苟波[1]2014年在《CFG桩—碎石桩组合型复合地基工程特性研究》文中研究指明组合桩(增强体)型复合地基近年来得到了快速发展,它由几种性质不同的桩型组合形成,综合了单一桩型复合地基的特长,发挥出各自桩型的优势,从而达到增强度和减变形的协调、经济和技术的有机统一。相比单一桩型复合地基具有相当大的优越性,在工程建设中得到广泛的应用。由此衍生的CFG桩-碎石桩组合型复合地基既有较高的承载能力又有较好的置换排水能力,在软弱的地基处理和消除震动液化地基处理中有良好的处理效果,具有较好的适应性和经济及社会效益,在我国沿海及内陆地区都有应用。本论文以四川省西昌市月城丽景项目复合地基处理工程为载体,以单桩型复合地基原理为基础,提出了长度不同、直径不同的CFG桩-碎石桩组合型复合地基的设计思路,并结合项目的原位测试和现场监测结果,对此类复合地基工作特性作出分析和探究,重点有以下几个方面内容：(1)通过对CFG桩-碎石桩组合型复合地基的基本理论、受力特性和发展概况的简要总结和探讨,提出了CFG桩-碎石桩组合型复合地基承载力和沉降变形的计算思路,并探讨了各自的优缺点。(2)在静载荷试验、CFG桩身轴力和桩侧摩阻力试验、建筑物沉降监控的基础上结合地勘资料和设计计算方案,分析了CFG桩单桩载荷试验结果,并对CFG桩桩身轴力、桩顶应力和桩间土应力监测数据进行研究,发现CFG桩-碎石桩组合型复合地基中CFG桩在整个受力过程中上部一定范围内均存在着负摩阻力,并且CFG桩桩身轴力、CFG桩桩顶应力和桩间土的应力随着建筑结构的荷载增加呈规律性变化。(3)利用Midas/GTS有限元软件,对工程中CFG桩-碎石桩组合型复合地基的沉降变形、CFG桩桩身轴力以及桩土应力比等进行了模拟分析。通过现场数据和数值模拟的比较,验证Midas/GTS有限元软件的分析精度能够满足实际的工程需要。探讨了CFG桩-碎石桩组合型复合地基在建筑结构荷载作用下沉降变形和桩土应力比等的变化规律,对影响复合地基承载力和沉降变形的各种参数进行研究,得到各参数较合理的取值范围。(4)利用Midas/GTS有限元软件,探讨了CFG桩-碎石桩组合型复合地基在地震荷载作用下的工程性状,为进一步研究CFG桩-碎石桩组合型复合地基的减震特性奠定基础。(5)根据现场监测数据以及有限元数值分析结果,探讨了现行规范中承载力计算公式的合理性。
杨秀红[2]2001年在《CFG桩联合碎石桩组合型复合地基的有限元分析》文中认为碎石桩可以加快地基土的固结速率，但提高地基承载力的能力是有限的；CFG 桩虽然可以大大提高地基承载力，但加快地基土的固结作用不大。为此，采用将二者联合起来处理软土地基，可以充分发挥它们的优点。本文根据BIOT固结理论，采用了可以考虑渗流与变形耦合的非线性有限元程序，可以对地基的应力、应变和排水固结问题（包括平面和轴对称问题）进行非线性计算。 本文分析了组合型复合地基的加固机理，并用BIOT理论对组合型复合地基的承载力、沉降量及沉降速率进行了计算，并将它和碎石桩、CFG桩进行了比较。结果表明：组合型复合地基承载力比碎石桩复合地基有很大提高；排水固结速率比CFG桩复合地基有很大提高。
陈菲[3]2008年在《京津城际轨道交通北京试验段组合桩复合地基沉降特性研究》文中研究说明京津城际是我国首条开通速度达300km/h的客运专线,线路采用无砟轨道博格板技术,工后沉降应控制在15mm以内,路基主要采用CFG桩复合地基处理形式,但在一些地段采取了CFG+碎石桩复合地基处理形式。基于国内外尚无高速铁路的组合桩复合地基的工程实例,本文依托“客运专线路基沉降控制措施及变形观测技术研究”课题进行北京段CFG桩+碎石桩复合地基沉降特性研究。课题通过对比不同位置桩土应力比及桩土沉降差异,评价了CFG桩及组合桩复合地基在北京段应用效果,并比较两种类型控制沉降的作用效果;通过大量沉降实测数据估算出后期的工后沉降;最后通过Midas-GTS有限元软件,比较分析了组合桩与CFG桩两种复合地基处理效果。通过以上研究,得到了以下初步结论:1、桩承担着大部分荷载,在堆载过程中,桩的部分荷载转移到土体;在该地区填筑路基,其产生的超孔隙水压力很小;在监测段时间内,堆载时间段的沉降量最大,而卸载后,沉降量就很小。2、通过对实测数据进行双曲线法、新野法的预测分析,北京段路基的沉降量均能控制在规范要求15mm之内,说明了当前设计的合理性。3、通过实测数据、数值计算均表明,CFG+碎石桩组合桩的沉降小于唯一的CFG桩地基处理,但作用效果不十分明显。
