水泥土桩复合地基中桩土分担荷载特性

1　前言复合地基的基本特点 ,是地基中的加强体与地基中的自然土体共同承担外部荷载的作用。经水泥桩加固后形成的水泥土桩复合地基 ,其特性不同于天然地基。在外荷载作用下 ,复合地基的应力场和位移场都发生了较大变化 ,在桩体上将产生应力集中。桩体和桩间土共同承担上部荷载。本文研究的桩土应力比等参数是影响复合地基承载力的重要因素 ,具有重要的理论意义和实际应用价值。2　桩土应力比桩土应力比 (ｎ)是指复合地基中桩顶上的平均应力和桩间土上的平均应力的比值。在桩土复合地基中设计的基本原则是使桩体和桩间土能最大限度的发挥作…     

桩-网复合地基的桩土应力比影响因素分析

桩-网复合地基是桩、网、土三者协同作用共同承担荷载的一种地基处理形式,具有桩体、垫层、排水、加筋、防护等多种功能。结合工程中对桩土应力比的实测数据,探讨了桩土应力比随桩间距、网材性质、桩长、荷载以及桩土性质等各个主要因素的基本变化规律。     

基于桩土褥垫层共同作用的复合地基优化设计方法

通过对设有褥垫层的桩体复合地基承担竖向荷载的理论分析,对褥垫层厚度对桩土协调变形的作用和桩土应力比的调整关系进行了研究,提出了基于桩土褥垫层共同作用理论的复合地基优化设计方法。通过现场试验,对复合地基工程优化设计进行验证,证明了方法的经济性和合理性。     

CFG桩复合地基及其在工程中的应用

1．CFG桩复合地基的基本原理 CFG桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表，目前多用于高层和超高层建筑中。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是由水泥、粉煤灰．碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩问土．褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩问土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩问大，在荷载作用下，桩顶应力比桩问土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，再加上CFG桩不配钢筋，桩体利用工业废料煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价。     

路堤下等应变复合地基的固结分析

 路堤下等应变复合地基固结沉降时,桩间土承担的荷载向桩体转移,桩土总应力不断变化,超静孔压增减量不等于有效应力增减量。考虑桩土总应力的变化、竖向排水体的压缩和孔隙水压力、桩体的排水性能、桩与排水体的距离等对复合地基的固结产生的影响。推导考虑桩体排水性能、桩土荷载转移、排水体压缩性和井阻的路堤下复合地基孔压、固结度、桩土应力比的解析解。固结分析表明,不透水桩可以加速地基固结,透水桩可能减缓固结,复合地基固结的快慢受桩身固结系数影响很大,高固结系数桩复合地基固结度大于小固结系数桩复合地基。     

组合桩型复合地基桩、土受力特性的试验对比与分析

在剖析单一桩型复合地基基本特点和组合桩型复合地基概念的基础上,采用在承压板下埋设压力盒(计)和传感器的方法,对获得的三元和四元复合地基中桩、土垂直受力特性试验数据进行对比和综合分析,讨论了其性状的影响因素。结果表明:四元复合地基中桩、土应力随总荷载变化的规律与三元复合地基相似,而桩、土分担荷载比和应力比随总荷载变化的规律与三元复合地基差别较大,是桩、土应力增长率决定了这种变化;组合桩型复合地基的p-s曲线呈缓变型,受压后桩间土先达到塑性状态,桩体承受大部分荷载增量,总效应是复合地基变形增大,故组合桩型复合地基应按变形控制设计;组合桩型复合地基的承载力特征值可取压板下桩间土或次桩的分担荷载比–荷载曲线的转折点(或曲率最大点)对应荷载,压板面积与实际加固范围不同时,可据两种面积下试验值与计算值等比关系获得;其性状受桩体粘结强度、桩长、置换率、垫层厚度与材料和时间等因素影响。     

刚性桩复合地基桩间土拱效应分析及桩土应力比计算

通过分析刚性桩复合地基桩土相互作用机理,对桩间土拱效应及中性面上桩土应力比进行了研究。刚性桩复合地基工作时,桩间土满足竖向成拱的条件,在桩体中性面上形成竖向三维土拱,其承担的部分荷载通过三维土拱传递至桩体,桩土应力比在中性面上达到最大。通过对桩间三维土拱进行力学分析和计算,得到桩间土通过土拱传递至桩体的荷载表达式,并推导出刚性桩中性面上桩土应力比的计算公式。研究表明,中性面上桩土应力比与土体内摩擦角、黏聚力、桩土摩擦角、桩径、桩长、桩侧摩阻力等参数成正比,与桩间距成反比。计算公式经工程实例验证,有较好的吻合性。     

水泥土桩复合地基桩土分担荷载的试验研究

本文结合水泥土桩复合地基载荷试验， 现场量测了桩顶反力、桩间土反力， 分析了复合地基的桩土应力比、桩体应力集中系数、桩间土应力减小系数，并对复合地基中桩土分担荷载的特性进行了研究。     

复合地基土拱效应与桩土应力比研究

现场试验表明,在填土荷载作用下,桩体复合地基中桩与桩间土之间产生差异沉降,引起其上填土不均匀位移并调动自身强度以抵抗荷载而自然形成土拱。土拱将其上填土荷载传递至桩体,土拱下土体不承担拱上填土荷载,从而使复合地基承载力提高、沉降减小。在顶面水平的填土荷载作用下,填土中土拱由拱脚支承在相邻桩桩顶的主拱与搭接于主拱上的次拱组成,拱轴线均为悬链线。通过对主、次拱的静力平衡分析得出主拱轴向应力的计算公式,根据主拱拱脚处应力达到极限平衡状态的条件求得主、次拱的拱高及主拱对桩顶的压应力,由此导出复合地基桩土应力比计算公式。计算公式经工程实例验证,可用于复合地基设计。     

刚性桩复合地基应力及沉降规律数值分析

通过ANSYS三维弹性有限元的数值分析 ,以CFG九桩复合地基为例 ,研究了在竖向荷载作用下群桩复合地基中承台 -垫层 -桩 -土的共同作用特性 ,对群桩复合地基的桩体荷载传递规律、桩土应力比、沉降及其影响因素进行了系统的分析。