杨庆光[1]2008年在《深厚软土中复合地基技术的试验及理论研究》文中研究表明复合地基处理方法作为一种常见的地基处理方法,已经在软土地区得到了广泛的应用。在沿海深厚软土地区,由于建设工程的数量、规模和地基土本身的工程特性等因素影响,地基处理技术的难度变得越来越大,寻求理论上可靠、经济上合理和施工上可行的地基处理新技术对于沿海地区的建设十分重要。本文针对南沙地区深厚软土的地基处理,提出了水泥土长短桩复合地基与锥形桩复合地基的软基处理新技术。通过原位测试、室内模型试验和理论分析与计算相结合的方法,对南沙软土的工程特性、深厚软土中复合地基有效桩长计算方法、深厚软土中水泥土长短桩复合地基的作用机理和沉降理论、锥形桩单桩成桩效应、锥形桩单桩及其复合地基的作用机理等一些问题进行了深入的研究。本文的主要工作包括以下几方面:(1)广泛收集广州南沙地区典型地段的软土工程勘察,总结出了广州南沙地区软土的形成环境与微结构。对南沙地区深厚软土的物理力学性能指标进行了详细的分析和研究,验证了南沙地区软土的“三高三低”工程特性,并通过统计与回归相结合的方法建立了南沙地区软土物理力学性能指标间的回归关系,为南沙深厚软土的物理力学性能指标的取值合理性提供了一种直观便捷,行之有效的判定方法;(2)通过理论推导,得到了刚性基础下不考虑桩间土顶荷载的柔性桩复合地基、刚性基础下考虑桩间土顶荷载的柔性桩复合地基和柔性基础考虑桩间土顶荷载的柔性桩复合地基的有效桩长计算方法,并通过实例对比分析,研究了各种计算结果的合理性,为深厚软土中复合地基桩长设计计算提供了理论依据;(3)通过现场载荷试验和室内外试验相结合的方法,对设置褥垫层情况下单一桩型水泥搅拌桩复合地基作用机理和加固效果进行研究,并得到了考虑桩土和复合地基沉降之间关系的特征值取值方法。(4)通过现场大型载荷试验,对水泥土长短桩复合地基的荷载传递,长短桩桩身和桩间土应力随荷载水平变化等问题进行了研究,并推导出水泥土长短桩复合地基承载力特征值的计算方法,然后根据长桩、短桩和复合地基之间的沉降关系,建立了一套求解桩间土承载力发挥系数的方法,最后根据长短桩复合地基的受力特征,对水泥土长短桩复合地基进行竖向分区,并根据各区域各自的特征采用不同的附加应力求解方法,最后利用分层总和方法得到了水泥土长短桩复合地基沉降量计算方法;(5)利用室内模型试验,对不同锥角的锥形桩单桩和等截面桩压桩的挤土效应和承载特性进行了对比研究,然后基于复合地基的桩土变形协调关系,推导出了带垫层情况下锥形桩复合地基的桩土应力比理论解,最后通过室内试验,对锥形桩复合地基和等截面桩复合地基的承载性能进行了对比研究,并把复合地基桩土应力比试验结果同理论结果进行对比分析发现,计算结果同试验结果非常吻合。
刘从友[2]2009年在《湿陷性黄土地区挤密桩复合地基沉降计算》文中研究表明针对当前复合地基沉降计算理论和方法的不足,依托郑西客运专线湿陷黄土地基处理现场实体试验,基于工程地质学和复合地基桩土共同作用原理,以挤密桩复合地基为例,以实测沉降变形监测资料为依据和校核标准,综合采用理论分析、数值试验和数值计算,分析了挤密桩复合地基沉降变形特征,探讨了复合地基作用机理,研究了复合地基的复合模量,讨论了复合地基沉降的计算方法。以实测地基沉降变形为依据,对复合地基沉降变形展开研究。(1)采用基于正交设计的数值试验方法,分析了复合地基沉降变形计算的影响因素(破坏准则、材料参数、置换率、桩形和计算方法),其中材料参数和置换率对地基沉降变形影响较大。(2)综合实体试验挤密桩试验区实测沉降变形、数值试验和数值计算,对复合地基桩土作用机理进行探讨。