ABAQUS的變剛度布樁復(fù)合地基沉降性狀

CFG樁復(fù)合地基沉降計(jì)算探討

復(fù)合地基沉降計(jì)算的現(xiàn)狀分析——列舉了目前比較常見(jiàn)的幾種沉陣計(jì)算方法，對(duì)這些方法進(jìn)行了比較分析，提出了以沉降進(jìn)行控制的設(shè)計(jì)思路。并結(jié)合這些計(jì)算方法的計(jì)算模型或原理，提出在工程計(jì)算中應(yīng)注意的問(wèn)題。

’03全國(guó)基樁、無(wú)損檢測(cè)及巖土工程新技術(shù)研討會(huì) 現(xiàn)行復(fù)合地基沉降理論在不同剛度基礎(chǔ) 下復(fù)合地基中應(yīng)用研究 吳慧明陳洪候濤 （1.寧波大學(xué)；2.浙江大學(xué)；3.寧波市鄞州區(qū)建管處） 摘要：現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論，是基于樁土變形一致的剛性基礎(chǔ)下的復(fù)合地基建立的，在樁土變 形不一致的柔性基礎(chǔ)下（如公路地基）中應(yīng)用時(shí)，誤差很大。本文將模型試驗(yàn)成果及實(shí)際工程的實(shí)測(cè)值 與理論計(jì)算值進(jìn)行了比較，分析誤差及原因，并就解決辦法進(jìn)行了討論。 關(guān)鍵詞：不同剛度基礎(chǔ)；復(fù)合模量法；應(yīng)力修正法；彈性力學(xué)平面問(wèn)題理論 1現(xiàn)行復(fù)合地基沉降變形理論 通常把復(fù)合地基沉降量分為二部分（見(jiàn)圖 1），復(fù)合地基加固區(qū)的厚度為h，加固區(qū)的壓縮 量記為s1；地基壓下臥層厚度為（z-h），下臥層 的壓縮量記為s2。故在荷載作用下復(fù)合地基的總 沉降s可表示為二部分之和。至今提出的復(fù)合地 基沉降實(shí)用計(jì)算方

柔性基礎(chǔ)復(fù)合地基沉降計(jì)算——柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基的沉降計(jì)算一直較難確定。利用mindlin解與boussinesq解聯(lián)合求解柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基的附加應(yīng)力，并利用vesic小孑l擴(kuò)張理論計(jì)算樁體刺入柔性基礎(chǔ)的量，后對(duì)分層總和法求得的沉降進(jìn)行修正，可以得到與實(shí)測(cè)接近的沉...

將水平加筋墊層視為一彈性薄板,地基土體簡(jiǎn)化為winkler彈性地基模型,考慮水平加筋體的影響,由功的互等定理推導(dǎo)出雙向增強(qiáng)體復(fù)合地基沉降計(jì)算式。該式綜合反映了水平加筋墊層抗彎剛度、樁間距、地基土體基床系數(shù)、上部荷載等因素對(duì)復(fù)合地基沉降的影響。完成了一組"剛性樁+土工格柵"復(fù)合地基載荷試驗(yàn),用文中方法計(jì)算其逐級(jí)加載下的沉降量,所得p-s曲線與實(shí)測(cè)p-s曲線吻合較好。對(duì)一工程實(shí)例進(jìn)行計(jì)算,驗(yàn)證了文中計(jì)算方法準(zhǔn)確性。

雙層地基中柔性樁復(fù)合地基沉降影響因素研究——通過(guò)三維有限元程序分析，對(duì)雙層地基中柔性樁復(fù)合地基沉降影響因素進(jìn)行了分析和研究，考慮了荷載水平、樁身模量、墊層模量、墊層厚度等因素，得到了影響復(fù)合地基沉降的一些規(guī)律，以供設(shè)計(jì)時(shí)參考。

利用mindlin應(yīng)力解計(jì)算復(fù)合地基沉降——以mindlin應(yīng)力解為基礎(chǔ)，介紹了采用雙層地基模式計(jì)算復(fù)合地基沉降的方法，通過(guò)工程實(shí)例，證明了該方法對(duì)改進(jìn)復(fù)合地基沉降計(jì)算方法，降低工程造價(jià)的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

復(fù)合地基沉降控制研究——從基礎(chǔ)-墊層-復(fù)合地基相互作用的角度，分析了減小差異沉降的方法，給出了8種變剛度復(fù)合地基的處理方案，進(jìn)一步指出變樁長(zhǎng)、變樁距應(yīng)是變剛度復(fù)合地基設(shè)計(jì)首先考慮的方法。

