柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基樁土應(yīng)力比模型試臉

基于水平增強(qiáng)體與樁間土共同作用機(jī)理,將土工合成材料視為彈性地基上的薄膜,樁間土體則視為具有一定剛度的彈簧系列,引入彈性地基上大撓度薄膜理論,推導(dǎo)了在路堤荷載作用下筋材撓曲函數(shù),進(jìn)而得到雙向增強(qiáng)復(fù)合地基樁土應(yīng)力比計算公式,結(jié)合算例進(jìn)一步分析了筋材變形的主要影響因素及其變化規(guī)律,算例分析結(jié)果表明該計算方法是合理的,可為工程實際提供理論參考。

樁土應(yīng)力比是衡量樁土之間的荷載分配和變形協(xié)調(diào)的重要指標(biāo),本文從理論上分析了路堤荷載下樁土應(yīng)力比的主要控制因素,研究了荷載從土體向樁體轉(zhuǎn)移的三種途徑：承臺板,加筋墊層和負(fù)摩阻力,并通過大量現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù),得出攪拌樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比與荷載大小和加載時間的變化關(guān)系,分析了攪拌樁承擔(dān)荷載規(guī)律,同時通過現(xiàn)場試驗發(fā)現(xiàn)了復(fù)合地基中樁周土上土壓力分布很不均勻,建議按照樁上壓力值反算樁間土壓力值。

采用三維有限元法進(jìn)行復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的數(shù)值分析研究,對各種影響因素諸如樁體剛度、荷載水平、面積置換率、樁體長徑比、墊層厚度及地基土的物性參數(shù)等進(jìn)行探討,系統(tǒng)深入地研究分析樁土應(yīng)力比的變化規(guī)律。

粉噴樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的試驗研究——粉噴樁群樁復(fù)合地基靜載荷試驗及樁土應(yīng)力比的試驗結(jié)果表明，粉噴樁復(fù)合地基的變形，可分為彈性、彈塑性、塑性三階段，利用其logs-logp曲線可確定復(fù)合地基的承載力值。在試驗荷載條件下，隨著荷載水平的增加，樁間土的應(yīng)...

隨著高層建筑的日益增多,很多復(fù)合地基存在邊載效應(yīng),邊載效應(yīng)下的樁土受力性質(zhì),是目前需要解決的一個重要課題。利用大型試驗臺———中國礦業(yè)大學(xué)城市地下工程相似模擬試驗系統(tǒng),進(jìn)行了10組模型試驗。試驗分析了有邊載情況下荷載、樁長、褥墊層厚度、加固區(qū)土體模量及邊載水平對復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的影響,并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)經(jīng)線性回歸得到樁土應(yīng)力比的經(jīng)驗公式。該公式與模型試驗數(shù)據(jù)相比較達(dá)到較高的精度,可以直接應(yīng)用于工程設(shè)計。

對碎石樁復(fù)合地基的時效特性進(jìn)行研究,根據(jù)樁體及樁間土體應(yīng)力隨時間的變化規(guī)律,考慮碎石樁復(fù)合地基中土體徑向、豎向雙向排水固結(jié)的特點(diǎn),基于線彈性狀態(tài)下樁體及樁間土體的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,分別給出考慮時效的樁體與樁間土體豎向應(yīng)力計算方法,進(jìn)而建立樁土應(yīng)力比時效計算的雙曲線模型,得到考慮時效的樁土應(yīng)力比計算方法。研究結(jié)果表明:碎石樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比隨時間呈雙曲線變化,其值與不考慮時效時相比可增大1倍,時效非常明顯,在具體計算時不容忽視;雙曲線時效模型能夠有效地模擬碎石樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的時效規(guī)律;利用樁土應(yīng)力比時效模型對某工程實例進(jìn)行計算、分析,理論樁土應(yīng)力比隨時間的變化曲線與實測曲線較吻合。

