樁帽對剛性樁復(fù)合地基承載機理影響

針對褥墊層是cfg樁復(fù)合地基的組成部分,闡述了褥墊層的作用機理,研究了墊層材料與其受力機理的關(guān)系,分析了墊層厚度和墊層模量對復(fù)合地基承載性能的影響,并指出褥墊層技術(shù)是cfg樁復(fù)合地基的核心技術(shù)。

樁網(wǎng)復(fù)合地基是近年來興起的一種軟弱地基處理方法,因其可有效控制工后沉降和差異沉降而被廣泛應(yīng)用于沿海高標準公路建設(shè)中。通過在某公路段中對攪拌樁網(wǎng)復(fù)合地基及管樁網(wǎng)復(fù)合地基兩個分區(qū)的現(xiàn)場原位試驗,從承載機理、沉降變形等方面對二者進行對比分析,并且結(jié)合實測數(shù)據(jù)對填土中土拱的承載性狀進行分析。

分析了褥墊層在剛性樁復(fù)合地基中的加固機理與作用,討論了褥墊層對剛性樁復(fù)合地基載荷試驗以及樁、土水平荷載分擔比例等的影響,建議對剛性樁復(fù)合地基載荷試驗確定承載力的標準進行研究。

本文結(jié)合若羌縣人民醫(yī)院擬建門診樓工程實例，建立了關(guān)于cfg樁復(fù)合地基的ansys有限元分析模型。通過模型分析了驗證參數(shù)的正確性及合理性，并對影響cfg樁復(fù)合地基承載性的主要因素進行了簡單的分析。

本文結(jié)合若羌縣人民醫(yī)院擬建門診樓工程實例，建立了關(guān)于cfg樁復(fù)合地基的ansys有限元分析模型。通過模型分析了驗證參數(shù)的正確性及合理性，并對影響cfg樁復(fù)合地基承載性的主要因素進行了簡單的分析。

為深入分析cfg樁復(fù)合地基承載特性,在深入探討cfg樁加固機理的基礎(chǔ)上,基于某工程背景建立了cfg樁復(fù)合地基有限元分析模型,通過計算與實測曲線對比驗證了有限元模型及參數(shù)的正確性與合理性,并以此為基礎(chǔ)分析cfg樁的應(yīng)力及變形,最后對cfg樁復(fù)合地基承載特性的相關(guān)影響因素進行了探討,獲得了一些有益結(jié)論,對實際工程具有一定的指導(dǎo)意義.

為研究高層建筑剛性樁復(fù)合地基的工作機理和荷載傳遞特性,在南京某高層建筑剛性樁復(fù)合地基工程現(xiàn)場進行了多項復(fù)合地基原位載荷試驗與應(yīng)力測試.根據(jù)試驗數(shù)據(jù),對復(fù)合地基承載機理、應(yīng)力分布和變化規(guī)律進行了分析與探討.對四樁復(fù)合載荷試驗進行了數(shù)值模擬,分析結(jié)果與實測數(shù)據(jù)吻合較好.研究結(jié)果表明:樁體對樁間土的加固效果隨荷載水平增加而提高,樁間土承載力提高系數(shù)為1.16,發(fā)揮系數(shù)為0.88~1.00;樁土應(yīng)力比隨荷載增加而增大,最終穩(wěn)定于15~17之間;加載過程中,剛性樁的承載力發(fā)揮滯后于樁間土,樁側(cè)阻力的發(fā)揮早于樁端.基于試驗和數(shù)值模擬的結(jié)果,提出承載力取值標準的建議,可供同類工程設(shè)計和研究參考.

cfg樁復(fù)合地基是一種經(jīng)濟、可靠的地基處理方法,可以有效控制地基變形、提高地基承載力。依據(jù)工程實例提出為了使樁與土之間的應(yīng)力分別達到調(diào)節(jié)和平衡的目的,可以調(diào)整褥墊層厚度和置換率的方法來完成,減少基底應(yīng)力集中,達到充分發(fā)揮樁間土的作用,并得出了褥墊層厚度適用范圍值。同時,采用midas/gtsnx有限元計算軟件分析得出了褥墊層厚度、置換率對樁土應(yīng)力比和沉降量的影響規(guī)律,并對有限元法和理論計算法進行了比較分析,驗證了其可靠性。研究結(jié)果表明:樁土應(yīng)力比和沉降量隨褥墊層厚度的增大而逐漸減小；樁土應(yīng)力比和沉降量隨置換率的增大逐漸減小,而樁土應(yīng)力比趨于穩(wěn)定。

本文利用有限元法結(jié)合xx工程實例,建立cfg樁復(fù)合地基數(shù)值模擬分析模型,分析了豎向荷載作用下應(yīng)力場和位移場變化規(guī)律;樁土相互作用下的cfg樁和土體荷載傳遞規(guī)律;以及影響cfg樁承載力的主要因素.

