復(fù)合地基灌注樁水平承載特性試驗(yàn)研究

對多樁復(fù)合地基進(jìn)行了現(xiàn)場測試,研究復(fù)合地基在受力和破壞的整個(gè)過程中,中心樁、角樁、邊樁的樁身軸力分布以及荷載傳遞特性,進(jìn)而研究加載過程中樁與樁間土的荷載分擔(dān)比例。同時(shí),研究剛性樁的樁側(cè)土體沿深度方向的沉降變化規(guī)律,考察樁側(cè)摩阻力的形成機(jī)制和作用機(jī)理。研究表明,當(dāng)采用較大的樁間距時(shí),適當(dāng)增加樁的長度是有意義的,此時(shí)樁側(cè)的摩阻力得到充分發(fā)揮,它是樁體承載力得到發(fā)揮的本質(zhì)所在。

擠擴(kuò)支盤灌注樁承載特性試驗(yàn)研究——擠擴(kuò)支盤灌注樁是一種具有高承載力和低沉降量特性的新型樁。本文在采用自平衡法靜載荷試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別對浙江嘉興和湖州兩個(gè)工程中的同一場地?cái)D擴(kuò)支盤灌注樁與普通直孔灌注樁進(jìn)行對比試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，在同等工程地質(zhì)條...

支盤灌注樁承載特性的試驗(yàn)研究——支盤鉆孔灌注樁是一種新型的介于摩擦樁和端承樁之間的變截面樁。通過對普通灌注樁和不同截面支盤灌注柱的靜載荷試驗(yàn)對比，揭示了支盤灌注樁在不同荷載水平下的承載力性狀，為進(jìn)一步深入研究應(yīng)用該樁型提供了依據(jù)。

在垂直荷作用下ｃｆｇ樁復(fù)合地基的受力性狀有別于其它樁組成的復(fù)合地基，本文結(jié)合實(shí)際地基處理工程，通過現(xiàn)場試驗(yàn)，對ｃｆｇ樁復(fù)合地基的加固機(jī)理和在荷載作用下樁，土的受力特性進(jìn)行了研究分析，在此基礎(chǔ)上提高了ｃｆｇ樁復(fù)合地基承地菌計(jì)算公式，經(jīng)工程實(shí)測證，計(jì)算值與實(shí)測值比較接近，可供設(shè)計(jì)計(jì)算參考。

通過現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn),研究了不同厚度、不同材料的褥墊層對夯實(shí)水泥土單樁及多樁復(fù)合地基承載特性的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨墊層厚度的增加,樁身分擔(dān)荷載的比例逐漸減小,而樁間土分擔(dān)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(diǎn)。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(qiáng),即要求設(shè)置的褥墊層厚度越薄。對試驗(yàn)的兩種材料不同厚度的褥墊層,其最佳厚度為0.2～0.3m。

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

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(biāo)準(zhǔn)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(gè)分區(qū)的現(xiàn)場原位試驗(yàn),從承載機(jī)理、沉降變形等方面對二者進(jìn)行對比分析,并且結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)對填土中土拱的承載性狀進(jìn)行分析。

本文利用有限元法結(jié)合xx工程實(shí)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.

為了提高剛性樁復(fù)合地基的承載力,提出了在樁頂粘貼一塊10mm厚的聚苯乙烯泡沫板,在泡沫板上鋪設(shè)150mm厚砂墊層的一種新型構(gòu)造形式。通過對山東省東營市偉浩中央花園預(yù)應(yīng)力混凝土管樁復(fù)合地基的一系列現(xiàn)場載荷試驗(yàn),對豎向荷載作用下預(yù)應(yīng)力管樁單樁復(fù)合地基承載特性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,樁頂粘貼聚苯乙烯泡沫板,并在泡沫板上鋪設(shè)砂墊層的新型構(gòu)造形式,加強(qiáng)了樁-土之間的共同作用,使樁間土承載力得到了很好的發(fā)揮,并且有效降低了復(fù)合地基的沉降量,取得了比較理想的效果。

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(huì)采用長短樁復(fù)合地基,主要由于其長樁具有較強(qiáng)的支撐作用,能夠控制和減少地基的沉降,短樁同時(shí)具有較強(qiáng)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.