針對筋箍碎石樁復(fù)合地基的受力變形特點(diǎn),考慮樁-土的初始應(yīng)力狀態(tài),假定樁為具有恒定剪脹角的彈塑性體,且滿足摩爾庫倫屈服準(zhǔn)則與非關(guān)聯(lián)流動法則,土體和加筋體為線彈性材料,考慮樁-筋材-土三者間相互作用,導(dǎo)得了筋箍碎石樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比計算新公式.為驗證本文計算公式的可行性,將本文方法計算結(jié)果與彈塑性極限分析方法結(jié)果進(jìn)行對比分析,兩者吻合良好.在此基礎(chǔ)上,分析探討了筋材剛度、樁周土變形模量、面積置換率等因素對筋箍碎石樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的影響.分析結(jié)果表明:筋材剛度是樁土應(yīng)力比的主要影響因素,樁土應(yīng)力比隨筋材剛度、面積置換率、樁體內(nèi)摩擦角的增大而增大,隨著樁周土變形模量和樁體剪脹角的增大而減小.

在考慮樁體負(fù)摩阻力作用的條件下,針對剛性樁復(fù)合地基中樁-土-墊層相互作用特點(diǎn),引入\"中性點(diǎn)\"概念和改進(jìn)后的彈塑性荷載傳遞模型,并考慮樁頂對墊層的上刺入變形以及樁端對下臥層的下刺入變形,通過樁-土-墊層的豎向變形條件推導(dǎo)得到了剛性樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比計算新公式。應(yīng)用該計算方法對工程實例進(jìn)行分析后結(jié)果表明,當(dāng)樁側(cè)摩阻力發(fā)揮到一定程度時,計算結(jié)果與實際情況十分接近。

路堤一般由填土、碎石等散體材料組成,剛性樁復(fù)合地基中,樁土剛度差異較大引起的樁土間沉降差異,會導(dǎo)致路堤內(nèi)部出現(xiàn)相對豎向位移。通過路堤填土的受力平衡分析,根據(jù)樁土差異沉降,求解出樁帽和樁帽間土體的應(yīng)力分配,并結(jié)合樁帽下應(yīng)力分配得出樁身應(yīng)力,最終求解出樁土應(yīng)力比及樁的荷載分擔(dān)比例。工程實例監(jiān)測結(jié)果驗證了文中計算公式的適用性和可靠性。通過分析計算結(jié)果和實測結(jié)果,得出了一些路堤荷載下剛性樁復(fù)合地基的承載規(guī)律,可供理論研究和工程設(shè)計參考。

根據(jù)夯實水泥土樁復(fù)合地基的樁土共同承載的機(jī)理和特性,結(jié)合工程實例,根據(jù)現(xiàn)場原位試驗結(jié)果,深入分析了水泥土樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比特性及褥墊層的鋪設(shè)對其存在的影響。

為了穩(wěn)定建筑地基,就需要對建筑所在的土地進(jìn)行地基處理,通過消除濕陷性提高地籍承載力.采用灰土擠密樁是一種有效的方式,本文首先分析了灰土樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的變化規(guī)律,然后分別從灰土樁的單樁承載力、樁間土承載力、復(fù)合地基承載力取值三個方面對復(fù)合地基承載力計算進(jìn)行了分析.

水泥粉噴樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的研究——對水泥粉噴樁地基在填土荷栽卡樁土應(yīng)力分布律進(jìn)行了現(xiàn)場試驗研究。結(jié)果表明，樁土應(yīng)力比與荷載水平廈樁土特性有關(guān)，其值隨填土荷載的增大而增大，且存在最大值。粉噴樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比還具有時效性，即在填土過程中...

pcc樁是一種適合軟土地區(qū)加固的剛性樁,以大面積pcc樁復(fù)合地基中的一個樁-土-墊層單元為研究對象,考慮樁-土-墊層的共同作用,提出了pcc樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的一種計算方法。該方法假定樁土界面的摩阻力與樁土相對位移為理想彈塑性關(guān)系、同一水平面上樁間土與樁芯土沉降相同、樁端土符合winkler地基模型,考慮樁-土-墊層的協(xié)同作用機(jī)理,推導(dǎo)出了pcc樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比和沉降的計算公式,并根據(jù)推導(dǎo)出的公式對樁土應(yīng)力比的影響因素進(jìn)行了分析,為pcc樁復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計提供參考和依據(jù)。