結(jié)合內(nèi)蒙古地區(qū)某工程實例,對cfg剛性樁復(fù)合地基在軟弱砂質(zhì)粉土地基中的承載機理、施工工藝的特點及影響cfg樁復(fù)合地基承載力和沉降量的因素進行了分析與探討。

地基的承載特性是整體工程質(zhì)量的保證,為了提高地基的承載能力,在民用建筑地基施工工作中通常會采用長短樁復(fù)合地基,主要由于其長樁具有較強的支撐作用,能夠控制和減少地基的沉降,短樁同時具有較強的土層加固作用,能有效提高淺層地基的承載能力.兩者共同作用能有效提高地基工程的整體性能.主要研究了長短樁復(fù)合地基承載特性.

旋噴樁加固軟土地基在各種地基處理工程中得到了廣泛應(yīng)用。對旋噴樁的研究多數(shù)集中在其施工工藝的改進上,或者針對單樁的承載特性進行研究,而對旋噴群樁的承載特性則研究不多。根據(jù)工程實際情況,采用基于midas-gts的三維有限元分析技術(shù),通過改變旋噴群樁的布置方式、樁彈性模量、樁長、樁徑、樁距等設(shè)計參數(shù)及樁-土接觸面等參數(shù)對旋噴群樁復(fù)合地基承載特性的影響進行了研究。研究表明:旋噴樁加固軟土地基主要減小了地表至樁底深度范圍內(nèi)土體的豎向沉降,對樁底下方的土體沉降基本無影響;提高旋噴樁樁徑及材料強度會提高復(fù)合地基承載能力;不同旋噴樁布置方式、樁-土之間是否設(shè)置goodman接觸面單元對地基承載能力基本無影響。

某邊坡主滑面為土巖交界面,整體穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求,故需對邊坡進行處理.擬采用高壓旋噴樁對該邊坡進行地基處理.對旋噴樁樁體、樁間土及復(fù)合地基分別做單樁豎向抗壓靜載試驗、樁間土靜載試驗及單樁復(fù)合地基載荷試驗,分析其q-s、p-s曲線圖,確定單樁豎向承載力特征值、樁間土及復(fù)合地基承載力特征值.結(jié)果表明:旋噴樁處理紅黏土形成復(fù)合地基,提高了土體的抗剪強度和地基承載力;對比分析了由樁體、樁間土的承載力特征值等參數(shù)確定復(fù)合地基承載力特征值的幾種方法;由樁土應(yīng)力比n及折減系數(shù)κ計算復(fù)合地基承載力時,計算值與實測值基本一致.

通過現(xiàn)場靜載荷試驗,研究了不同厚度、不同材料的褥墊層對夯實水泥土單樁及多樁復(fù)合地基承載特性的影響。試驗結(jié)果表明,隨墊層厚度的增加,樁身分擔荷載的比例逐漸減小,而樁間土分擔荷載的比例卻逐漸增大,表現(xiàn)為樁土應(yīng)力比隨墊層厚度增加而降低的特點。另一方面,墊層材料性能越好,則調(diào)整樁土協(xié)調(diào)變形的能力越強,即要求設(shè)置的褥墊層厚度越薄。對試驗的兩種材料不同厚度的褥墊層,其最佳厚度為0.2～0.3m。

采用三維快速拉格朗日分析程序,依據(jù)某路基試驗段的工程地質(zhì)和設(shè)計施工情況建立了路堤荷載下帶樁帽剛性樁復(fù)合地基數(shù)值分析模型,分析了樁帽直徑變化對剛性樁復(fù)合地基沉降的影響,結(jié)果表明:樁帽直徑的增大能夠起到提高樁荷載分擔比、減小復(fù)合地基總沉降和樁土沉降差的作用,樁帽直徑的變化對下臥層沉降的影響較小。根據(jù)相關(guān)文獻的研究成果,建立了路堤荷載下素混凝土圓板樁帽和倒圓臺樁帽的承載力計算方法,并結(jié)合實例驗證了承載力計算方法可靠性。研究成果可為路堤荷載作用下剛性樁復(fù)合地基中素混凝土樁帽的設(shè)計提供參考。