复合地基作用机理体现在复合地基位移场和应力场分布特征上,表现为3区(复合地基区、复合地基外围天然地基区和下卧层区)分布,各区的应力分布特征以及变形特征不完全相同,应力呈“竖向条状横向相间”分布,桩体和桩间土体在上部荷载作用下相互影响,桩土协调变形并共同承担上部荷载。复合地基作用机理取决于桩体和桩间土体的力学性质差异程度,桩土模量差异越大,复合地基中桩土作用机理越复杂,反之越简单。(3)针对复合地基复合模量,以实测沉降变形为依据和校核标准,采用复合式数值计算方法,得出复合地基复合模量与桩体、桩间土体之间为非线性关系公式,也表明了复合地基作用机理的复杂性。(4)湿陷性黄土地区复合地基沉降计算,采用分离式数值计算方法、复合式数值计算方法和分层总和法讨论了复合地基的沉降变形,只要选取合理的复合模量,采用简单的复合式数值计算方法可获得与实测沉降变形基本相同的计算结果。通过对湿陷性黄土地区挤密桩复合地基作用机理和沉降计算方法的研究,在立足于桩土作用机理的基础上,合理的选取复合地基沉降计算方法,可对地基的合理设计提供依据。
胡立科[3]2008年在《桩承加筋土复合地基性状试验研究与有限元分析》文中进行了进一步梳理桩承加筋土复合地基作为地基处理的一种先进技术,因其在控制沉降和差异沉降等多个技术和经济效益方面具有良好的表现在近年来得到了广泛的应用。本文对桩承加筋土复合地基的工程应用发展和研究情况进行了回顾,并对作用机理、理论计算方法以及设计方法进行了总结归纳,通过现场试验和有限元模拟对桩承加筋土复合地基性状进行了研究。通过桩承加筋土复合地基现场静载试验,测得了沉降、桩土应力和土工格栅张拉力随荷载的变化曲线,并由此得到了桩土应力比和荷载分担比。试验表明:桩承加筋土复合地基能有效控制沉降和差异沉降,能较快完成沉降;随着荷载的增加,桩土应力以及土工格栅张拉力均变大;土工格栅张拉力随着离桩距离的增加而减小,最大张拉力出现在支撑格栅的桩边缘。通过循环加卸载试验,研究了循环荷载对桩承加筋土复合地基的影响,试验表明:循环荷载增加了总沉降和差异沉降,使得桩体作用进一步发挥,提高了桩土应力比和土工格栅张拉力。利用Plaxis7.2有限元软件对桩承加筋土复合地基的稳定性进行了研究,揭示了失稳破坏的三种破坏模式,并提出了土工格栅层数、位置、刚度,桩体特性以及垫层厚度等影响因素对桩承加筋土复合地基稳定性的影响。
陈健[4]2006年在《带褥垫层刚性桩复合地基作用机理研究》文中研究指明复合地基是近二十年来我国岩土工程界研究较为活跃的领域,而刚性桩复合地基又是目前复合地基中应用最广泛的一类。由于刚性桩复合地基中桩身强度较高,为防止桩顶应力集中,保证桩土共同作用,通常在桩顶设置一定厚度的褥垫层。褥垫层技术也是刚性桩复合地基的一项核心技术。本文以带褥垫层刚性桩复合地基为研究对象,对褥垫层的作用机理及刚性桩的部分工作性状进行了研究。首先,本文介绍了典型的刚性桩复合地基——CFG桩复合地基在竖向荷载下的性状,由此引入褥垫层作用机理的分析。在介绍了几种前人提出的褥垫层破坏模式和厚度计算方法后,作者对褥垫层的可能破坏模式进行了分析论证,并建议了褥垫层的最有利破坏模式及计算褥垫层合理厚度的经验公式,给出了可用于工程中直接查表或插值计算的表格。其次,本文阐述了负摩阻力的概念和分布特性,以及刚性桩复合地基中桩体负摩阻力的成因和影响因素。引用前人用于分析桩基及柔性桩复合地基的Meyerhof理论,进一步分析了刚性桩复合地基的端阻增大效应。作者还根据桩体侧摩阻力的试验曲线,进行线性简化,由桩顶的负摩阻力最大值及中性面深度比控制全桩长的侧摩阻力分布计算,从而,建立了刚性桩复合地基桩体侧摩阻力线性简化计算模型。最后,作者应用Vesic球孔扩张理论,推导了带褥垫层刚性桩复合地基中桩顶对垫层刺入量的计算式,进而由此推出了新的桩土应力比公式。然后,根据桩体位移微分方程和中性面代数方程,应用半解析的方法求解了中性面深度比λ,由算例分析了桩体压缩模量、桩长和桩端土压缩模量三个影响因素的变化对中性面深度比λ的影响,及刚性桩复合地基中性面深度比λ的取值范围。
