散体材料桩复合地基桩土应力比计算方法研究

基于圆孔扩张理论,假定散体材料桩与桩周土均满足完全弹性、各向同性和连续性条件,在侧向桩与土的分界面上满足变形协调条件和应力平衡方程,在竖向视桩-土变形相等,得到了桩土应力比的理论计算公式。引入了桩-土弹性模量比Kn及桩竖向-侧向应力比n',分析了桩-土弹性模量比、置换率、桩泊松比及桩周土泊松比等4个参数对桩土应力比和桩竖向-侧向应力比的影响。研究结果表明:桩土应力比和桩竖向-侧向应力比随桩-土弹性模量比的增大而增大,随桩、土泊松比及置换率的增大而减小。并在此基础上,利用桩土应力比现场实测结果对理论计算结果进行了验证,数据表明两者吻合较好。     

桩-网复合地基承载及变形特性的三维数值分析

采用有限元程序,利用数值分析的方法,讨论了桩-网复合地基承载及变形特性。对不同荷载水平下复合地基中单桩荷载传递特性、桩间土的沉降、桩间土上的应力及桩土应力比的变化规律进行了分析;同时分析了复合褥垫层的变形模量以及分层地基中第一层土的物性参数对桩土应力比和复合地基中土表面沉降及差异沉降的影响。     

砂-粘互层桩间土拱效应的数值分析

采用FLAC3D3．0软件,详细研究了全砂土、全粘土、砂-粘互层（包括“上砂下粘”和“上粘下砂”两种组合）中桩间土拱效应、应力、位移的变化规律,分析了土拱效应与应力、位移的相互作用,以及桩土荷载分担比与土拱效应的关系。研究结果表明,随距地表深度增大,土拱效应逐渐减弱,应力、位移减小;砂土中土拱效应明显强于粘性土;砂-粘互层中砂土应力、位移增大,土拱效应显著增强,粘性土中应力、位移减小,土拱效应减弱;粘性土中桩荷载分担比与土拱效应呈正相关,砂土中桩荷载分担比与土拱效应的关系取决于位移变化快慢。     

复合地基桩土应力比因素的分析

对于复合地基来说,地基承载力的确定至关重要,它是设计复合地基时必须考虑的一个重要因素。桩土应力比影响因素很多,而且是反应复合地基中工作状态的非常复杂的一个重要参数,本文分析了影响桩土应力比的众多因素,结果表明:桩土应力比随桩长、桩间距、软土层厚度及垫层弹性模量的提高而提高。这不论是对复合地基承载力传递性状的分析研究,还是对工程实践,都是非常有意义的,并可为工程实际提供理论参考。     

高置换率挤密砂桩加固软土地基的承载力计算

结合现场试验,对高置换率挤密砂桩加固软土地基单桩承载力及桩间土固结特性进行了分析.得出适合高置换率挤密砂桩的桩土应力比、桩间土承载力、单桩承载力的计算式,按规范中有关公式进一步复核了地基承载力特征值.提出的计算公式可供工程初步设计时参考.     

管桩＋砂井复合地基在广梧高速公路的应用

本文介绍了广梧高速公路采用的管桩 袋装砂井复合地基设计、施工、加固效果，结合桩土应力比、桩顶及桩间土沉降试验和测试结果分析，论述了该种处理方法的特点。     

刚性承台下柔性单桩复合地基工作特性分析

基于变形协调条件,运用力学理论,对带台柔性单桩复合地基的承载特性进行了系统的分析,得到了桩土应力比、桩身轴力分布及荷载-沉降关系等系列解析算式.计算表明,柔性桩在更多的情况下不可能像刚性桩那样将荷载传递到桩端,而存在一个有效桩长;同时,桩土应力比随荷载变化的趋势与桩体刚度、桩侧剪切刚度及桩端土的抗压刚度有很大关系.计算还显示,如果以相对变形s/b=0.004～0.01所对应的承载力作为复合地基承载力特征值的话,当桩体刚度增加一倍,复合地基承载力将增加1/3～1/2.为验证所提出方法的可行性,将模型实验的结果与计算结果进行了对比,对比表明,该方法对柔性桩复合地基的设计计算有指导意义.     

