软粘土中挤土桩桩周土重固结沉降计算分析

挤土桩在沉桩过程中,由于挤土效应将引起桩周土体产生较高的超孔隙水压力,随着桩周土体中孔隙水压力的缓慢消散,土体会出现较大的重固结沉降,对周围的建筑物产生不利影响。由于软粘土中挤土桩的重固结沉降包含有几何非线性和材料非线性又涉及三维的渗流固结问题,计算较为复杂。基于ADINA有限元程序和三维Biot固结有限元理论,定义桩周土为多孔介质材料,按照圆柱形空腔体扩张理论来模拟沉桩过程,分析了打桩完成后粘性土超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况,得出了一些初步成果。并与软粘土中某挤土桩工程的地表实测沉降结果进行了比较,结果表明,考虑弹塑性本构关系和三维渗流固结的有限元模型能较好地模拟挤土桩重固结沉降过程,为挤土桩的进一步研究奠定基础。     

软粘土中挤土桩桩周土重固结沉降计算分析

挤土桩在沉桩过程中,由于挤土效应将引起桩周土体产生较高的超孔隙水压力,随着桩周土体中孔隙水压力的缓慢消散,土体会出现较大的重固结沉降,对周围的建筑物产生不利影响。由于软粘土中挤土桩的重固结沉降包含有几何非线性和材料非线性又涉及三维的渗流固结问题,计算较为复杂。基于AD INA有限元程序和三维B iot固结有限元理论,定义桩周土为多孔介质材料,按照圆柱形空腔体扩张理论来模拟沉桩过程,分析了打桩完成后粘性土超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况,得出了一些初步成果。并与软粘土中某挤土桩工程的地表实测沉降结果进行了比较,结果表明,考虑弹塑性本构关系和三维渗流固结的有限元模型能较好地模拟挤土桩重固结沉降过程,为挤土桩的进一步研究奠定基础。     

桩周土重固结在挤土桩上产生的负摩擦力及其时效性

基于比奥固结理论和ADINA有限元程序,分析了打桩完成后土中超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况;然后结合荷载传递函数法,编制计算程序,对某一具体工程桩周土体重固结引起的在挤土桩上产生的负摩擦力及其时效性进行了研究.结果表明:沉桩引起的超孔隙水压力在3个月内基本上完全消散,桩周土重固结沉降在挤土桩上产生负摩擦力;在沉桩完成100 d后负摩擦力占桩基设计值的23.8%;所得结论为该工程桩基间歇期的确定提供了参考.     

管桩挤土效应的有限元数值分析

将有限元方法应用于挤土效应的研究,用ANSYS软件建立挤土模型进行数值模拟,分析了桩周土的应力和位移随径向深度和竖向深度的变化情况,以及桩周土的隆起规律等诸多方面。     

预制桩挤土效应及邻近地铁车辆段结构力学响应

借助数值法,基于圆孔扩张理论,建立预制桩沉桩过程的精细模型,分析软土预制桩沉桩挤土效应,计算评价邻近地铁车辆段结构的力学响应特征。研究表明:预制桩沉桩挤土影响主要在1.1倍桩长范围内,桩周土产生侧移和沉降且两者平均值比为1.15;软土区预制桩沉桩挤土引起的位移在桩身范围内遵循圆孔扩张理论的分布特征,基于圆孔扩张理论的数值计算思路可行;预制桩沉桩过程会引起桩周土产生显著的挤压、剪切效应,桩周土发生大变形且进入塑性状态,等效塑性区半径约为4倍桩径;邻近地铁车辆段结构因预制桩沉桩挤土产生的附加变形及内力均远小于控制值,结构处于安全状态;软土区类似工程预制桩设计时,建议开展预制桩沉桩挤土效应分析,使结构在10倍剧烈扰动区半径以外。     

