带帽桩复合地基复合桩土应力比的计算及影响因素分析

在分析带帽刚性桩复合地基试验成果的基础上,提出复合桩土应力比的概念,以合理反映带帽桩复合地基的力学性状。以土力学和弹性理论为基础,基于合理假定,采用等沉面的思想,考虑复合桩体发生上、下刺入变形现象,推导出能够反映层状不均质地基和带帽桩复合地基空间三维沉降变形特征的复合桩土应力比隐式计算公式。通过工程算例,分析了桩体中心间距、桩长、桩帽尺寸、垫层变形模量、下卧层土体变形模量、桩帽间土体变形模量和静止侧压力系数等因素的影响,提出了利用复合桩土应力比进行带帽桩复合地基按桩帽间土体沉降量控制优化设计的思路。     

单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响

现行规范中刚性桩复合地基路堤稳定分析方法不能反映单桩承载力、桩帽等对路堤稳定性的影响,计算的路堤稳定安全系数严重偏大,导致部分刚性桩复合地基路堤滑塌。为克服刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷,在研究刚性桩复合地基路堤滑塌原因的基础上,分析了路堤滑塌时桩土相互作用,及刚性桩提高路堤稳定性的机理。然后,在分析刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷的基础上,将修正密度法完善为修正重度法。最后,为研究单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响,利用修正重度法分析了刚性桩长度、间距、扩底、桩帽等对路堤稳定性的影响,对比了不同稳定分析方法计算结果,并对刚性桩复合地基路堤设计提出了建议。研究表明：单桩承载力对密桩复合地基路堤稳定性影响很小,对疏桩复合地基路堤稳定性影响很大;增大单桩承载力比减小桩间距更合理;刚性桩在持力层中扩底比加大桩长更有效;利用桩帽、土拱等措施将大部分路堤荷载转移到桩顶方可发挥单桩承载力对路堤稳定性的作用;软土强度随深度增大不明显时应慎用悬浮桩复合地基。刚性桩复合地基路堤宜采用“强桩大帽”的疏桩复合地基方案。     

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。     

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。     

刚性桩复合路基沉降计算数值解法

本文基于桩身压缩量法,提出了一种求解刚性桩复合路基桩-土相对位移的数值计算方法。该方法根据对称面剪应力等于零的力学原理,将桩网路基分割为单桩独立柱体模型,通过编制计算机程序求解桩身零摩阻区或中性点,以及桩顶、桩端刺入量,进而计算出桩侧摩阻力、桩体轴力及路基沉降。通过工程实例进行比较,表明该计算方法具有较好的精度。     

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。     

半刚性桩复合地基沉降分析方法及应用

针对道路路基承受柔性荷载的特点,考虑桩顶刺入变形,结合采用弹性力学中Mindlin法与Boussinesq法联合求解半刚性桩复合地基及下卧层土中应力与沉降。工程实例计算表明,本方法所得到结果与实测结果有较好的一致性。     

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。     

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。     

长短桩复合地基沉降计算方法探讨

通过研究长短桩复合地基的受力机理 ,提出了长短桩复合地基的沉降计算模式和实用的计算方法 ;应用该方法作了某高层住宅设计的沉降算例分析 ,证明该方法可以很方便地应用于工程实践     

利用Mindlin应力解计算复合地基沉降

以Mindlin应力解为基础，介绍了采用双层地基模式计算复合地基沉降的方法，通过工程实例，证明了该方法对改进复合地基沉降计算方法，降低工程造价的理论意义和实用价值。     

路堤下钉形搅拌桩复合地基沉降计算方法——广义桩体法

针对钉形搅拌桩这种变截面搅拌桩,通过一定的假设,将其简化为上、下直径相等而模量不等的常规等截面桩,提出了钉形搅拌桩复合地基沉降计算方法--广义桩体法。根据位移、应力连续条件,将路堤填土、加固区和下卧层作为统一的整体,提出了考虑桩顶上刺、桩土相互作用和桩端下刺的加固区计算模型,并建立了模型的有限差分解法。基于三维数值模拟结果,提出考虑路堤下钉形搅拌桩复合地基下卧层应力集中的附加应力计算方法,从而建立路堤荷载下钉形搅拌桩复合地基的沉降计算方法。计算实例表明:复合模量法计算结果偏小,而应力修正法偏大,本文方法最接近实测结果,说明其具有一定的适用性。     

CFG桩复合地基沉降计算方法的分析

结合实际工程,对变形模量法与桩土应力比法在计算CFG桩沉降时产生误差的原因进行了分析,从计算公式相关的因素出发,试图提出了沉降计算公式修正公式,为完善CFG桩的沉降计算提供了依据。     

采用反分析法进行CFG桩复合地基沉降量计算

在CFG复合地基设计中沉降量的主要影响指标为复合地基的压缩模量计算,文章通过CFG复合地基检测结果反算压缩模量,并建立了计算CFG桩复合地基沉降量的公式,经过工程实践检验,计算结果与实测值吻合较好,该计算方法为复合地基设计提供了又一可靠的沉降量计算方法。     

管桩加固拓宽路堤地基的离心试验研究

针对在软弱地基上进行路堤的拓宽工程中出现不均匀沉降的问题,通过室内物理力学试验确定出地基土和填土的含水量、密度等参数,利用离心模型试验进行不同工况分析。试验结果表明在路堤的拓宽工程中采用管桩加固地基的方法,能够提高地基的承载能力,大大减小不均匀沉降量,增强边坡的稳定性,为实际施工提供了理论支持和试验验证。     

柔性基础下碎石桩复合地基桩土应力比及沉降计算

深入研究柔性基础下碎石桩复合地基受力变形机理,考虑到碎石桩复合地基桩体侧向鼓胀及桩体的整体性,在径向位移模式分析中引入横截面剪应力的影响,并由此建立了碎石桩鼓胀段荷载传递模式。然后,结合桩身荷载传递规律,导出了柔性基础下碎石桩鼓胀变形的控制微分方程,获得了柔性基础下碎石桩复合地基桩土应力比及沉降。最后通过实例和数值模拟分析,表明该方法具有较好的合理性与可行性,参数分析表明,增大桩土模量比和减少置换率会提高桩土应力比,荷载水平则会影响径向鼓胀变形的程度。