孙凤玲[4]2011年在《柔性荷载下刚柔长短组合桩网复合地基性状研究》文中研究表明桩网复合地基的优势体现在桩-网-土的协调作用,联合了横向增强体和竖向增强体的特点,在控制沉降和增强稳定性方面效果显着,它在工程实际中的应用领域越来越多。而刚柔长短组合桩复合地基一般由刚性长桩和柔性短桩组合而成,刚性长桩主要用于控制复合地基沉降,柔性短桩则主要用于提高复合地基的稳定性和承载力,从而达到减少工期、降低造价的目的。基于桩网复合地基和刚柔长短组合桩复合地基的优点,在刚柔长短组合桩复合地基的垫层中加入横向增强体,组成刚柔长短组合桩网复合地基,根据工程实践知,可以进一步提高复合地基的承载力和稳定性,以及减小桩、土间的差异沉降。此种复合地基涉及刚柔长短组合桩、桩间土及网的共同作用,作用机理更为复杂,而目前关于其工作性状的研究还几乎为空白,对其性状的研究具有重要的学术和工程意义。本文利用室内模型试验来探索刚柔长短组合桩网复合地基的工作性状,分析置换率、垫层厚度、格栅层数因素对其荷载-沉降规律、桩土应力比的影响及桩身弯矩变化规律的影响,同时记录柔性桩的变形形态,并与刚性桩网复合地基作比较,为工程设计和进一步研究提供参考依据。最后,利用某一工程实例,结合模型试验成果和数值分析,分析比较了刚柔长短组合桩复合地基和刚柔长短组合桩网复合地基两种处理方法,从结果可知,后者更具优越性。
孙训海[5]2010年在《基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响》文中指出本文运用室内大型模型试验并结合现场试验研究了基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩、土承载性状的影响,并提出了多桩型复合地基变厚径比设计方法。模型试验分为两个部分：模型试验Ⅰ是四种不同基础刚度下单一桩型四桩复合地基静载试验,基础形式分别为碎石基础、碎石夹土工格栅基础、碎石夹双层钢丝网、足够刚度基础。模型试验Ⅱ是对几组不同桩长、不同桩径、不同褥垫层厚度组合的多桩型复合地基的静载试验。在本文试验基础上得到以下主要结论：基础刚度对刚性桩复合地基承载性状影响较大,同一荷载水平下随着基础刚度的增加桩土应力比逐渐增加,桩的发挥系数也逐渐增加,土的发挥系数逐渐减小,基础的沉降也逐渐减小。试验还表明,随着荷载水平的增加,柔性基础下刚性桩复合地基桩土应力比n在2左右,最大不超过5,类似于碎石桩的桩土应力比。桩荷载分担比较小,刚性桩承载力高的特点没有得到充分体现。因此,柔性基础下复合地基采用刚性桩是不经济的,若采用刚性桩,应加大基础刚度。褥垫厚度对足够刚度基础下多桩型复合地基桩土承载力的发挥起着至关重要的作用。本文试验条件下,即褥垫厚度与桩径之比为0.45～0.55时,桩间土都能充分发挥,而主辅桩承载力发挥系数均小于1,虽然进一步减小主辅桩褥垫厚度,有可能提高主桩和辅桩的承载力的发挥,但是由于褥垫层过薄,一方面会出现桩顶应力集中,不利于基础底板的抗冲切,另一方面,当基础承受水平荷载时,褥垫过薄会增加桩顶水平应力集中,不符合桩在复合地基中主要传递竖向荷载的基本原则。因此调整褥垫厚度的目的不是使主、辅桩都百分之百发挥,或者说,为保证不发生桩对基础的冲切、不产生桩顶过大的水平应力集中,过分追求桩承载力发挥系数达到1是不适宜的。