水上砂桩置换法加固饱和软粘土地基的设计

在分析水上砂桩加固软粘土机理的基础上,讨论了砂桩复合地基的强度和沉降的计算方法,对桩土应力比从理论和实测的角度进行了分析,并提出推荐值。分析了水上砂桩置换法设计与施工中的几个关键技术问题。结合工程实例,通过砂桩和地基土的监测和沉降实测数据对计算方法和参数进行了验证。     

水泥搅拌桩复合地基的工程特性探讨

通过对某工程水泥搅拌柱复合地基试验,分析室内水泥土强度的发展规律,探讨复合地基桩土共同作用下的承载情况和地基对承台的反力模式。分析表明,不同水泥土随掺入比和龄期的变化,其强度差异较大;复合地基的承载力随确定方法的不同而有不同结果;桩顶存在较大的集中反力,桩土应力分担比在不同荷重下在很大的变化。     

刚性承台下柔性桩与地基相互作用的线性分析

对桩侧土及桩端土均采用线性荷载传递函数，同时考虑桩周土所分担的荷载对桩基荷载传递规律的影响，利用力学理论及微分方程的近似解法－子域法，推导了柔性桩与地基相互作用的一套完备的解析算法，并讨论了桩土模量比及桩长对桩土应力比的影响，同时也探讨了桩土模量比对承台下单桩及桩土复合体承载力、桩侧摩阻力、桩身轴力和位移的影响。为了验证文中方法的可行性，作者将模型试验结果与文中计算结果进行了比较，对比表明，文章中的方法有较好的精度。     

富水软弱地层中桩周水土压力现场实测分析

为了解富水软弱地层沉桩过程中桩周水土压力变化规律,进而指导现场施工,开展沉桩过程中土压力和孔隙水压力现场监测分析。结果表明:沉桩过程中桩周孔隙水压力和土压力显著增长;孔压占比超过60%,最高达88%,易引起桩周有效应力损失,降低桩身稳定性;沉桩对桩周土压力影响范围较广,本项目实测中水平向影响范围为20倍桩宽;深度方向桩端距测点30倍桩宽开始影响孔隙水压力,距离10倍桩宽内影响显著增加;水土压力7 d后即可下降48%。在现场施工中,应通过控制沉桩速率、改变沉桩顺序等方法减小桩周挤土和孔压影响。     

接触面单元对单桩位移应力的影响分析

在用有限元法分析桩土相互作用的研究中,采用不同的接触面单元得到的结果必然不同。通过分别引入Goodman单元和Desai单元进行单桩有限元分析,研究接触面单元对桩土接触面力学特性及单桩位移应力的影响。分析认为:在桩顶荷载较小时两者的桩土接触面力学特性以及单桩的位移应力差别很小;桩顶荷载较大时,采用Goodman单元计算所得的桩顶沉降小,接触面剪应力大,轴力沿桩身递减快,桩端阻力和沉降都较小,单桩的竖向抗压极限承载力较大。     

CFG桩在储罐地基处理中的试验研究

在东营软土地基上,采用CFG桩复合地基处理5万m3储罐软土地基。对储罐加水试压期间的竖向土压力及环墙基础沉降的监测数据进行深入分析,探讨CFG桩复合地基的桩土应力比及荷载分担比规律;从平面倾斜和非平面倾斜两方面进行不均匀沉降控制分析,并计算复合地基最终沉降量。分析结果显示,CFG桩复合地基中,CFG桩的桩体作用明显;储罐的竖向位移累计沉降量、沉降速率、平面倾斜以及非平面倾斜都满足规范的要求。     

静压桩沉桩过程的数值分析

考虑了沉桩过程桩周土的挤土效应,根据实测的土体参数,用柱形孔扩张对沉桩模型试验进行了分析.分析结果与模型试验结果较吻合.计算结果表明,分析沉桩引起的应力和位移时,应考虑桩周土的挤土效应及桩周摩擦力影响.     