基于圓孔擴(kuò)張理論,假定散體材料樁與樁周土均滿足完全彈性、各向同性和連續(xù)性條件,在側(cè)向樁與土的分界面上滿足變形協(xié)調(diào)條件和應(yīng)力平衡方程,在豎向視樁-土變形相等,得到了樁土應(yīng)力比的理論計算公式。引入了樁-土彈性模量比kn及樁豎向-側(cè)向應(yīng)力比n',分析了樁-土彈性模量比、置換率、樁泊松比及樁周土泊松比等4個參數(shù)對樁土應(yīng)力比和樁豎向-側(cè)向應(yīng)力比的影響。研究結(jié)果表明:樁土應(yīng)力比和樁豎向-側(cè)向應(yīng)力比隨樁-土彈性模量比的增大而增大,隨樁、土泊松比及置換率的增大而減小。并在此基礎(chǔ)上,利用樁土應(yīng)力比現(xiàn)場實測結(jié)果對理論計算結(jié)果進(jìn)行了驗證,數(shù)據(jù)表明兩者吻合較好。

采用規(guī)范設(shè)計方法計算剛性樁復(fù)合地基的承載力和沉降量不能得到準(zhǔn)確解。剛性樁復(fù)合地基樁土體系工作的核心是樁土荷載分配。以樁土變形協(xié)調(diào)為邊界條件(此條件也是優(yōu)化設(shè)計追求的目標(biāo)),采用樁土分算和彈性理論建立了樁-土-褥墊層的計算模型,并推出了求解樁土應(yīng)力比的迭代方程。在成都某項目中通過方程求得了樁土應(yīng)力比,并將計算結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對,結(jié)果表明模型與實際吻合較好。

為了研究考慮時效的剛性樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比計算方法,首先對樁體承載力和樁間土排水固結(jié)理論進(jìn)行分析,假設(shè)樁間土體為均質(zhì)材料,且考慮土體沉降時忽略樁體的存在,考慮到剛性樁復(fù)合地基僅在豎向排水固結(jié),采用太沙基一維固結(jié)理論,開展了對樁體應(yīng)力和樁間土應(yīng)力時效性的研究。選取單根樁和其四周加固區(qū)的土體作為一個計算單元體進(jìn)行分析,基于荷載傳遞法,得到計算單元體各組成部分的沉降變形關(guān)系,從而推導(dǎo)出剛性樁復(fù)合地基中各個構(gòu)成部位之間的變形關(guān)系表達(dá)式。之后將樁側(cè)摩阻力分布曲線進(jìn)行合理簡化,得到樁體應(yīng)力和土體應(yīng)力隨深度變化的表達(dá)式,再聯(lián)合之前得到的變形協(xié)調(diào)方程,可解得樁頂部位樁體應(yīng)力和樁間土應(yīng)力,引入考慮時效性的樁土應(yīng)力比修正系數(shù),從而推得考慮時間效應(yīng)后的樁土應(yīng)力比計算式。最后在某工程中使用該方法對其進(jìn)行了計算分析,得到不同地質(zhì)條件下樁土應(yīng)力比隨時間變化的關(guān)系曲線。研究結(jié)果表明：剛性樁復(fù)合地基中樁土應(yīng)力比具有較為顯著的時效特性,在實際計算中不能忽視,樁土應(yīng)力比時效特性表現(xiàn)為隨時間的推移而增大,當(dāng)樁間土地基壓縮模量減小時樁土應(yīng)力比增大,樁土應(yīng)力比出現(xiàn)峰值時,剛性樁受力最不利,設(shè)計中應(yīng)加以考慮,隨后樁土應(yīng)力比有所減小,最后趨于穩(wěn)定。