足够刚度基础下,刚性桩多桩型复合地基主桩承载力发挥系数γ1、辅桩承载力发挥系数γ2、桩间土承载力发挥系数β的取值与主、辅桩的褥垫铺设方法有关,不同的褥垫铺设方法,γ1、γ2、β的取值范围不同。等厚径比设计时(厚径比0.45～0.55),叁者关系为β>γ2>Y1,且γ1在0.55-0.7之间,γ1有进一步提高的空间。变厚径比设计是保证桩间土承载力充分发挥(桩间土的褥垫厚度一定,厚径比0.45-0.55)的前提下,调整主、辅桩桩顶褥垫厚度,达到提高主、辅桩的承载力发挥系数,从而提高复合地基承载力的目的。本文试验表明,减少主桩桩顶褥垫厚度,可提高主桩承载力发挥,但主、辅桩承载力发挥系数仍都小于1,桩间土承载力发挥系数β≥1。
马小东[6]2011年在《长短桩复合地基在山区高速公路软土地基中的应用研究》文中提出随着我国经济建设的迅猛发展,高速公路建设突飞猛进,道路施工过程中出现的软基处理问题日益突出。而山区软土因其复杂的变形机理和多样的影响因素,使得山区软土地基变形规律及处理方法的研究成为高速公路建设的一个重要课题。论文依托贵州省交通厅科技项目“贵州山区高速公路软基处理关键技术研究与示范工程”,在分析和总结了已有研究成果的基础上,对软土地基的定义、软土在我国贵州的分布情况以及软土地基处理的方法进行了概述;综述了复合地基的形成条件和基本理论,进而提出了长短桩复合地基的产生和适用条件,研究了长短桩复合地基的加固机理,并回顾了长短桩复合地基的研究状况;对长短桩复合地基的承载力和沉降设计理论进行了研究,提出了长短桩复合地基的承载力和沉降计算模式;采用PLAXIS有限元方法建立了长短桩复合地基柔性荷载下应力和沉降分析的有限元模型,从刚、柔桩交错布置的长短桩型复合地基的CFG桩桩长、碎石桩桩长、桩间距和褥垫层厚度变化等方面运用PLAXIS数值模拟仿真分析方法对复合地基桩土应力、沉降变形特性进行了对比分析,总结出了长短桩组合地基中CFG桩和碎石桩的传力特性,得出了CFG桩和碎石桩桩长、桩间距及褥垫层厚度的合理取值范围。这些参数的合理取值范围为实际工程中的刚性长桩与柔性短桩复合地基按沉降控制的优化设计提供了参考依据。研究结果为长短桩复合地基的应用提供了理论依据,对于进一步发挥长短桩复合地基在软基处理上的优势,提高贵州省高速公路使用质量、延长使用寿命具有十分重要的现实意义及实用价值。
崔溦[7]2005年在《山区高速公路沟谷软基处理技术研究》文中认为公路是国民经济持续发展的基础。随着我国高速公路网建设的进一步推进,特殊地区的不良地基会越来越多的出现在公路建设过程中,我国是一个多山国家,山区沟谷软基在特殊地区的不良地基中占有重要地位。目前,在山区沟谷软基的处理中,尚无规范和成熟技术可以参考,因此,发展山区高速公路沟谷软基处理技术具有重要意义。山区沟谷软基的主要特点表现在两个方面:一是沟谷地势较低,排水不畅,地基土体长年呈饱和、过饱和状态,并且上覆一定厚度的物理力学指标极差的淤泥层;二是山区施工环境较差,材料运输、电力供应存在一定的难度。这些特点决定了山区沟谷软基的处理必须借鉴、移植其它行业的软基处理方法,结合其技术特点和山区沟谷土质及工程地质方面具体情况,研究探讨其适用性并进行技术改造,在某些情况下,还需提出新的地基处理方法。本文依托赣定高速公路的现场试验,在室内计算机模拟和模型试验的基础上,重点研究了叁种沟谷软基的处理新技术:(1)爆破挤淤法处理山区沟谷软基的技术研究。根据土力学和爆炸力学的基本原理,给出了陆上爆破挤淤法的作用机理,并推导了一定层厚的淤泥下爆破所需的药量公式;现场试验建立了陆上爆破挤淤法施工的工艺体系和质量检测体系,分析了试验过程出现的各种现象;(2)夯实水泥土桩联合土工格栅复合地基处理软弱地基的技术研究。在有限元仿真分析和离心模型试验的基础上,给出了夯实水泥土桩联合土工格栅复合地基处理软基的工作机理,分析了桩与格栅在复合地基中表现出来的各种性状;现场试验建立了夯实水泥土桩联合土工格栅处理软弱地基的施工工艺体系和质量检测体系;(3)多桩型复合地基处理软弱地基的技术研究。通过有限元仿真模拟,给出了多桩型复合地基的载荷传递机理和沉降变形特征;现场试验给出了多桩型复合地基的施工工艺体系和质量检测体系。理论分析和现场试验的检测结果表明,本文提出的叁种山区沟谷软基处理新技术可以很好的满足工程承载力和变形要求,并且适应山区特殊的施工环境,为特殊条件下的软基处理提供了切实可行的新方法。
