帶褥墊層樁體復合地基沉降計算改進彈塑性分析法

復合地基沉降計算新方法—樁體沉降法——通過模型試驗和數(shù)值模擬對復合地基進行研究，提出了樁體沉降法計算復合地基沉降的新方法。根據(jù)對不同參數(shù)(樁長、樁徑，樁體模量、褥墊層厚度、褥墊層模量，加固區(qū)土體模量、下臥層土體模量)的復合地基的分析，提出了樁體...

柔性基礎(chǔ)復合地基沉降計算——柔性基礎(chǔ)下復合地基的沉降計算一直較難確定。利用mindlin解與boussinesq解聯(lián)合求解柔性基礎(chǔ)下復合地基的附加應力，并利用vesic小孑l擴張理論計算樁體刺入柔性基礎(chǔ)的量，后對分層總和法求得的沉降進行修正，可以得到與實測接近的沉...

將半無限彈性空間中的geddes解與mindlin解應用于剛性樁復合地基沉降計算,考慮了樁的荷載傳遞特性、樁側(cè)摩阻力及荷載作用深度等對復合地基沉降計算的影響。實例驗證表明,理論計算結(jié)果與實際沉降觀測值基本吻合。

復合地基沉降計算等效實體法分析——通過數(shù)值分析的方法，對工程中常見的復合地基的應力計算方法—等效實體法中復合地基基礎(chǔ)底部的附加應力及其側(cè)摩阻力的分布規(guī)律進行了相應的分析研究。

復合地基沉降計算方法討論——復合地基設(shè)計中，沉降計算是一個重要環(huán)節(jié)，然而目前還沒有一個成熟的計算方法?？偨Y(jié)了現(xiàn)階段常用的沉降計算方法，指出了各方法的適用性及應注意的問題，并對復合地基沉降計算方法的發(fā)展提出了一些設(shè)想。

某大型儲罐復合地基沉降計算分析——從某大型儲罐復合地基沉降機理分析人手，合理選擇沉降計算公式，對建造在該類復合地基上的大型儲罐沉降量作計算，并經(jīng)實測沉降資料對比后，驗證該類儲罐沉降計算方法的適用性。

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

從某大型儲罐復合地基沉降機理分析入手,合理選擇沉降計算公式,對建造在該類復合地基上的大型儲罐沉降量作計算,并經(jīng)實測沉降資料對比后,驗證該類儲罐沉降計算方法的適用性。

針對國家標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(gb50007-)修編工作中有關(guān)復合地基沉降計算問題的討論,基于鄭州地區(qū)較完整的高層、小高層住宅樓及河南省體育中心等14棟建筑沉降監(jiān)測資料,研究了復合地基變形計算中分層總和法模型參數(shù)的取值問題.分別采用地基處理規(guī)范方法和本文分析方法對剛性基礎(chǔ)條件下復合地基工程沉降進行了數(shù)值計算,并和實測結(jié)果進行了比較分析.研究表明,復合地基的變形計算,可采用規(guī)范的\"當量模量法\"和上下分別計算附加應力系數(shù)的應力擴散法,其中的下臥土層沉降變形經(jīng)驗系數(shù),可通過地區(qū)沉降數(shù)據(jù)回歸獲取,無經(jīng)驗時也可參考建筑地基處理規(guī)范.

強夯塊石墩復合地基沉降計算及應用實例

以彈性力學理論中的里茲變分法為基礎(chǔ),以冪函數(shù)為試探函數(shù),通過相互作用系數(shù)的有關(guān)理論將樁體復合地基中樁土共同作用的核心問題進行研究,經(jīng)過一系列理論推導,得出線彈性條件下樁體復合地基的沉降計算公式。通過模型試驗與理論計算結(jié)果的對比,驗證了理論計算式的可行性。