樁土復(fù)合地基一般是處理軟土、粉土和含水量較高且地基承載力較低的粘性土等地基。如何計算樁土應(yīng)力比是復(fù)合地基設(shè)計的重要內(nèi)容。同時，也是復(fù)合地基工作性狀的一個重要參數(shù)。為了讓同行們更好認(rèn)識復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的相關(guān)情況，本文將會針對復(fù)合地基樁土應(yīng)力比展開相關(guān)的探討，以供各個同行們參考，從而有效提高地基基礎(chǔ)質(zhì)量的水平。

樁承式水平加筋復(fù)合地基是\"水平向增強(qiáng)體+豎直向增強(qiáng)體\"的聯(lián)合復(fù)合地基。計算路堤下復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的方法與剛性基礎(chǔ)下的復(fù)合地基不同。路提由填土等散體材料組成,路堤下復(fù)合地基樁與樁間土之間的沉陷不一致,導(dǎo)致填土內(nèi)部出現(xiàn)相對垂直位移,應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化。由于復(fù)合地基樁土應(yīng)力比發(fā)生變化及水平向增強(qiáng)體的提拉作用,可將大部分路堤荷載轉(zhuǎn)移到樁體上,從而減小樁間土上部的壓力,并使得路堤頂面的差異沉降減小。通過分析樁承式水平加筋復(fù)合地基及其上部填土的變形特點(diǎn),推導(dǎo)出求解加筋墊層上、下方樁頂土壓力、樁間土壓力及樁土應(yīng)力比的計算公式并分析了不同參數(shù)對樁土應(yīng)力比的影響。

針對豎向增強(qiáng)體-水平增強(qiáng)體-樁間土的整體相互作用特點(diǎn),將水平向加筋墊層視為具有一定剛度的板,豎向樁體及樁間土簡化為剛度不同的彈簧系列。以單個豎向樁體影響范圍內(nèi)的復(fù)合地基作為典型單元體進(jìn)行分析,基于winkler彈性地基圓板理論推導(dǎo)出水平加筋體的撓曲函數(shù)表達(dá)式,導(dǎo)出雙向增強(qiáng)體復(fù)合地基樁土應(yīng)力比計算式。最后對某工程算例進(jìn)行計算分析,對路堤荷載大小、工后沉降值、面積置換率、樁土剛度比進(jìn)行了參數(shù)研究,并探討了樁土應(yīng)力比隨其主要影響因素的變化規(guī)律,計算與實測結(jié)果吻合較好。

本文主要對褥墊層厚度與復(fù)合地基樁土應(yīng)力比關(guān)系進(jìn)行了分析和探討。首先介紹了某工程的實驗情況,接著分析了實驗結(jié)果分析,主要從褥墊層對復(fù)合地基承載力的影響、褥墊層對復(fù)合地基樁土荷載分擔(dān)比的調(diào)整、厚度不同時應(yīng)力比時間效應(yīng)三方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

碎石樁灰土樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的試驗研究——在實驗室條件下，用碎石或灰土圓柱芯增強(qiáng)體與粘性土組成的復(fù)合地基單位樁模型，模擬試驗現(xiàn)場碎石樁和灰土樁的工作狀態(tài)，探討樁土復(fù)合體的變形模量比與樁土應(yīng)力比之間的關(guān)系。大量的試驗結(jié)果表明：無論是在水平方向...

從理論上推導(dǎo)了復(fù)合地基樁土應(yīng)力比的計算公式,采用試驗和數(shù)值計算兩種方法,研究褥墊層厚度和模量對樁土應(yīng)力比的影響,研究結(jié)果表明:復(fù)合地基樁土應(yīng)力比隨褥墊層的厚度增加而降低,指出褥墊層的合理厚度為200mm~300mm;樁土應(yīng)力比隨褥墊層模量的增大而增大,為防止應(yīng)力比過大,在工程實踐中應(yīng)合理設(shè)置褥墊層的模量。