李丛洁[8]2016年在《组合桩复合地基数值模拟及工程应用》文中提出本文首先详细地总结了组合桩复合地基研究和应用现状,介绍了CFG桩和碎石桩复合地基的相关理论。重点对碎石桩和CFG桩组合型复合地基加固机理进行理论研究;然后结合现场实测数据进行数值模拟;结合实际工程运用静载试验等进行处理效果检测。最后得出一些具有理论价值和实践指导意义的结论。通过CFG桩和碎石桩组合型复合地基理论分析,分析影响其处理效果的因素,总结出组合桩复合地基承载力以及沉降的计算方法。通过Ansys软件进行CFG桩与碎石桩组合型复合地基数值模拟,针对铺设褥垫层,改变桩径、桩距和桩长情况下的进行模拟分析。最后结合工程试验验证组合桩复合地基处理效果;结果显示,组合桩复合地基比单一桩型复合地基有更好的效果,能满足一些特定工程的不同需求。
朱常志[9]2006年在《组合桩型复合地基承载性状及承载力计算方法研究》文中研究表明随着我国经济的迅速发展,基本建设规模不断扩大,地基处理技术在长期的工程实践和理论研究过程中形成了一套比较完善的理论体系,同时复合地基的形式也发生了较大的变化。在满足安全性的前提条件下,为了寻求更大的经济性,近些年来,组合桩型复合地基在许多实际工程中得到了应用。目前该类型的复合地基仍处于尝试、试验研究阶段,它的理论研究相对于工程实践还很落后。为了研究组合桩型复合地基的工作机理和承载力计算方法,进一步完善组合桩型复合地基的理论体系,使其能够对工程实践起到更好的指导作用,本文在以往众多学者研究成果的基础上,进行了以下几方面的工作: (1)阐述了复合地基的基本概念,在单一桩型复合地基分类的基础之上,根据复合地基的加固机理及设计理念,对复合地基进行了重新分类。根据不同工程地质条件,给出了可供选择的组合桩型复合地基设计方案。对组合桩型复合地基的承载性状和承载力计算方法的研究现状进行了分析总结。 (2)利用基于显式有限差分方法的FLAC~(3D)应用程序,针对组合桩型复合地基中的刚(CFG桩)—散(碎石桩)组合型复合地基进行数值模拟。在模型的加载过程中采用分步加载的方式,使模型的受荷过程与工程实际更为接近。计算过程中分别考虑了荷载变化、垫层厚度、垫层模量以及桩长变化等对组合桩型复合地基承载性状的影响,通过对数值计算结果的分析,得出了桩身应力、桩土应力比和荷载分担比随各参数的变化规律,所得结论对优化工程设计具有一定的指导意义。 (3)在对原有组合桩型复合地基承载力计算方法进行充分研究的基础上,考虑组合桩型复合地基受荷后的实际工作性状和施工方法对桩间土承载力的综合影响,引入主控桩、辅桩和桩间土承载力发挥系数及桩间土承载力提高系数,进一步修正了组合桩型复合地基承载力计算方法,并结合工程实例加以验证,实例验证表明,复合地基承载力计算值与载荷试验实测值基本吻合。该方法对完善组合桩型复合地基设计理论具有一定的促进作用。对组合桩型复合地基工程实践具有一定的借鉴价值。
郑冰[10]2011年在《多元复合地基与筏形基础及上部结构共同作用分析》文中提出近年来,在地基处理领域的理论研究和实践中,因具有良好的理论基础和技术经济优势,多元复合地基逐渐成为复合地基处理中的一类重要型式,具有宽广的工程应用前景。多元复合地基处理技术是在复合地基处理技术基础上的重要突破,随着工程技术的不断发展,对多元复合地基与筏形基础及上部结构的共同作用进行分析与研究,具有现实的必要性。