陈圣仟[5]2007年在《CFG桩复合地基的机理及在工程中的应用》文中提出本文围绕CFG桩复合地基处理技术问题,紧密结合工程设计需要,通过大量相关资料的分析,对CFG桩复合地基处理的原理、桩土共同作用机理等进行了深入研究。对CFG桩复合地基处理进行了探讨。主要取得了以下几方面的研究成果。(1)对CFG桩的桩身材料构成和桩体强度以及成桩后桩间土性质的变化进行了研究。(2)对CFG单桩的受力和变形进行了研究,论述了褥垫层的作用,对褥垫层的最佳厚度进行了理论计算。(3)从研究应力、位移状态出发,对CFG桩复合地基的工作机理进行了研究。分析了影响CFG桩复合地基承载力的各种因素。(4)论述了CFG桩复合地基设计的一般过程,对优化设计提出了建议。论文最后,作者对今后需进一步研究的问题及方向提出了建议。
段怡君[6]2014年在《CFG桩复合地基群桩效应分析与优化设计研究》文中进行了进一步梳理随着高速铁路的迅速发展以及高层建筑的大量涌现，人们在工程建设中需要面对的地质难题也越来越多。近年来，CFG桩复合地基以其承载力提高幅度大，沉降和不均匀沉降变形易于控制等特点，被广泛的应用于不同领域的地基加固中，取得了令人满意的社会和经济效益。学者们关于CFG桩复合地基做了大量的研究工作，取得了很多有价值的结论，然而目前针对CFG桩群桩复合地基工作性状的研究还比较少，在群桩作用下桩—土—褥垫层之间的荷载传递机理还不够完善。本文在现有研究成果的基础上，利用数值分析方法，对CFG桩复合地基群桩作用下的工作性状进行了深入的研究分析，进行了以控制沉降为目的的CFG桩复合地基设计方案的优化比选。论文的主要内容有：(1)在前人研究成果的基础上，对CFG桩复合地基的作用机理、褥垫层以及负摩阻力的工作特性进行了详细分析，并简单介绍了CFG桩复合地基承载力以及沉降的计算方法。(2)以实际工程中CFG桩复合地基单桩静载实验为依托，以有限元软件ABAQUS为工具，对单桩静载试验经行了仿真模拟，并将现场实测数据与模拟结果进行对比，验证了仿真模型的正确性。在此基础上，建立了CFG桩九桩复合地基模型，对群桩作用下CFG桩复合地基的工作特性进行了模拟分析。(3)利用正交试验，分析了CFG桩复合地基各设计参数对地基沉降影响的显著性水平，得出了以控制沉降为目的的设计参数的最优组合方案。
杨君英[7]2008年在《客运专线CFG桩复合地基沉降特性研究》文中进行了进一步梳理高速铁路是高速列车高平顺性和高稳定性行驶的轨道基础,而路基作为轨道结构的基础,必须在运营期间将线路轨道的设计参数保持在基本要求的标准范围之内,这就对高速铁路路基的沉降提出了很高的要求。既有研究表明:列车行驶过程中的弹性变形、塑性变形及路基填土压实下沉,只要满足基床及路基本体填筑材质、压实标准,其值都是有限的,而且也是可控制的。因此,如何控制路基的沉降变形,关键在于控制地基的沉降。本文从理论推导及数值分析两方面对高速铁路CFG桩复合地基沉降展开了系统研究。主要内容如下:(1)综述了复合地基现有沉降计算方法的研究现状,针对现有沉降计算公式的多样性,分别列出了各种计算方法的优缺点。(2)运用复合模量法(规范法)计算CFG桩复合地基沉降时,讨论了应该如何选取计算所需的桩体模量和土体模量。(3)通过分析CFG桩复合地基的沉降变形过程,考虑桩土的相互作用,引入土体压缩模量随荷载变化的计算模型,对现有复合地基沉降计算公式进行修正,得出了复合地基沉降计算公式。(4)将本文方法与工程实测结果进行对比分析表明:常模量法对计算复合地基桩土应力比是可行的;变模量法对计算复合地基沉降更适合。(5)利用大型有限元软件ANSYS建立了单桩三维模型和平面应变群桩模型,对影响CFG桩复合地基沉降的各种因素,如桩端土和桩间土的变形模量,桩体强度,垫层的模量及厚度,桩径和桩间距等进行了较详细的分析和研究,并借助正交试验分析,得出了CFG桩复合地基优化设计方案。
