刚性桩复合地基沉降计算方法的分析探讨及研究应用

在刚性桩复合地基设计中,刚性桩布桩间距等于（3-5）倍桩径,桩长和桩径根据复合地基承载力和沉降设计目标值确定,刚性桩复合地基的承载力计算、特别是刚性桩复合地基沉降计算是刚性桩复合地基设计的关键。本文通过对现有刚性桩复合地基理论和考虑承台效应的复合基桩理论进行分析探讨,并利用刚性桩现场单桩荷载试验和多桩复合地基大型荷载试验成果,对现有计算刚性桩复合地基沉降的方法进行改进,得出的初步结论可供设计参考。     

刚性桩复合地基沉降计算方法的探讨及应用

对规范建议的刚性桩复合地基沉降计算方法进行了讨论,指出该法在应力场假定、加固区复合模量的取法上还有待完善。之后,根据试验结果并结合理论分析,提出沉降计算的一种近似方法——双层应力法。该方法在对复合地基的应力分布进行分层假定的基础上,利用《建筑地基基础设计规范》中的分层总和法计算沉降。最后,利用实际工程对双层应力法进行了验证,并将该法在24项工程中加以应用。     

刚性桩复合地基沉降计算分析

分析了刚性桩复合地基沉降机理,运用刚性桩复合地基复合模量进行沉降计算,并与实际单桩复合地基的试验值进行比较,得出运用复合模量法计算刚性桩复合地基沉降的合理性。     

刚性桩复合地基沉降计算方法

 基于原状土切线模量法,对刚性桩复合地基的沉降计算提出一种新的沉降计算方法。该方法用切线模量法分别计算基础下土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线。依据共同作用时桩和桩间土的沉降相等的条件,对土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线进行复合得到刚性桩复合地基的荷载–沉降过程曲线,则刚性桩复合地基的沉降可以根据其荷载–沉降曲线得到。对于有复合地基的载荷试验的情况,提出直接利用其试验曲线建立复合地基的双曲线切线模量方程,利用该方程计算实际基础的沉降。通过工程实例表明,新的沉降计算方法具有较好的精度。     

建筑物刚性桩复合地基沉降计算方法的应用探讨

本文通过一工程实例对现有常用的三种地基基础设计软件沉降计算结果进行了验证。根据作者近几年的岩土工程设计经验和对相关文献资料统计分析，总结出刚性桩复合地基沉降计算结果大于实测结果的主要原因，并提出了采用切合实际的刚性桃复合模量计算方法和考虑地基－基础－上部结构的相互作用，使沉降计算结果趋于接近实测结果的设计理念，并通过作名参与设计的－CFG桩复合地基工程实例，检验了作者提出的设计理念在实际应用中的可靠性，得出的初步结论可供设计参考。     

刚性桩复合地基沉降的简化计算

以刚性桩复合地基应力场试验结果为基础,考虑负摩阻力的影响,将垫层视为弹性体来考虑垫层压缩和桩刺入对沉降的影响,分别应用Geddes解和Boussinesq解计算桩身荷载和桩间土荷载在地基中产生的竖向应力,得到刚性桩复合地基沉降的简化计算方法。     

刚性桩复合地基应用实例

针对传统的桩基基础设计，提出在一定条件下，采用刚性桩复合地基，可充分利用天然地基土承载力，提高桩间土荷载分担比例，减少桩的用量。     

刚性桩复合地基桩土应力比计算方法研究

采用规范设计方法计算刚性桩复合地基的承载力和沉降量不能得到准确解。刚性桩复合地基桩土体系工作的核心是桩土荷载分配。以桩土变形协调为边界条件(此条件也是优化设计追求的目标),采用桩土分算和弹性理论建立了桩-土-褥垫层的计算模型,并推出了求解桩土应力比的迭代方程。在成都某项目中通过方程求得了桩土应力比,并将计算结果与实测数据进行了比对,结果表明模型与实际吻合较好。     