鉆孔嵌巖灌注樁承載特性試驗(yàn)研究——鉆孔嵌巖灌注樁已成為高層建筑較常用的基礎(chǔ)形式之一．在南昌地區(qū)某工程中，通過對鉆孔灌注樁進(jìn)行靜載試驗(yàn)，分析研究了鉆孔嵌巖灌注樁的承載特性和荷栽傳遞機(jī)理，對此類樁的側(cè)摩阻力與端阻力的問題進(jìn)行了探討．　　

支盤樁水平承載性狀試驗(yàn)研究——通過支盤樁水平承載性狀試驗(yàn)證明了支盤樁比等直徑樁具有更好的抗水平荷載能力，支盤的存在可以使樁身彎矩減小，是一種各向受荷效果均優(yōu)于等直徑樁的新樁型。　　

完成了一組水泥土攪拌樁4樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)及樁頂應(yīng)力、樁間土反力的原位測試。試驗(yàn)結(jié)果表明,復(fù)合地基承載力高于單樁承載力;樁體屈服前,復(fù)合地基樁土應(yīng)力比、樁土分擔(dān)荷載比、應(yīng)力集中系數(shù)、樁間土承載力折減系數(shù)隨外加荷載的增加而增加;應(yīng)力減少系數(shù)隨外荷載的增加而減小。

變徑水泥土攪拌樁是一種新型的地基處理方式,它針對傳統(tǒng)水泥土攪拌樁存在的諸多弊端進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn).通過對試驗(yàn)區(qū)變徑水泥土攪拌樁進(jìn)行幾組單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn),研究了變徑水泥土攪拌樁復(fù)合地基的承載特性及樁身荷載傳遞機(jī)理.研究表明,受到樁身強(qiáng)度的限制,荷載沿樁身傳遞限定在一定深度范圍內(nèi);由于樁徑的變化,樁身應(yīng)力在變徑處發(fā)生了應(yīng)力集中現(xiàn)象;樁身軸力沿深度逐漸衰減,且在變徑位置以上樁體衰減速率較下部快;最大樁側(cè)摩阻力則發(fā)生在載荷板下4d~6d(d為擴(kuò)大頭樁徑)處,在變徑處下部有限范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力由于擴(kuò)大頭端阻作用而銳減;擴(kuò)大頭端承力開始隨荷載的增加而線性增大,隨后趨于穩(wěn)定;在其他條件相同時(shí),擴(kuò)大頭端承力隨擴(kuò)大頭高度的增加而減小,而樁土應(yīng)力比隨擴(kuò)大頭高度的增加而增加.

介紹不同狀態(tài)下樁間土的室內(nèi)土工試驗(yàn)及靜載荷試驗(yàn)結(jié)果,分析比較了復(fù)合地基條件下與加固前后地基土的承載特性。

通過京滬高速鐵路北段李窯試驗(yàn)段的現(xiàn)場試驗(yàn),對cfg樁網(wǎng)復(fù)合地基的樁、土應(yīng)力和荷載分擔(dān)比進(jìn)行了分析研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,cfg樁網(wǎng)復(fù)合地基樁土應(yīng)力比隨著路堤填筑荷載增加而增大,在填筑結(jié)束后樁土應(yīng)力比基本維持不變。填筑結(jié)束時(shí),平均樁土應(yīng)力比為3.2,樁荷載分擔(dān)比為50%,即樁土各承擔(dān)了一半的路堤填筑荷載,至預(yù)壓土卸載后26d增加至62%。樁帽邊緣處壓力大于樁帽中心處壓力,反映出樁帽間存在比較明顯的土拱作用。

在飽和粉土地基中進(jìn)行了單樁水平靜力和循環(huán)加載室內(nèi)模型試驗(yàn),實(shí)測得到靜載和循環(huán)荷載下樁身彎矩與深度的關(guān)系、樁身最大彎矩與循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系等,推導(dǎo)出靜載和循環(huán)荷載下粉土的p-y曲線,并結(jié)合api規(guī)范給出了針對粉土地基的相關(guān)參數(shù).單樁循環(huán)加載試驗(yàn)結(jié)果表明,在一定深度內(nèi)隨著循環(huán)次數(shù)增大,粉土極限抗力顯著減小,文中給出了不同循環(huán)次數(shù)和深度下粉土地基極限抗力的折減系數(shù)建議值.

在軟弱土地區(qū)對載體樁進(jìn)行載荷試驗(yàn),通過監(jiān)測埋設(shè)的鋼筋應(yīng)力計(jì)研究分析加載過程中載體樁單樁的荷載傳遞規(guī)律及端阻的分擔(dān)情況,通過監(jiān)測鋼筋應(yīng)力計(jì)和土壓計(jì)研究分析載體樁復(fù)合地基的荷載傳遞規(guī)律和樁土應(yīng)力比。研究發(fā)現(xiàn)載體樁與普通混凝土灌注樁承載力發(fā)揮不同,并且目前大部分估算單樁承載力公式不適用于載體樁,采用vesic在1972年提出的樁端極限荷載理論公式并且合理等效樁端面積進(jìn)行估算的結(jié)果比較接近實(shí)測值。