通過(guò)數(shù)值模擬,分析cfg樁復(fù)合地基的沉降與樁長(zhǎng)、樁徑、樁體模量的關(guān)系及規(guī)律,為模型試驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐提供指導(dǎo)性的意見(jiàn),為更好地進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供必要資料。

理輪上探討了褥墊層的作用機(jī)理,指出褥墊層要發(fā)揮其應(yīng)有的作用就需要具有一定的厚度和模量。然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)分別研究了褥墊層的模量和厚度對(duì)樁側(cè)負(fù)摩擦區(qū)長(zhǎng)度、樁土應(yīng)力比及樁間土作用力的影響。結(jié)果表明當(dāng)墊層厚度和上部荷載一定時(shí),褥墊層的模量對(duì)沉降的影響主要是通過(guò)對(duì)樁土應(yīng)力和樁側(cè)摩阻力的影響來(lái)實(shí)現(xiàn)的。褥墊層的厚度對(duì)cfg樁復(fù)合地基沉降的影響亦是通過(guò)對(duì)樁與樁間土荷載的分配表現(xiàn)出來(lái)的。最后對(duì)cfg樁復(fù)合地基承載力優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),即樁和土都達(dá)到了極限承載力時(shí)進(jìn)行了沉降分析,并推薦了褥墊層的厚度。

為了進(jìn)一步探索剛性組合樁復(fù)合地基的沉降規(guī)律,設(shè)計(jì)了模型試驗(yàn)加載系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)箱,進(jìn)行了十二組剛性組合樁復(fù)合地基試驗(yàn)研究,分別在長(zhǎng)短樁共同加區(qū)、短樁與下臥層交接面、僅有長(zhǎng)樁加固區(qū)、長(zhǎng)樁與下臥層交接面埋設(shè)了沉降標(biāo),測(cè)得了長(zhǎng)短樁組合的復(fù)合地基在不同深度處隨樁長(zhǎng)、樁徑、樁距變化的沉降規(guī)律,分析了長(zhǎng)短樁共同加固區(qū)、僅有長(zhǎng)樁的加固區(qū)、長(zhǎng)短樁與下臥層交接處、同一深度處不同影響因素沉降特征及同一影響因素不同深度處的沉降特征.試驗(yàn)結(jié)果表明:長(zhǎng)樁樁長(zhǎng)主控效果顯著,長(zhǎng)樁樁長(zhǎng)、樁徑、樁距對(duì)沉降影響在長(zhǎng)短樁共同加回區(qū)表現(xiàn)更為突出,在僅有長(zhǎng)樁加固區(qū)各影響因素對(duì)沉降影響差異不大.

路基的沉降過(guò)程非常復(fù)雜,常規(guī)的一維固結(jié)理論不可能考慮到影響和制約路基沉降的所有因素,因此計(jì)算得到的路基沉降值往往與實(shí)測(cè)值有很大差距,而高速鐵路對(duì)路基沉降的控制要求極其嚴(yán)格。基于京滬高鐵濟(jì)南西客站樁-筏復(fù)合地基的實(shí)測(cè)沉降值,運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論分析樁-筏復(fù)合地基的沉降變化過(guò)程,尋求一種適合大面積堆載情況下樁-筏復(fù)合地基沉降的分析方法,為我國(guó)高速鐵路車站站場(chǎng)基礎(chǔ)的建設(shè)提供科學(xué)的依據(jù)。

選取合理的預(yù)測(cè)模型和方法預(yù)測(cè)復(fù)合地基的長(zhǎng)期沉降,可用來(lái)控制施工進(jìn)度、指導(dǎo)后期施工.通過(guò)分析短期實(shí)測(cè)沉降來(lái)預(yù)測(cè)長(zhǎng)期沉降是工程中采用較多的方法.采用雙曲線法和asaoka法,由沉降觀測(cè)值建立優(yōu)性組合預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)碎石樁復(fù)合地基的沉降.通過(guò)與另外3組沉降預(yù)測(cè)值和觀測(cè)值比較,結(jié)果顯示雙曲線法早期預(yù)測(cè)的沉降值稍偏小,后期預(yù)測(cè)值偏大;asaoka法早期預(yù)測(cè)精度較好,后期預(yù)測(cè)精度較差;優(yōu)性組合預(yù)測(cè)法的預(yù)測(cè)精度最好.