不同类型刚性桩复合地基测试结果与分析

在复合地基中,桩土应力比是一个重要的设计参数,通过对广东不同地区不同类型刚性桩复合地基进行压板和原型测试,获得了桩土应力变化规律。测试结果表明,桩土应力比与桩土的相对刚度密切相关;对同样的褥垫层厚度,不同刚度的刚性桩,桩在复合地基中承受的荷载为50%～85%。这对刚性桩复合地基设计有一定的参考意义。     

刚性桩复合地基优化设计

 采用原状土切线模量法分别计算地基土和桩基的非线性P-S(荷载–沉降)曲线。假设两者为相对独立的体系,在桩和土的位移相等的条件下,根据桩和土的P-S曲线确定桩和土分担的荷载。通过控制沉降量和调整垫层的厚度,协调桩、土的相对刚度,使天然地基和桩基的承载力充分发挥;通过优化设计,使土和桩分担的荷载及沉降都达到要求的目标,从而使刚性桩复合地基的设计达到比较理想的优化状态。最后,通过工程案例说明该方法的实施过程。     

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.     

刚性桩复合地基理论及其在广东地区的应用

针对目前刚性桩复合地基现行设计方法的不足,根据刚性桩复合地基桩土的荷载分担情况,通过桩身刚度、桩间土的刚度及桩顶砂垫层厚度等影响因素的分析,提出一种既考虑力的平衡、又考虑变形协调的刚性桩复合地基设计新方法。该方法在广东地区几个项目的应用结果表明:所提出的计算方法是合理可行的。采用刚性复合地基的沉降量与通常桩基础比较没有明显的差别。     

带帽刚性桩复合地基复合桩土应力比的简化计算

在文献[1]推导带帽刚性桩复合地基复合桩土应力比隐式计算公式的基础上,从分析带帽刚性桩复合地基沉降变形特征着手,不考虑复合桩体自身压缩变形量,对复合桩土应力比隐式公式进行简化,推导出带帽端承型桩和带帽摩擦型桩复合地基复合桩土应力比的显式公式,并得出带帽刚性桩复合地基按桩帽间土体模式的沉降计算公式,最后将计算结果与文献[1]进行对比,验证该简化方法的可行性和有效性。     

刚性桩复合地基上钢储罐基础沉降分析

通过工程实例,对复合地基的静载试验数据、储罐充水恒压期的荷载一时间一沉降关系曲线的估算值及《桩基技术规范》（JGJ94—2008）给出的等效作用分层综合法计算出的地基最终沉降量与沉降观测结果作了分析比较;为刚性桩复合地基上储罐基础设计、施工提供借鉴。     

端承桩复合桩基及其设计方法

对于采用端承桩(或摩擦端承桩)的桩基础,由于基桩沉降很小,即使加大桩距也很难发挥桩间土的承载作用,因此上部结构荷载几乎全部由桩来承担,桩间土即便有很大的承载力也无法参与工作,从而造成很大的浪费。通过采用专门研制的桩顶变形调节装置,来协调端承桩与桩间土之间的变形,从而实现端承桩与桩间土的共同作用;并对使用端承桩同时考虑地基土承载力,特别是以地基土承载为主,辅以少量端承桩的端承桩复合桩基,提出设计方法。该方法经工程实践验证是合理的,具有良好的应用前景。     

刚性桩复合地基水平受力性能有限元分析

应用静力弹塑性有限元方法分析了群桩刚性桩复合地基在水平荷载作用下的反应规律 ,考察了不同设计参数对复合地基水平受力性能的影响 ,得到了水平荷载作用下桩身内力的分布规律。计算结果表明 :竖向荷载的大小对复合地基的水平承载力以及在水平荷载作用下的破坏模式有所影响 ;适当厚度的垫层可减小桩所分担的水平荷载 ,有利于桩身的安全。     

搅拌桩复合地基沉降计算方法分析

结合工程实例,在室内外试验的基础上,对复合地基的沉降计算,采用常规的计算方法和Geddes解及Boussinesq解联合求解方法进行计算,结合实测结果对各种计算方法进行了一些分析,并得到了一些有益的启示。