯实水泥土桩复合地基,会因垫层刚度的不同造成复合地基破坏模式的改变,从而影响复合地基的承载力的大小。因此,天然地基土相对较好的地基土质条件下,为防止桩身过早压坏,导致p–s曲线产生陡降,合适的垫层刚度非常重要。载荷板宽度不同会造成垫层刚度的差异,采用载荷试验确定复合地基承载力要考虑这种垫层刚度差异的影响。     

群桩复合地基固结性状有限元分析

在编制并验证Biot固结有限元程序的基础上,对群桩复合地基的固结变形及应力特性进行了数值模拟,并和单桩复合地基、天然地基进行了比较分析。强排水群桩和单桩复合地基的固结特性差别不大;但弱排水群桩和单桩复合地基固结度曲线的差异非常明显,群桩复合地基固结速度始终快于单桩复合地基。在桩体打穿地基的情况下,强排水和弱排水群桩复合地基的固结速度都较天然地基固结速度快;但和单桩相比,弱排水群桩复合地基加速地基固结的作用并不是特别显著。     

未打穿砂井复合地基承载机理模型试验研究

为探讨未打穿砂井复合地基处治软土时的承载机理与固结特性,基于相似理论设计并完成了未加固软土地基、单桩、三桩及七桩砂井复合地基模型载荷对比性试验,获得了地基的荷载-沉降曲线,以及单桩、三桩及七桩砂井复合地基中桩顶应力分担比及孔隙水压力随荷载的变化曲线。结果表明:砂井复合地基可显著改善软土地基的承载能力与沉降特性,其中单桩复合地基提高承载力可达到60%,且相比之下沉降最小,但存在群桩效应,如三桩和七桩砂井复合地基承载力分别约为单桩砂井复合地基承载力的73%和58%,故工程中应慎选井距。     

带帽有孔管桩复合地基承载力模型试验研究

有孔管桩能够有效地加速桩周土体超静孔隙水压力时空消散,减轻沉桩效应不利影响,但桩身开孔会削弱桩体承载力。为研究开孔管桩的承载力,对软土地基中无孔管桩和有孔管桩单桩及其相应的带帽单桩复合地基进行了静载荷试验,获得了各种管桩荷载-沉降曲线、沉降-时间对数曲线、桩身轴力的变化规律。研究结果表明：星状开孔的有孔管桩承载力和桩身轴力的折减率均最小;有孔管桩单桩及其带帽单桩复合地基的总沉降和沉降回弹率均小于无孔管桩;带帽有孔管桩复合地基承载力大于带帽无孔管桩复合地基的承载力;桩身开孔有利于桩周土体分担荷载,能减小土体含水量,降低复合地基总沉降,提高复合地基承载力;桩身开孔引起管桩损失的承载力,可以从带帽有孔管桩复合地基提高的承载力中得到弥补。     

夯实水泥土桩复合地基承载力性状试验研究

针对非饱和黏土及粉土中夯实水泥土桩复合地基，进行不同桩长、不同配比单桩载荷试验，不同桩长的单桩及四桩复合地基载荷试验，不同面积置换率的九桩复合地基载荷试验。研究复合地基破坏模式，探讨桩长、面积置换率对复合地基承载力的影响。通过对比不同承压板宽度复合地基载荷试验结果，指出目前采用单桩复合地基载荷试验结果评价夯实水泥土桩复合地基承载力存在的问题。     

桩长、面积置换率对复合地基设计参数的影响

对夯实水泥土桩复合地基，进行了不同桩长单桩载荷试验，不同桩长的单桩及4桩复合地基载荷试验，不同面积置换率的9桩复合地基载荷试验，探讨了桩长、面积置换率对复合地基承载力、桩土应力比、桩体应力集中系数及桩间土应力减小系数的影响。     

刚性基础下长短桩复合地基桩桩相互作用机制的模型试验

为了进一步了解刚性长短桩复合地基桩桩桩相互作用机制,本文通过室内模型试验,对比分析了单桩复合地基与四桩复合地基的荷载-沉降曲线、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩土应力比和桩顶上刺入的试验结果。单桩复合地基与四桩复合地基中,各桩在位于距桩顶1/3桩长处出现轴力拐点和桩侧摩阻力中性点。但由于长桩与短桩相互作用,四桩复合地基中长桩的轴力出现第二个轴力拐点和桩侧摩阻力中性点,而短桩受到影响较小,且随着荷载的增加,短桩对长桩轴力的影响逐渐减小。     

考虑桩土变形协调的软土刚性桩复合地基设计计算

 按照规范设计,软土刚性桩复合地基桩间土的承载力往往被过高使用,其设计承载力对应的沉降大于复合地基沉降,而实际中是不可能出现这种情况,因此,桩间土承载力并不能按照设计发挥,主要原因是没有考虑桩、土变形协调的关系。为揭示桩、土变形协调的内在本质以及软土承载力被过高使用的问题,采用双曲线切线模量法,分别计算桩、土的p-s曲线,然后叠加成复合地基的p-s曲线,建立桩、土变形协调关系,以此分析桩、土荷载分担的情况。分析后发现,按照规范方法设计时,通常软土的承载力使用过高和桩的承载力设计偏低,如单桩承载力或其强度不足,易导致桩及复合地基破坏。针对规范方法的不足,提出合理的软土刚性桩复合地基设计应考虑桩、土变形协调的关系,应根据其p-s曲线按照相应沉降量所对应的荷载确定桩间土承载力,建立的考虑桩、土变形协调的软土刚性桩复合地基设计计算方法,可为今后设计提供指导作用。     