通过与国内外多元复合地基与筏形基础及上部结构共同作用分析相关课题研究发展趋势的结合,本文在前人的研究基础之上,进行多元复合地基与筏形基础及上部结构共同作用的数值分析,研究了多元复合地基、筏基及上部结构的变化对叁者之间共同作用受力的相互影响,并着重于各种情况下多元复合地基不同布桩方式的对比分析,所做的主要工作和相关研究结论如下:①研究多元复合地基、筏基、上部结构的有限元分析理论,包括相应的本构模型、计算单元、厚板分析理论等,针对散体、柔性、刚性桩叁种竖向增强体一元复合地基对上部结构-筏基-一元复合地基共同作用的影响进行了分析,为后面的工作打下了研究基础。②针对散体-柔性桩、散体-刚性桩、柔性-刚性桩叁种组合的二元复合地基对上部结构-筏基-二元复合地基共同作用的影响进行了研究,布桩方式采用“均匀布桩”、“内强外弱”、“外强内弱”、“中部强内外弱”、“中部弱内外强”五种。得出了按筏基沉降、筏基及上部结构内力分布各单项控制指标下最有利至最不利的布桩方式排序。综合比较,“中部弱内外强”的组合方式既可以使筏基沉降减至较低,又能适当减小上部结构及筏基的弯矩值,是一种相对优化的布桩方式。③针对散体-柔性-刚性桩组合的叁元复合地基对上部结构-筏基-叁元复合地基共同作用的影响进行了研究,布桩方式采用“均匀布桩”、“外强中柔内弱”、“外强中弱内柔”、“外柔中强内弱”、“外柔中弱内强”、“外弱中强内柔”、“外弱中柔内强”七种。得出了按筏基沉降、筏基及上部结构内力分布各单项控制指标下最有利至最不利的布桩方式排序。综合比较,“外强中弱内柔”的组合方式既可以使筏基沉降减至较低,又能适当减小上部结构及筏基的弯矩值,是一种相对优化的布桩方式。④选取散体-柔性-刚性桩“外强中弱内柔”组合的叁元复合地基作为多元复合地基代表,针对筏基及上部结构对上部结构-筏基-多元复合地基共同作用的影响进行分析,研究了筏基厚度、筏基砼强度及上部结构层数、层高对上部结构-筏基-叁元复合地基共同作用的影响规律,并得出了相关可供工程实践参考的结论。⑤选取散体-柔性-刚性桩上述七种布桩组合的叁元复合地基,针对上部不均匀荷载对上部结构-筏基-叁元复合地基共同作用的影响进行了计算研究,分析表明,对中部大周边小的不均匀荷载,不同布桩方式各有利弊,综合比较地基沉降及上部结构、筏基弯矩内力,“外弱中柔内强”、“外柔中弱内强”、“均匀布桩”是相对优化的布桩方式。对中部小周边大的不均匀荷载,则“均匀布桩”、“外弱中强内柔”、“外柔中强内弱”是相对较优的布桩方式。⑥在VC++平台中采用C++语言编制了“多元复合地基与上部结构及筏基共同作用分析”计算程序MSRIAP-2009,该程序可对多高层框架结构与筏基及多元复合地基的共同作用受力问题进行计算分析,在相关工程实践和科研领域中有一定的利用价值。
参考文献：
[1]. CFG桩—碎石桩组合型复合地基工程特性研究[D]. 苟波. 西南交通大学. 2014
[2]. CFG桩联合碎石桩组合型复合地基的有限元分析[D]. 杨秀红. 辽宁工程技术大学. 2001
[3]. 京津城际轨道交通北京试验段组合桩复合地基沉降特性研究[D]. 陈菲. 北京交通大学. 2008
[4]. 柔性荷载下刚柔长短组合桩网复合地基性状研究[D]. 孙凤玲. 浙江大学. 2011
[5]. 基础刚度、褥垫厚度对刚性桩复合地基桩土承载性状的影响[D]. 孙训海. 中国建筑科学研究院. 2010
[6]. 长短桩复合地基在山区高速公路软土地基中的应用研究[D]. 马小东. 重庆交通大学. 2011
[7]. 山区高速公路沟谷软基处理技术研究[D]. 崔溦. 天津大学. 2005
[8]. 组合桩复合地基数值模拟及工程应用[D]. 李丛洁. 河北大学. 2016
[9]. 组合桩型复合地基承载性状及承载力计算方法研究[D]. 朱常志. 河北农业大学. 2006
[10]. 多元复合地基与筏形基础及上部结构共同作用分析[D]. 郑冰. 重庆大学. 2011
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