土工格栅包裹碎石桩力学特性数值模拟分析

为了研究加筋包裹碎石桩中土工格栅和碎石的力学参数对桩体承载性能的影响程度,基于室内试验建立ABAQUS三维有限元计算模型,分析碎石内摩擦角、碎石弹性模量和土工格栅弹性模量对桩体承载力、桩身侧向变形和桩土应力比的影响,探讨分析了 3个参数提高桩体承载性能的作用机理.结果表明:碎石内摩擦角对加筋包裹碎石桩的桩体承载力的敏感...     

桩-网复合路基变形机理的数值分析

基于桩-网复合地基桩-网-土体系作用机理的复杂性,理论研究落后于工程实践等现状,对桩-网复合路基变形机理理论进行了分析,运用有限元数值模拟的方法,对一种新型软土地基处理的路基的沉降、侧向位移、差异沉降进行了数值分析研究。结果表明:(1)在垫层与填土间加入土工格栅后,能减少路基顶面及底面的沉降,但能够更明显地减少路基顶面及底面的差异沉降和坡脚侧向位移;(2)桩间土强度的增加对于路基底面最大差异沉降的影响要比路基顶面要大,路基顶面最大差异沉降的增加大致与桩间距的增加呈正比关系;(3)路堤底面的沉降量出现谷值点是由于桩体作用所致,峰值点是由于土拱效应所致;(4)较大的土工格栅拉伸模量对于减小路基顶面沉降的效果是不明显的,合适的土工格栅拉伸模量能够减小经济投入。     

桩——网复合路基变形机理的数值分析

基于对桩——网复合路基变形机理理论分析,运用有限元数值模拟的方法,对一种新型软土地基处理的路基的沉降、侧向位移、差异沉降进行了数值分析研究。研究表明:(1)在垫层与填土间加入土工格栅后,能减少路基顶面及底面的沉降,但能够更明显地减少路基顶面及底面的差异沉降和坡脚侧向位移;(2)路堤底面的沉降量出现谷值点是由于桩体作用所致,峰值点是由于土拱效应所致;(3)较大的土工格栅拉伸模量对于减小路基顶面沉降的效果是不明显的,合适的土工格栅拉伸模量能够减小经济投入。     

土工织物包裹碎石桩力学特性的数值模拟研究

不同于普通碎石桩,土工织物包裹碎石桩受力变形过程因涉及到碎石与织物之间的相互作用而变得更为复杂。为研究包裹碎石桩强度及变形等力学特性,采用数值方法模拟土工织物包裹碎石桩的单轴与三轴压缩试验。通过对比试验数据验证数值模型的合理性,并在此基础上,分析土工织物模量、抗拉强度和围压对包裹碎石桩力学特性的影响,揭示包裹碎石桩体变形承载及破坏机制。结果表明：包裹碎石桩体在加载早期即已进入屈服状态,当织物发生拉伸破裂后包裹碎石桩体强度随即从峰值强度迅速下降;包裹碎石桩模量随土工织物模量呈线性增长,碎石相对密实度越高其模量增长幅度也越高;包裹碎石桩单轴抗压强度随土工织物抗拉强度线性增长,增长幅度与碎石相对密实度无关;在三轴压缩状态下得到的表观黏聚力随土工织物抗拉强度线性增加,与碎石相对密实度无关;土工织物抗拉强度对包裹碎石桩体的摩擦角几乎没有影响,其对包裹碎石桩体强度的提升主要以增加表观黏聚力的形式体现;围压和土工织物对碎石桩体约束作用发挥的先后顺序将改变包裹碎石桩三轴压缩状态下的应力-应变曲线形态;数值模型无法反映碎石颗粒对包裹织物带来的刺入及磨损,因此在土工织物包裹碎石桩数值模拟中必须对织物抗拉强度进行一定程度折减,否则数值模拟结果将极大高估其抗压强度。     

CFG桩复合地基沉降数值模拟分析

利用大型通用有限元软件包ANSYS,建立了桩土相互作用的二维有限元和接触单元的非线性数值模型,得到了桩土沉降与荷载之间的关系,并与现场静载试验数据进行了分析比较,获得了褥垫层厚度及其压缩模量、桩和土体模量对桩土沉降的影响规律.该方法也为CFG桩复合地基设计提供了依据.     

群桩复合地基桩土应力比数值模拟研究

结合南京某软基处理工程现场试验,应用有限元软件ABAQUS建立模拟群桂复合地基的三雏模型,分析了不同桩身模量、土体模量、桩长、褥垫层厚度及褥垫层模量下的桩土应力比分布.结果表明群桩复合地基桩土应力比随桩身模量、褥垫层模量和桩长的增大而增大,随桩周土体模量和褥垫层厚度的增加而减小;群桩复合地基桩土应力比理想值为20～25...     