刚性桩复合地基尺寸效应试验研究

 为了研究刚性桩复合地基承载性状受基础尺寸大小变化的影响规律,自主研制一个模型箱试验装置,开展4个不同尺寸压板的地基土以及复合地基载荷试验和单桩载荷试验等相关模型试验,获得一套模型试验测试成果。试验结果表明,在基底应力和置换率相同的条件下,复合地基沉降随压板尺寸增大而增大,桩–土应力比随压板尺寸增大而增大,桩分担的荷载随压板尺寸增大而增大。在试验成果的基础上,从理论上对刚性桩复合地基尺寸效应进行分析,所揭示的规律与试验结果也是一致的。由于尺寸效应的存在,现场载荷试验承载性状不能代替实际基础复合地基承载性状,进而提出由桩–土组合叠加计算模型的方法,来解决复合地基尺寸效应问题,模型试验及工程实例计算结果证明了该方法是可行的。结果可为解决复合地基尺寸效应问题及探讨复合地基承载能力检测方法提供参考。     

基于沉降控制的刚性桩复合地基设计方法及应用

Some problems of rigid pile composite foundation design according to current codes have been analyzed. After investigating the function of cushion in rigid pile composite foundation and the influence rules of cushion thickness and stiffness of soil on pile-soil stress ratio,the tangent modulus method proposed by YANG Guanghua is used to study the design method according to settlement control. The design method is presented as follows. Firstly,supposing that pile and soil are independent systems,the nonlinear p-s curves(where p is stress,s is settlement) of pile and soil are calculated,respectively. Then,according to the deformation compatibility principle,the settlement curve of composite foundation is obtained by the above p-s curves. Finally,by controlling settlement and adjusting cushion thickness,loads on piles and soil are optimized,which makes the design of rigid pile composite foundation reach the best state. A practical project design is optimized by this method. The calculation value is very close to the measured settlement,which proves the rationality of this design method. This method better considers pile-soil interaction;and its parameter determination is relatively simple and reliable,so as to give a new idea in rigid pile composite foundation design.     

西安黄土地区静压桩荷载沉降特性与分析

对黄土地基中的静压桩的荷载传递机理进行了分析研究,用双曲线型的荷载传递函数模拟桩、土之间的荷载传递函数,通过对桩周土的粘聚力c和桩端土的变形模量E0分别引入修正系数Kc与Ke来体现施工扰动的影响,利用西安地区96根静压桩的现场试桩资料建立了Kc与桩端土静力触探的端阻qc之间经验公式以及Ke和混凝土强度等级之间的经验关系,并得到了较好的实际验证。     

现浇X形桩复合地基静载荷试验研究

结合南京市桥北污水处理厂软土地基处理工程,开展了现浇X形桩单桩、单桩复合地基和多桩复合地基的静载荷试验研究,现场测得其荷载-沉降关系曲线、桩身轴力与桩侧阻力、桩土荷载分担与桩土应力比、桩侧阻力与桩端阻力的分布规律,重点论述分析了多桩复合地基竖向承载力的变化特性和规律。试验研究结果表明:X形桩单桩承载力、单桩及多桩复合地基承载力均符合设计要求;布桩间距、布桩方式及桩长是影响单桩复合地基承载力的主要因素;多桩复合地基的受力特性及变形规律与单桩复合地基基本相同;多桩复合地基桩侧阻力的整体分布规律符合传统圆形桩特点,且中性点位置在桩长的1/4～1/3处;在满足设计要求时,桩土荷载分担比例桩约为63%、土约为37%,桩土应力比约为27;桩的最大侧阻力值是桩承载力值的73.2%,具有典型的摩擦桩的特性。试验研究成果为X形桩复合地基在市政构筑物软土地基处理设计和施工应用提供了可靠的参考依据。     

大直径扩底桩承载力及变形计算

本文通过对１０根置于不同持力层、具有不向桩身及扩大端直径的人工开挖大直径扩底桩的试验结果分析．提出了砂性及碎石类土中大直径扩底桩的变形计算机模式与参数；并根据变形函数，以变形量为极限承载力控制标准，给出了临界桩径承载力参数及大直径桩承载力折减系数。     

厚自重湿陷性黄土场地中复合桩基的应用研究

结合晋西北厚自重湿陷性黄土地区高层建筑地基处理实例,进行了多种地基处理方案和桩基方案的比较,提出了适用于厚自重湿陷性黄土场地高层建筑的DDC素土桩-人工挖孔扩底灌注桩复合桩基方案。对复合桩基湿陷性地基处理效果检测、单桩竖向静载荷试验和基桩内力测量试验结果进行了分析,阐述了剩余湿陷量、静载荷试验与复合桩基方案调整间的内在关系。     

复合地基桩型的合理选择

不同桩型复合地基各有特点，都有一定的适用范围。对于同一软土地基进行处理，选用不同桩型的复合地基，加固效果及经济效益可能差别很大。本文简要分析了不同桩型复合地基的加固机理，复合地基性状，简述了复合地基中桩型的选择原则，并根据不同地质条件，不同使用要求，对桩型的选择情况进行了归纳。