竖向荷载下考虑桩土接触的桩基沉降分析

运用有限元软件ANSYS建立群桩-土体-承台三维有限元非线性模型,考虑桩土间接触,在其接触面引入接触单元,模拟桩土间复杂的相互作用,对群桩沉降性状进行了分析。     

桩撑支护软土深基坑大变形固结有限元分析

结合广州某桩撑深基坑支护工程,运用ABAQUS有限元软件,对基坑进行考虑渗流作用的大变形固结研究,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和坑后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等的变化规律.结果表明:大变形固结有限元分析得到的桩身水平位移等变形值与实测结果吻合较好,由于考虑了渗流作用模拟值略大于实测值;大、小变形分析得到的支护桩桩身弯矩结果比较接近,二者相差0.1 %左右;支撑轴力的大变形模拟结果与实测结果相差不大,轴力的变化规律和开挖过程相吻合.大变形固结分析,能很好地模拟基坑开挖过程中土体和支护结构的真实性状.     

基于桩土共同作用的桩基工程特性分析

在应用土的弹塑性理论、非线性有限元基本原理及桩土共同作用原理的基础上,采用Drucker-Prager材料模型,考虑桩土接触面问题,建立群桩模型,利用ANSYS软件对桩土共同作用模型的沉降、位移、桩土应力比等进行分析研究,得到了一些规律,可供同类工程参考。     

粉喷桩处置软土地基的桩土扰动问题及室内模拟试验研究

对粉喷桩施工过程中桩土界面处应力及桩周土应力状态进行了深入的理论分析,并进行了有限元数值模拟,通过室内试验结果分析,探讨了粉喷桩处置软土的施工扰动问题,得出了粉喷桩施工中的土体扰动的一些基本规律,即扰动度与土体的固结屈服应力之间呈负幂指数关系,土体屈服应力随扰动度增加而急剧减小。剪应变qε随空气压力的增大而增大,随桩距比增大呈指数规律减小。粉喷桩施工过程中对土体的扰动比较大的范围为3倍桩半径范围,即正常在0.8~1.0 m之间。     

减隔震小箱梁桥地震响应桩土效应影响的模拟

为了准确模拟桥梁在进行非线性时程分析时桩土效应的影响,采用墩底固结法、nD嵌固法及m法三种方法模拟桩土效应时的时程分析。以某工程实例为背景,分别对比了不同地基系数下该桥采用墩底固结法、nD嵌固法及m法模拟桩土效应时的时程分析结果,并根据分析结果给出了该类桥梁进行非线性时程分析时建议采用的桩土效应模拟方法。     

柔性桩与土相互作用非线性分析的增量传递矩阵法

对桩侧土采用非线性荷载传递函数,对桩端土采用线性荷载传递函数,同时考虑桩周土所分担的荷载对单桩荷载传递规律的影响,利用增量荷载传递矩阵法及微分方程的近似解法--子域法,推出了刚性承台下柔性桩与地基非线性相互作用的近似解析算式。为了验证该方法的可行性,通过试验将试验结果与有限元结果及该方法所得结果进行了对比,对比表明:该理论解与现场实测值、有限元计算值都非常接近。     

挤密砂桩复合地基的固结沉降计算研究

挤密砂桩复合地基由于挤密效应沿径向分布是不均匀的,因此桩土应力比分布也是不均匀的,但在常规计算中,一般不考虑挤密效应不均匀性对桩土应力比的影响,这一点不符合实际情况。该文引入挤密效应系数作为修正参数,以桩间土为研究对象,采用常规复合模量法再结合分级加载固结沉降计算方法建立一种改进的挤密砂桩分级加载固结沉降计算方法。结合越南海防-河内高速公路路基在土拱效应作用下实际桩土应力比的监测与路堤实际沉降观测结果,反算桩间土的实际挤密效应修正系数。结果显示:桩间土的挤密效应修正系数对固结沉降预测有很大影响,修正后的工后沉降预测计算结果更加准确,可以大大提高施工控制的质量。     

地基土体排水固结沉降的ADINA分析

采用非线性分析软件ADINA建立地基土体固结沉降的有限元模型,利用ADINA的非线性特性和特有的多孔介质材料,考虑地基土体沉降过程中的排水固结,对地基土体固结沉降过程和结果进行分析,研究如何运用有限元计算地基土体的固结沉降问题。     