PHC刚性管桩基础上的闸首底板内力计算方法

为了合理解决复合桩基上的闸首底板内力简化计算问题,分析复合桩基沉降机理,基于应力与沉降分解法给出桩与桩、桩与土、土与桩和土与土的沉陷系数计算式,结合并列铰接地基梁法建立考虑桩-土-结构共同作用的计算模型。依托高石碑船闸工程实例,通过与查表法的对比验证计算程序的可靠性,研究在不同工况时底板单宽弯矩、沉降、地基反力的变化规律。结果表明,该模型计算的桩土分担比与有限元分析结果接近,计算精度可以满足结构简化分析的需要,能合理反映基桩的根数、以及间距与桩长不规则等因素对底板沉降和内力的影响。运营期相对于完建期而言,地基均处于回弹状态、底板弯矩增量有正负值,可优化调整底板宽缝封闭前边墩浇筑高程、回填土高程,使得运营期出现的正负弯矩接近相等。     

不规则桩基大平台数值分析与应用

桩基础平台在沿海软土地基中应用广泛。对某不规则桩基平台进行数值模拟,利用ANSYS有限元分析软件对某一大平台工程进行三维有限元建模,选取合适的接触模型模拟桩-土相互作用,在施加设计荷载后对模型进行整体运算。结果表明,模型中大部分桩体在桩-土相互作用下其桩节点高程12. 5 m附近摩阻应力达到最大,其中少数摩阻应力最大值发生于桩节点高程10或15 m处;各桩桩身摩阻应力沿着水平荷载合力方向不断增加。     

双层土水平受荷超长桩承载性状数值模拟

利用有限元软件ANSYS对双层土中超长桩水平承载性能进行模拟,得到桩土相互作用下土抗力及超长桩桩身弯矩及侧移。分析桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力和法向土抗力沿桩身的分布和对承载力的贡献以及超长桩水平承载性状随荷载、土层相对模量比、桩长径比的变化规律。结果表明:桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力、法向土反力沿桩环向呈不同的曲线分布规律,沿深度呈递减趋势,桩顶最大;在不同分层情况下桩身弯矩和侧移量随着土层弹性模量比的增大而减小;水平受荷超长桩存在有效长度和最优长径比;沿桩身存在反弯点和位移零点。     

砂石桩加固码头堆场深厚软土地基的现场试验

为了拓宽砂石桩加固技术的应用范围、降低工程建设成本,开展砂石桩加固处理码头堆场深厚软土地基的现场试验。现场测试不同桩身材料成桩过程中桩周土体内的孔隙水压力、不同时间段桩周土的十字板剪切强度、砂石桩复合地基承载力和桩土应力比。现场试验结果表明:采用合理施工工艺的砂石桩能有效加固不排水剪强度小于10 k Pa的深厚软黏土地基;采用含泥量高于5%的桩身材料的砂石桩复合地基可以满足设计要求的地基承载力。     

湛江霞山港区深厚老沉积土地基钢管桩承载力试验分析

通过深厚老沉积土地区钢管桩的压桩试验、拔桩试验和桩身轴力试验,探讨了深厚老沉积土地区钢管桩压桩和拔桩的土阻力分布规律,得出如下结论:深厚老沉积土地区钢管桩压桩状态下侧阻力均值为76.79 MPa,比一般黏性土高27.5%~30.6%;老沉积土拔桩状态下的侧阻力值达到42.4~52.8 MPa;老沉积土拔桩侧阻力和压桩侧阻力的比值均值为0.84,比一般黏性土值要高5%;老沉积土压桩和拔桩侧阻力较为恒定,随着土层埋深和土层厚度的变化较小。这对深厚老沉积土地基中钢管桩的理论研究和工程应用具有指导作用。     

静压桩沉桩过程的数值分析

考虑了沉桩过程桩周土的挤土效应，根据实测的土体参数，用柱形孔扩张对沉桩模型试验进行了分析。分析结果与模型试验结果较吻合。计算结果表明，分析沉桩引起的应力和位移时，应考虑桩周土的挤土效应及桩周摩擦力影响。