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(shí)測和三維數(shù)值計(jì)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(jī)理及樁土荷載分擔(dān)比的變化過程進(jìn)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(diǎn),經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益明顯,應(yīng)用效果良好。

對某高速公路軟基試驗(yàn)段填砂路堤下cfg樁復(fù)合地基承載力特性進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn),同時(shí)采用有限差分法建立數(shù)學(xué)模型,對復(fù)合地基樁土應(yīng)力與土體沉降進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算。結(jié)果表明:現(xiàn)場實(shí)測路堤加載下的樁土應(yīng)力比與靜載試驗(yàn)測試的樁土應(yīng)力比相差較大,數(shù)值計(jì)算的樁土應(yīng)力與實(shí)測路堤加載下的樁土應(yīng)力比較為吻合。目前采用靜載試驗(yàn)確定路堤荷載下cfg樁復(fù)合地基承載力是不合適的,該文的研究成果可為該地區(qū)公路軟基cfg樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)提供參考。

研究目的:路堤荷載下長短樁復(fù)合地基的工作機(jī)理十分復(fù)雜,有關(guān)設(shè)計(jì)、計(jì)算的研究成果較少,為更好地推廣這種復(fù)合地基,須深入研究該復(fù)合地基的工作性狀。本文通過現(xiàn)場試驗(yàn),分析長短樁復(fù)合地基沉降特性,并采用數(shù)值模擬的方法探討樁長變化對復(fù)合地基沉降和承載特性的影響。經(jīng)對比分析,驗(yàn)證模型的正確性和參數(shù)的合理性。研究結(jié)論:(1)路堤荷載下長短樁復(fù)合地基沉降過程分為三個(gè)階段:快速發(fā)展階段的沉降占總沉降的59.2%~62.5%;緩慢發(fā)展階段為靜置期前45d,沉降占總沉降的28.1%~33.3%;穩(wěn)定階段為靜置期45d之后的沉降,約占總沉降的7.5%~9.45%;(2)路基基底沉降沿橫斷面呈近似盆狀分布,中心線處最大,坡腳處最小;長樁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮短樁長度、下臥層剛度等因素,短樁設(shè)計(jì)時(shí)在滿足沉降及承載力的前提下可依據(jù)工程造價(jià)選取最經(jīng)濟(jì)的樁長;(3)長短樁的樁身應(yīng)力隨著深度的增加先增大后減小,峰值出現(xiàn)在樁頂下一定深度,長樁樁身應(yīng)力隨短樁長度的增加而減小,且能全樁長發(fā)揮承載作用;(4)長樁樁土應(yīng)力比和荷載分擔(dān)比隨長樁長度的增加先迅速增加然后趨于平穩(wěn),隨短樁長度的增加逐漸減小;(5)該研究成果可為路堤荷載下長短樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。

研究目的：路堤荷載下長短樁復(fù)合地基的工作機(jī)理十分復(fù)雜,有關(guān)設(shè)計(jì)、計(jì)算的研究成果較少,為更好地推廣這種復(fù)合地基,須深入研究該復(fù)合地基的工作性狀。本文通過現(xiàn)場試驗(yàn),分析長短樁復(fù)合地基沉降特性,并采用數(shù)值模擬的方法探討樁長變化對復(fù)合地基沉降和承載特性的影響。經(jīng)對比分析,驗(yàn)證模型的正確性和參數(shù)的合理性。研究結(jié)論：（1）路堤荷載下長短樁復(fù)合地基沉降過程分為三個(gè)階段：快速發(fā)展階段的沉降占總沉降的59.2%～62.5%;緩慢發(fā)展階段為靜置期前45d,沉降占總沉降的28.1%～33.3%;穩(wěn)定階段為靜置期45d之后的沉降,約占總沉降的7.5%～9.45%;（2）路基基底沉降沿橫斷面呈近似盆狀分布,中心線處最大,坡腳處最小;長樁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮短樁長度、下臥層剛度等因素,短樁設(shè)計(jì)時(shí)在滿足沉降及承載力的前提下可依據(jù)工程造價(jià)選取最經(jīng)濟(jì)的樁長;（3）長短樁的樁身應(yīng)力隨著深度的增加先增大后減小,峰值出現(xiàn)在樁頂下一定深度,長樁樁身應(yīng)力隨短樁長度的增加而減小,且能全樁長發(fā)揮承載作用;（4）長樁樁土應(yīng)力比和荷載分擔(dān)比隨長樁長度的增加先迅速增加然后趨于平穩(wěn),隨短樁長度的增加逐漸減小;（5）該研究成果可為路堤荷載下長短樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)提供一定的理論依據(jù)。