刚柔性桩复合地基性能数值模拟研究

对刚柔性桩复合地基的作用机理、承载性能进行了深入的研究,并采用三维快速拉格朗日方法（FLAC3D）建立了刚柔性桩复合地基数值计算模型,对刚性桩和亚刚性桩的工作机理、垫层效应、传力特性、应力特征及复合地基部分参数对地基加固效果的影响进行了分析,计算及分析结果表明刚柔性桩复合地基能够较好地发挥了桩和桩间土的承载潜能,其形成的复合地基具有良好的加固效果。     

高速公路碎石桩复合地基加固数值模拟

通过数值模拟分析了高速公路碎石桩复合地基在桩体施工、路堤填筑、运行期全过程和地震动荷载等作用下的受力问题。计算结果表明:碎石桩在路堤的填筑和运行期中起到明显的排水固结作用,当桩长大于6m后复合地基中的孔压最大值变化较缓慢;在桩长大于10m后路堤底面的沉降量和坡脚的水平位移量变化均会较小。地震荷载作用下路堤顶部的水平向加速度峰值较底面更大;在碎石桩加固范围内,复合地基的水平刚度大于天然地基,而在整个地基内,复合地基的竖向刚度均大于天然地基,在地基刚度较大的情况下位移最大值较大;天然地基在路堤坡脚下方、路堤边坡等位置较易发生液化,经过碎石桩加固后降低了地基液化的可能性。     

深基坑吊脚桩的理论计算及数值模拟研究

深圳观澜河调蓄池深基坑工程,运用三维拉格朗日方法对观澜河调蓄池深基坑施工过程中的吊脚桩支护性能进行数值模拟。针对二元结构深基坑吊脚桩的支护设计,提出了相应的计算方法和具体的设计步骤。通过典型剖面的基坑工程设计,探讨了深基坑开挖过程中岩土体应力场、位移场、塑性区以及吊脚桩内力的分布变化规律。数值分析结果与实际监测结果的对比分析,验证了二者的曲线变化规律较为接近,都满足变形要求。     

水泥搅拌桩复合地基单桩承载力试验数值模拟

以广佛高速公路扩建工程为背景，采用快速拉格朗日分析法（FLAC），对水泥搅拌桩复合地基单桩承载力试验进行了数值模拟，计算结果表明FLAC模拟水泥搅拌桩复合地基是可行的。同时使用FLAC对扩建完成后的路基沉降进行模拟计算，计算结果可供同类工程参考。     

台背高填路基对墩桩影响的数值仿真模拟分析

高填路基对邻近墩桩结构会产生不利的影响,尤其当填方土体量较大,地基中含有一定厚度的软弱夹层时,其产生的不利影响更不容小视。文章结合工程实际,考虑台背填方自重、软弱夹层等因素,采用有限元软件,通过建立墩桩的内力与位移的计算模型及桥墩、地基与桩基础的空间计算模型,并比对现场实测位移数据,研究开挖卸载不同程度的台背填方路基下墩桩的力学与变形特性,同时,对比不同位置处的桩基计算结果。以期为同类桥梁工程的桩基础设计、施工规范及安全运营提供依据和经验。     

水泥搅拌桩复合地基单桩承载力试验数值模拟

以广佛高速公路扩建工程为背景，采用快速拉格朗日分析法（FLAC），对水泥搅拌桩复合地基单桩承载力试验进行了数值模拟，计算结果表明FLAC模拟水泥搅拌桩复合地基是可行的。同时使用FLAC对扩建完成后的路基沉降进行模拟计算，计算结果可供同类工程参考。     

堆场CFG桩网复合地基精细化三维数值模拟分析

针对某码头堆场桩网复合地基工程,建立精细化全断面三维模型,采用瞬态流固耦合的计算方法开展有限元模拟,对堆载作用下堆场桩网复合地基受力及变形进行研究,分析不同堆载方案下地基孔压、位移及桩土受力规律。结果表明,不同堆载方案下地基内位移分布规律相同,位移量值无较大差别;不同堆载方案下CFG桩顶应力及桩土应力比随桩长缩短和桩间距增大而减小,随堆载时间增加而增大,且用时较短的堆载方案后期桩土应力比大于用时较长堆载方案。     