水泥砂石复合桩的作用机理与沉降计算

从固结、挤密及形成水泥土复合地基的角度阐述了水泥砂石复合桩基加固路基的机理。并对其沉降进行估算，沿用前人方法将沉降计算分为复合土沉降和下卧层沉降两部分，计算下卧层沉降时分为软饱和土、正常固结粘土及砂性土三种情形。     

膨胀土一维固结

考虑了膨胀土三相组成的非饱和性,借助于室内单轴膨胀土浸水变形试验规律,建立了以孔隙混合流体孔压消散的膨胀土一维固结理论.通过实例,论证了所建立的固结理论能定量地描述膨胀土固结这一自然界的客观过程,同时可以求解膨胀土渗流等特殊问题.     

堆载预压与真空堆载联合预压技术在软基处理中的对比分析

堆载预压和真空堆载联合预压是软基处理中的常用技术,两者均通过荷载作用将土体中的孔隙水排出,使作用于土骨架上的有效应力增加,加速土体沉降固结,以增强其力学性能（变形、强度和稳定性等）。从两种预压方式的力学原理上分析了其异同点,采用非线性有限元方法对两种预压加载模式下软土地基的力学响应做了应力渗流耦合分析计算。着重研究了软基粘土孔隙比、有效应力、超孔隙水压和变形在两种预压模式下的变化规律。研究发现,真空堆载联合预压的加固范围较堆载预压的大,处理深度更深,固结沉降量也更大。真空荷载的施加还可有效地减小软基的水平     

公路扩建工程管桩贯入过程桩土位移特征

PHC管桩被广泛应用于软基处理中。近年来高速公路改扩建项目较多,基于中-江高速公路改扩建项目,开展了PHC管桩挤土效应现场试验研究,实时监测沉桩时桩周土与既有管桩桩身不同深度及不同水平距离处的水平位移,分析管桩的沉桩挤土位移。试验结果表明：管桩沉桩引起的土体位移随距离增大而减小,群桩引起的挤土位移呈现顶部大、底部小的分布形式,X、Y方向位移量差值大;既有桩体桩身位移分布在桩身的1/3～2/3处,影响范围为4倍桩距;既有路基对管桩挤土位移有明显的约束作用。     

隧道填充性岩溶软基弹塑性固结沉降机理研究

软粘土孔隙比大、渗透率低、压缩性和含水量高,这种特性决定了它的变形沉降受到包括应力历史、应力路径、固结压力、软土特性等诸多因素的影响。为进一步揭露软粘土固结沉降的作用机理,引入了基于混合物理论的两相多孔介质理论,描述渝怀铁路干溪沟隧道DK278＋628～＋698段填充性岩溶软基的弹塑性固结沉降过程。该理论具有推理严密和数学论证严谨的特点,能充分考虑固结过程中的水土耦合作用。     

桩承式路堤土拱效应及承载特性演化规律

桩承式路堤被广泛用于软土地区的路基沉降控制,分析路堤土拱效应是获得其承载和变形特性的关键。通过开展桩承式路堤土拱效应物理模型试验和三维弹塑性有限元数值模拟,研究桩土差异沉降条件下路堤中土拱形成过程和承载特性变化。研究结果表明：随着桩土差异沉降增加,路堤内应力分布不断变化,桩顶处竖向压力呈增大—减小—稳定的趋势,而桩间土处竖向压力则不断减小直至稳定。当土拱完全形成后,路堤内存在一个等沉降面,该面上方土层沉降均匀,该面下方土层表现为不均匀沉降,等沉降面与桩顶的竖向距离约为桩间距与桩宽之差的2倍。     

不同深度沼泽湿地软粘土压缩固结特性

正确评价软粘土的变形特征,准确计算软粘土地基的沉降量及沉降过程,主要取决于变形指标.变形指标的实测结果受取样深度、固结压力及固结时间等因素影响.因此,采用单向固结试验,设计多级荷载,增加每级荷载的加压时间,对不同深度沼泽湿地软粘土进行压缩固结特性的研究.根据试验研究成果:系统地总结了不同深度沼泽湿地软粘土变形量、孔隙比...