針對(duì)京滬高速鐵路典型地質(zhì)條件的cfg樁加固路段,采用flac3d有限差分程序,模擬路基的填筑過(guò)程,將樁和土按不同的材料考慮,計(jì)算cfg樁加固后路基的沉降,并與實(shí)測(cè)沉降比較,驗(yàn)證了計(jì)算模型的可行性。利用該模型分析了不同樁長(zhǎng)、樁間距對(duì)沉降的影響,并根據(jù)其路基沉降量,得到了該路段cfg樁的合理樁長(zhǎng)與樁距。

柔性樁復(fù)合地基沉降可靠度分析——水利工程的施工不僅影響著工程質(zhì)量和使用效能，還關(guān)系到下游地區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此歷來(lái)受到國(guó)家有關(guān)部門的高度重視。確保工程質(zhì)量，除了采用合格的原材料之外，最重要的是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件選擇合理的施工方法...

武廣客運(yùn)專線cfg樁復(fù)合地基沉降分析研究——以客運(yùn)專線典型路基斷面沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析研究cfg樁復(fù)合地基在路堤填筑施工工期及施工完成后的放置期內(nèi)的沉降變形情況，并在此基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)cfg樁復(fù)合地基的總沉降量和工后沉降量，用于指導(dǎo)工程施工，同時(shí)得出...

以海南某機(jī)場(chǎng)樁網(wǎng)復(fù)合地基為例,在分析樁網(wǎng)復(fù)合地基作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,對(duì)其沉降規(guī)律進(jìn)行研究,得出以下結(jié)論：樁網(wǎng)復(fù)合地基對(duì)總沉降量的控制能力較好,最大沉降量為176mm,遠(yuǎn)小于采用其他軟土地基處理方法（如排水固結(jié)法）的沉降量;其沉降曲線符合一般地基的沉降規(guī)律;某位置的總沉降量與在樁網(wǎng)復(fù)合地基中的位置和軟土分布區(qū)的位置有一定關(guān)系。用復(fù)合模量法對(duì)剛性樁網(wǎng)復(fù)合地基沉降量的計(jì)算結(jié)果相比實(shí)測(cè)偏大。

以海南某機(jī)場(chǎng)樁網(wǎng)復(fù)合地基為例,在分析樁網(wǎng)復(fù)合地基作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,對(duì)其沉降規(guī)律進(jìn)行研究,得出以下結(jié)論:樁網(wǎng)復(fù)合地基對(duì)總沉降量的控制能力較好,最大沉降量為176mm,遠(yuǎn)小于采用其他軟土地基處理方法(如排水固結(jié)法)的沉降量;其沉降曲線符合一般地基的沉降規(guī)律;某位置的總沉降量與在樁網(wǎng)復(fù)合地基中的位置和軟土分布區(qū)的位置有一定關(guān)系。用復(fù)合模量法對(duì)剛性樁網(wǎng)復(fù)合地基沉降量的計(jì)算結(jié)果相比實(shí)測(cè)偏大。

復(fù)合地基沉降影響因素的半解析元分析——采用半解析有限元，將復(fù)合地基的位移水平兩個(gè)方向上選取解析函數(shù)，豎向離散為多項(xiàng)式，并將復(fù)合地基視為橫觀各向同性材料，克服了有限元法中人為設(shè)定計(jì)算邊界、計(jì)算量大的弊端，將三維沉降問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一維問(wèn)題計(jì)算，收斂速...

緩變型復(fù)合地基沉降曲線的多種數(shù)學(xué)擬合分析——運(yùn)用灰色理論、指數(shù)方程、多項(xiàng)式等形式，對(duì)載荷-沉降試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，預(yù)測(cè)更大加載下的沉降值，分析各種模型的擬合以及預(yù)測(cè)結(jié)果，找出適合擬合階段、預(yù)測(cè)階段模擬方程。

復(fù)合地基沉降計(jì)算的半解析元法——將復(fù)合地基視為橫觀各向同性體，利用半解析數(shù)值計(jì)算原理，又將復(fù)合地基位移豎向離散為多項(xiàng)式，在水平兩個(gè)方向上選取解析函數(shù)模擬無(wú)限域地基進(jìn)行計(jì)算，從而克服了有限元計(jì)算中人為設(shè)定計(jì)算邊界的弊端，提高了計(jì)算精度，并將三維...

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合地基沉降預(yù)測(cè)——利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的非線性映射和學(xué)習(xí)能力，提出了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)合地基沉降預(yù)測(cè)新方法．該方法利用實(shí)測(cè)資料直接建模，避免了傳統(tǒng)方法計(jì)算過(guò)程中各種人為因素的干擾，所建立的模型預(yù)測(cè)精度高、簡(jiǎn)便易行，因此具...