路基冲击压实的数值模拟分析

在分析冲击压路机的工作原理、动力有限元模拟分析原理及冲击荷载特征的基础上，以118工程进场道路高填路基冲击压实工程为例，用瞬态动力学方法对路基冲压过程进行数值模拟分析，得出了一些有益的结论。冲压处理有效加固深度可达1．2～1．8m，可加速填土的固结变形，减小路堤的工后期沉降，提高路基承载力、稳定性和均匀性，说明冲压是一种高效率解决高填路基沉降稳定的有效方法。     

CFG桩复合路基现场试验研究

本项目拟采用室内试验研究、理论分析和现场工程试验研究相结合的研究方法,以辛集市教育路至石黄高速连接线互通工程桥头段路基填筑为依托,以实现路基快速填筑和防治桥头跳车为目标,经过系统研究形成了成套CFG桩复合路基技术。现场试验研究及监测结果表明,本项目的 CFG桩复合路基技术既能实现路基快速施工,又能使得复合路基桥头沉降控制在许可范围内,具有广阔的推广前景和应用价值。     

干拌水泥碎石桩加固软弱路基的数值模拟

软弱路基的不均匀沉降是青海省高速公路常见的病害之一,常用干拌水泥碎石桩处治。建立有限元模型,分析了干拌水泥碎石桩加固效果的影响因素,发现桩长、桩间距、桩体弹性模量和路堤土回弹模量显著影响路表弯沉;明确了桩长、桩间距、桩体弹性模量与路表弯沉的关系;探讨了优化桩长和桩间距组合的方法,发现当路堤高度较高时,选用长桩长、宽桩间距的组合可降低工程量。研究成果为今后青海地区干拌水泥碎石桩加固软弱路基提供了一定的参考。     

碎石桩控制粉砂土拼接路基沉降的数值模拟

为减小粉砂土拼接路基的沉降,采用碎石桩复合地基处治,建立了有限元模型,研究了碎石桩长度及其模量、桩间土模量及黏聚力对沉降的影响。结果表明:桩长为5.0m时,路基顶面最大沉降为9.8cm;碎石桩模量对沉降的影响不显著;桩间土模量对路基沉降的影响较大,当桩间土的模量增大到14 MPa以后,路基的沉降趋于稳定,此时路基顶面沉降为7.15cm;桩间土黏聚力达10kPa后路基沉降趋于稳定,此时路基顶面沉降为9.8cm。总之,碎石桩能明显减少沉降,碎石桩长5.0m、桩间土模量14 MPa、桩间土黏聚力10kPa时,新路基沉降控制效果良好。     

微型钢管桩芯-旋喷桩复合桩基的计算分析与数值模拟研究

在φ600旋喷桩上部中心位置压入一定长度的Φ108微型钢管,形成微型钢管桩芯-旋喷桩复合桩基（简称复合桩）。对复合桩静载荷试验的荷载-沉降曲线进行了区段分析,确定了其极限承载力实测值为1080 kN。对该复合桩基4种破坏模式下的抗压极限承载力进行计算分析对比后发现,复合桩芯底位置处发生水泥土压碎破坏的可能性最大,抗压极限承载力最小,为1125 kN。通过数值模拟对复合桩的极限承载力,桩侧摩阻力分布,破坏模式下的塑性变形,荷载分担比等进行了分析。     

褥垫层对刚性桩复合地基影响的数值模拟分析

在桩土复合地基中,褥垫层起着动态调节桩土应力比的作用,决定着整个体系的承载能力。本文基于某高速公路北延线佛山段路基工程条件,运用Plaxis有限元软件对褥垫层进行数值模拟研究,从褥垫层的作用角度分析褥垫层厚度和弹性模量的参数变化对复合地基的影响。明确有限元计算目的和方法,介绍Plaxis程序,给出有限元计算模型的建立过程,确定有限元计算方案,从变形和应力的角度分析褥垫层厚度和弹性模量参数变化对桩土复合地基的影响。     

土工材料包裹碎石桩复合地基试验研究

为了系统地探讨不同刚度土工材料包裹碎石桩复合地基的承载变形性能,开展了不包裹、包裹碎石桩复合地基现场对比试验以及不包裹、低和高刚度土工材料包裹碎石桩复合地基离心模型试验,分析了复合地基承载变形表征参数、稳定性在试验过程中的变化规律。结果表明:随着土工材料刚度的增加,桩顶、桩间土和路堤顶面的沉降显著减小,桩顶应力、桩土应力比显著增加;土工材料竖向包裹能够提高地基的整体稳定性、增加地基的承载能力、有效约束碎石桩侧向鼓胀变形。