對散體材料樁復合地基樁與樁間土的相互作用進行研究,試驗表明:散體材料樁在一定深度內(nèi)發(fā)生鼓脹破壞,因此,將復合地基分為鼓脹段、非鼓脹段和下臥層3段進行沉降計算。假定樁-土協(xié)調(diào)變形,利用彈性力學空間問題理論推導出散體材料樁復合地基的沉降計算公式,為按沉降控制的復合地基優(yōu)化設(shè)計提供計算依據(jù)。算例分析表明,所提方法的計算結(jié)果與實測值基本吻合。

在剛性樁復合地基設(shè)計中，剛性樁布樁間距等于（3-5）倍樁徑，樁長和樁徑根據(jù)復合地基承載力和沉降設(shè)計目標值確定，剛性樁復合地基的承載力計算、特別是剛性樁復合地基沉降計算是剛性樁復合地基設(shè)計的關(guān)鍵。本文通過對現(xiàn)有剛性樁復合地基理論和考慮承臺效應的復合基樁理論進行分析探討，并利用剛性樁現(xiàn)場單樁荷載試驗和多樁復合地基大型荷載試驗成果，對現(xiàn)有計算剛性樁復合地基沉降的方法進行改進，得出的初步結(jié)論可供設(shè)計參考。

在復合地基設(shè)計中，樁土應力比是一個很重要的參數(shù)。以離心模型試驗代替現(xiàn)場原位試驗，對擠密砂樁復合地基進行模擬，得到擠密砂樁不同工況下的樁土應力比數(shù)值，經(jīng)統(tǒng)計分析和對比，得出中、低置換率時樁土應力比的分布范圍，最后經(jīng)過工程實例的計算驗證了樁土應力比取值的可靠性。

既簡便又具有較好精度的剛性樁復合地基沉降計算方法仍是工程實踐中迫切需要而又有待于解決的問題。對于軟土地基中的剛性樁復合地基沉降計算,現(xiàn)行規(guī)范方法把其沉降分為加固區(qū)的沉降和下臥層的沉降,加固區(qū)復合模量的提高采用復合地基與天然地基承載力的倍數(shù)求得,實際發(fā)現(xiàn)這樣得到的加固區(qū)復合模量的提高不夠,造成計算沉降偏大。本文認為造成這種情況的原因是由于公式推導中假設(shè)了樁土應力比與樁土承載力比相等而造成的。另外對于軟土地基剛性樁復合地基沉降計算,當樁底置于可靠持力層時,提出其復合地基的沉降可以簡化為樁的沉降加褥墊層的壓縮沉降的簡化方法。工程實例表明,簡化方法既簡便又具有較好的精度,可為工程實踐提供一個有效實用的計算方法。

在cfg樁復合地基中,褥墊層的設(shè)置厚度和模量對于復合地基的承載及變形特性有較大的影響。本文建立了cfg樁復合地基的三維彈塑性數(shù)值分析模型,研究了當采用不同厚度和模量的褥墊層時,復合地基沉降、樁端沉降、褥墊層壓縮量和樁土應力等參數(shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明復合地基沉降和褥墊層壓縮量隨著墊層厚度的增加而增大,而隨著墊層模量的增大而減小;墊層厚度和模量的變化對于樁端沉降的影響較小,從工程角度可認為樁端沉降不隨墊層厚度與墊層模量的變化而變化;樁土應力比隨墊層厚度的增大而減小,隨墊層模量的增大而增大。

在對剛性樁復合地基的工作機理及受荷過程中剛性樁與樁間土的受力特性進行分析探討的基礎(chǔ)上,引入mylonakis&gazetas模型模擬樁與樁及樁與土之間的相互作用,充分考慮樁側(cè)土體的非線性特性,假定樁側(cè)土剪應力與剪應變的彈塑性關(guān)系,應用剪切位移法分別導出彈性階段及彈塑性階段的樁頂荷載與樁頂位移的顯式關(guān)系式.在此基礎(chǔ)上,考慮墊層作用的影響,提出一種能綜合考慮樁-土-墊層體系共同作用的剛性樁復合地基沉降計算方法.結(jié)合某模型試驗實測結(jié)果對文中理論計算進行了驗證,其結(jié)果表明該計算方法是可行的.