刘强森[8]2017年在《加筋垫层复合地基处理吹填软土参数及数值模拟研究》文中认为青岛胶州湾地区吹填软土具有含水量大、固结沉降慢、压缩性高等特点,采用复合地基处理这类软土地基比较合理。由于复合地基中应用了刚性或半刚性桩,桩体与桩间土刚度差异较大,传统的做法是在软土地基表层铺设一层较厚的砂垫层,然而随着城市建设项目增多,砂源逐渐变得紧缺。如果能在砂源紧缺的情况下使用土工合成材料完成复合地基的施工,这必将在一定程度上减少工程的成本。本文以青岛胶州湾地区吹填软土地基处理为研究背景,以复合地基加筋垫层处理吹填软土为研究内容,通过室内试验和MIDAS(Soilworks)有限元软件分析了复合地基加筋垫层的力学特性以及在不同加筋情况下复合地基加筋垫层对软土地基固结沉降的影响,从而为复合地基加筋垫层的设计以及土工合成材料加筋技术在处理吹填软土地基工程中的应用提供理论依据。本论文的主要研究内容及结论如下:(1)通过室内土工试验,得到青岛胶州湾地区吹填软土的含水率、压缩性、孔隙比以及灵敏度,可知该地区土体固结程度低、抗剪强度低,属于第四纪全新世晚期经人工处理后的吹填软土,采用复合地基处理青岛胶州湾地区吹填软土比较合理。(2)基于对复合地基加筋垫层力学特性分析方法的研究,利用MIDAS(Soilworks)有限元软件建立数值计算模型,对不同荷载(100kPa、150kPa、250kPa)作用以及不同加筋方案(一层、两层复合土工格栅)复合地基加筋垫层的力学特性进行分析,可知复合地基加筋垫层在上部荷载作用下不会出现变形破坏且加筋层数在上部荷载较大时对复合地基桩-土应力比影响较大。(3)通过室内渗透试验、室内压缩固结试验,可得工程中特定配合比的砂垫层的渗透系数、未加筋吹填土及加筋吹填土的压缩系数和固结系数,为固结沉降数值模拟计算提供参数。(4)利用MIDAS(Soilworks)有限元软件,分别对不同工况(未加筋砂垫层、加筋土工格栅垫层、加筋复合土工格栅垫层)和不同加筋方案(铺设一层、二层、三层复合土工格栅)复合地基处理吹填软土建立固结沉降计算模型,分别进行一维和二维固结沉降计算分析,可得一维固结沉降的固结度、地表沉降以及残余沉降变化规律以及二维固结沉降的孔压消散、地基土体总沉降以及固结度变化规律,可知在复合地基加筋垫层处理吹填软土时复合土工格栅加筋垫层优于土工格栅加筋垫层以及未加筋砂垫层,同时铺设两层复合土工格栅比较合理,铺设三层复合土工格栅效果提升不大。
刘夕奇[9]2016年在《多桩型复合地基作用机制研究》文中提出随着我国基建工程的繁荣发展,多桩型复合地基越来越多的被应用到工程当中,发挥了良好的经济效益。但是到目前为止,对多桩型复合地基的相关研究与工程实践之间还存在比较大的差距。本文借助现场模型试验及数值模拟分析方法研究多桩型复合地基作用机理。着重对比分析了多桩型复合地基地基的刚性桩和柔性桩的桩长、桩身模量以及土体模量和及置换率对刚-柔性桩复合地基承载力的影响。研究内容如下:(1)在桩身完整性检测的基础上。分别开展了自由状态下的刚性桩和柔性桩以及多桩型复合地基的静载荷试验,根据试验结果对三种情况下的复合地基桩的作用机理进行了对比分析。(2)采用FLAC3D有限差分法分别建立了三种情况下的数值模型,通过分析模拟计算对三种情况下的桩体轴向力分布情况、桩侧阻力分布情况、桩周土体的位移变化以及多桩复合型地基的桩—土应力比等进行研究。(3)基于数值模拟分析,研究了多桩性复合地基的参数(柔性桩桩长、变形模量,刚性桩桩长、变形模量,长短桩置换率)桩体参数对多桩型复合地基承载力和变形特性的影响,从而给实际设计、施工过程中提供有意义的参考。(4)综合荷载试验及数值模拟分析成果,研究了多桩型复合地基作用机理,为多桩型复合地基的设计和施工提出了建议。