在現(xiàn)場試驗的基礎(chǔ)上,利用flac3d建立數(shù)值模擬模型,分別改變復(fù)合地基的褥墊層、持力層和樁體材料的模量,計算采用不同模量時復(fù)合地基的沉降以及樁土的應(yīng)力,分析模量變化對復(fù)合地基承載力和沉降的影響規(guī)律。結(jié)果表明,褥墊層的材料和模量影響到樁間土承載力的發(fā)揮,褥墊層宜采用級配砂石,模量取值范圍為20～50mpa。持力層模量增大可以提高復(fù)合地基承載力減小沉降,因此水泥土攪拌樁的樁端要進入到具有一定硬度的土層中,除軟弱土外,其他土層做持力層其強度對復(fù)合地基承載力和沉降的影響不大。在一定范圍內(nèi)增大樁模量可以有效提高復(fù)合地基承載力減小沉降,采用水泥土攪拌樁加固軟土地基時,樁的模量不要過大,建議取值范圍為200～400mpa。

以復(fù)合地基為對象,將樁、土、墊層、承臺視為一個相互作用的復(fù)合地基體系,通過考慮樁土界面接觸摩擦作用、土體的非線性特性及系統(tǒng)各個部分的主要作用及其相互影響,采用三維有限元數(shù)值分析對復(fù)合地基進行系統(tǒng)地分析,研究復(fù)合地基的承載機理及其加強效應(yīng)。首先分析一般單樁和復(fù)合地基中單樁的荷載傳遞特性,然后研究群樁復(fù)合地基中樁側(cè)摩阻力、樁頂應(yīng)力及樁身附加應(yīng)力分布規(guī)律與特性,得出了一些有益的結(jié)論,為復(fù)合地基的理論分析及工程設(shè)計提供理論依據(jù)和借鑒。

將碎石樁與cfg樁組合樁型復(fù)合地基用于沿海軟土地基的處理。通過現(xiàn)場實測和三維數(shù)值計算,對這種新型復(fù)合地基的樁土應(yīng)力隨荷載的變化過程、樁土共同作用機理及樁土荷載分擔比的變化過程進行了全面分析,結(jié)果表明:組合樁型復(fù)合地基可發(fā)揮兩種不同剛度加固體在復(fù)合地基中各自的特點,經(jīng)濟技術(shù)效益明顯,應(yīng)用效果良好。

剛性樁復(fù)合地基具有提高承載力幅度大、控制變形能力強等優(yōu)點,在工程實踐中得到廣泛應(yīng)用。工程實踐表明,在巖層埋置較淺的地區(qū),也可采用剛性樁復(fù)合地基技術(shù)來提高地基的承載力。然而,由于樁端為巖層的剛性樁復(fù)合地基的理論研究較少,對該類剛性樁復(fù)合地基樁端持力層的選擇存在不同認識。針對該問題,本文選用樁端為巖層的剛性樁與不同厚度褥墊層進行復(fù)合地基的承載特性試驗研究。通過試驗結(jié)果分析,證明了褥墊層對于剛性樁和土的荷載分配調(diào)節(jié)能力很強,通過合理設(shè)置褥墊層,能夠使樁端為巖層的樁間土承載力得到發(fā)揮,保證樁土共同作用,從而使剛性樁與樁間土構(gòu)成復(fù)合地基。本文研究成果可以深化人們對剛性樁復(fù)合地基的理論認識,為樁端為巖層的地質(zhì)情況下選用剛性樁復(fù)合地基提供技術(shù)支持。

旋噴樁加固軟土地基的方法目前在各種地基處理工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。對旋噴樁的研究多數(shù)集中在其施工工法的改進上,而在地基土參數(shù)對旋噴群樁的承載特性影響方面則研究不多。本文根據(jù)工程實際情況,采用基于midas-gts的三維有限元分析技術(shù),通過改變旋噴群樁復(fù)合地基中樁土接觸面系數(shù)以及地基土的彈性模量、內(nèi)摩擦角和粘聚力等相關(guān)材料參數(shù),對旋噴群樁復(fù)合地基隨這些參數(shù)變化而表現(xiàn)出來的承載特性進行了研究。通過本文的研究,可為實際工程中進行旋噴樁復(fù)合地基處理提供參考。

基于土工格室與碎石樁的作用機理,探討土工格室墊層+碎石樁復(fù)合地基的承載機理,分析土工格室墊層對碎石樁復(fù)合地基承載力的提高作用。針對格室墊層與碎石樁相互作用構(gòu)成荷載傳遞和支撐體系提高軟基承載力的特點,提出該類復(fù)合地基承載力的簡單計算方法,并通過室內(nèi)模型試驗加以驗證。研究結(jié)果表明,實測的因土工格室墊層設(shè)置引起的地基承載力增值與本文方法計算值較吻合;在荷載作用后期,土工格室筋材拉力向上分力引起的復(fù)合地基承載力提高,在工程應(yīng)用中宜予以考慮。

cfg樁復(fù)合地基承載性狀的試驗研究——本文通過cfg樁復(fù)合地基載荷試驗和樁土應(yīng)力比試驗的研究,探討了cfg樁復(fù)合地基承載特性。