針對水泥土樁工程的事故接二連三的發(fā)生,說明水泥土樁復合地基沉降計算的規(guī)范方法自身的局限性,討論了關(guān)于水泥土樁沉降計算的幾種其他方法的優(yōu)缺點,并將有限元法運用在復合地基沉降計算中,取得了與實際比較接近的結(jié)果。

高速鐵路嚴格的路基工后沉降控制,對作為主要地基處理方式的cfg樁網(wǎng)復合地基的沉降計算精度提出了挑戰(zhàn)。以京滬高速鐵路徐滬試驗段為依托,分析了常規(guī)復合地基沉降計算方法應用于cfg樁復合地基沉降計算上的不足,認為主要問題在于地基土中附加應力計算不準確;進而根據(jù)cfg樁網(wǎng)復合地基的受力機理,提出了mindlin-boussinesq聯(lián)合求解附加應力的方法及相應計算條件,再聯(lián)合分層總和法中的e-lgp法計算cfg樁網(wǎng)復合地基的沉降,計算結(jié)果和現(xiàn)場實測結(jié)果較為接近。

在剛性樁復合地基設(shè)計中,剛性樁布樁間距等于3～5倍樁徑,樁長和樁徑根據(jù)復合地基承載力和沉降設(shè)計目標值確定。就剛性樁復合地基承載力和沉降計算水平比較而言,剛性樁復合地基沉降計算水平尤為重要,且按變形控制設(shè)計比按承載力控制設(shè)計更合理。通過對現(xiàn)有剛性樁復合地基理論和考慮承臺效應的復合樁基理論進行分析探討,利用剛性樁現(xiàn)場單樁荷載試驗和多樁復合地基大型荷載試驗成果,對現(xiàn)有計算剛性樁復合地基沉降的方法進行改進,得出初步結(jié)論。

為建立能考慮樁土滑移特性和樁間土非均勻壓縮變形特征的路堤下剛性樁復合地基沉降計算方法,以均布荷載下等樁長剛性樁復合地基中單樁等效加固單元體為研究對象,基于樁土相互作用的上部負摩阻塑性區(qū)、中部協(xié)調(diào)變形彈性區(qū)和下部摩擦承載塑性區(qū)三區(qū)段模式,采用剪切剛度和極限摩阻力隨法向應力變化的等單位長度極限剪切位移理想彈塑性模型,建立了彈性區(qū)非線性和塑性區(qū)非均勻的樁側(cè)摩阻力分布模型;考慮樁土滑移特性及樁間土非均勻壓縮變形特征,根據(jù)單元體樁土荷載傳遞微分方程,導出了表征路堤下剛性樁復合地基性狀的沉降和樁土應力比的解析表達式,分析了路堤荷載及墊層柔度系數(shù)對沉降和樁土應力比的影響。研究結(jié)果表明：沉降隨路堤荷載及墊層柔度系數(shù)的提高而增大;樁土應力比隨墊層柔度系數(shù)的增加而減小,隨路堤荷載的提高呈先增大后減小的變化趨勢,據(jù)此提出了采用最大樁土應力比進行路堤下剛性樁復合地基承載力及沉降設(shè)計的技術(shù)原則。

在水泥攪拌樁復合地基沉降計算中,復合土層底面的附加應力確定是計算的關(guān)鍵,現(xiàn)行規(guī)范中僅給出了雙層地基模式,即地基加固區(qū)及下臥層兩層土層,而現(xiàn)實中地基加固區(qū)往往不是單層土層。本文闡述了幾種多層土層加固區(qū)底面的附加應力計算方法,并結(jié)合一工程實例的沉降計算,對這幾種方法對比,得出一些有益的結(jié)論。