焦国木[10]2014年在《高速公路刚柔性长短桩复合地基应用技术研究》文中认为随着复合地基技术的不断发展，各种新型复合地基不断出现，以满足不同基础对地基承载力、沉降变形及稳定性的要求。刚柔性长短桩复合地基是基于多桩型复合地基发展而来，由不同组合形式的刚性长桩、柔性短桩与桩间土共同形成复合地基。由于其设计的灵活性及在建筑地基中良好的应用特性，逐渐得到工程界的关注，随后逐渐应用于柔性基础下的地基处理。由于刚柔性长短桩复合地基工程特性因基础刚度的不同而存在差异，使得刚性基础下的刚柔性长短桩复合地基设计理论不能直接应用于柔性基础下刚柔性长短桩复合地基的设计计算。鉴于柔性基础下刚柔性长短桩复合地基的理论研究已明显落后于工程应用，以邢衡高速公路一期工程试验段项目为依托，对高速公路路堤下刚柔性长短桩复合地基设计理论及应用特性进行了研究，主要内容如下：(1)对刚柔性长短桩复合地基的作用机理进行了分析，对柔性基础下的刚柔性长短组合桩复合地基的承载力计算及沉降计算理论进行讨论，提出了基于静载试验的刚柔性长短桩承载力发挥系数的计算方法及考虑刚柔性长短桩承载力发挥系数的沉降计算方法，并对设计步骤进行详细阐述。(2)基于ANSYS有限元分析软件，建立三维有限元模型对不同填土高度、不同基础刚度下的刚柔性长短桩复合地基工程特性进行了分析，讨论了敏感性参数对刚柔性长短桩复合地基工程特性的影响。(3)针对邢衡高速公路试验段实际地质特点，提出了采用钢渣改良灰土挤密桩作为柔性短桩对浅部地基进行处理，对钢渣改良灰土挤密桩桩体材料的改良特性、强度特性、水稳定性进行了大量室内试验研究，确定出最优配合比，指导现场试验段施工。(4)通过对现场施工28d后的刚柔性长短组合桩复合地基进行静载试验研究，对其施工效果进行评价分析，通过对柔性短桩(钢渣改良灰土挤密桩)桩间土进行重型动力触探试验，分析了柔性短桩的成桩效果及不同桩间距下桩间土的挤密效果。(5)对高速公路刚柔性长短桩复合地基施工工序、施工工艺进行了分析总结，提出了从材料控制、施工过程控制、施工质量检测三个方面对刚柔性长短桩复合地基施工质量进行控制的综合控制技术。
参考文献：
[1]. 深厚软土中复合地基技术的试验及理论研究[D]. 杨庆光. 中南大学. 2008
[2]. 湿陷性黄土地区挤密桩复合地基沉降计算[D]. 刘从友. 兰州大学. 2009
[3]. 桩承加筋土复合地基性状试验研究与有限元分析[D]. 胡立科. 浙江大学. 2008
[4]. 带褥垫层刚性桩复合地基作用机理研究[D]. 陈健. 华中科技大学. 2006
[5]. CFG桩复合地基的机理及在工程中的应用[D]. 陈圣仟. 山东大学. 2007
[6]. CFG桩复合地基群桩效应分析与优化设计研究[D]. 段怡君. 石家庄铁道大学. 2014
[7]. 客运专线CFG桩复合地基沉降特性研究[D]. 杨君英. 中南大学. 2008
[8]. 加筋垫层复合地基处理吹填软土参数及数值模拟研究[D]. 刘强森. 青岛理工大学. 2017
[9]. 多桩型复合地基作用机制研究[D]. 刘夕奇. 南华大学. 2016
[10]. 高速公路刚柔性长短桩复合地基应用技术研究[D]. 焦国木. 石家庄铁道大学. 2014
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