复合地基承载力计算方法的改进及工程意义

中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2012已于2013年6月1日施行,与2002版相比,新版规范时复合地基承载力设计计算公式进行了较大的调整．主要表现在,复合地基承栽力应力复合计算式中单桩承载力需要进行折减,桩间土的承载力发挥系数可达1．0．通过对复合地基承载力设计理论和工程实例的分析,研究了新版规范复合地基承载力计算方法变化的理论依据,分析了产生的工程价值．结果表明：当桩间土承载力发挥系数取1．0时,增强体单桩承载力发挥系数可以根据复合地基桩间距、单桩承载力、复合地基承栽力等设计参数、地基土条件等进行估算;新版规范客观上对复合地基增强体施工质量提出了更高的要求,对保证复合地基工程质量有利．     

砂桩处理淤泥质黏土地基承载力性能研究

采用规范经验公式,计算不同桩土应力比时砂桩处理复合地基承载力,并应用有限元分析软件计算淤泥质黏土原始地基、砂桩所用中粗砂对应地层以及复合地基承载力值。对比分析淤泥质黏土原始地基承载力计算值与地勘值,以及对比有限元计算与按照规范经验公式计算得到的复合地基承载力。结果表明:采用有限元计算得到原始地基承载力与地勘值较为吻合;按照规范经验公式进行计算,不同桩土应力比对应的复合地基承载力大小有较大差别;数值计算得到的复合地基承载力特征值,与按照规范经验公式桩土应力比取为3.5计算得到的地基承载力能够很好吻合。相应研究成果可对砂桩处理软弱地基承载力的计算提供一点借鉴。     

复合地基桩间土承载力的发挥度

为了解决复合地基形成条件问题,探讨复合地基桩间土体承载力的发挥程度,通过试验室模型试验,测定了复合地基桩间土反力变化和桩土载荷分担比以及载荷-沉降曲线.试验表明,竖向增强体用于处理高承载力地基时,由于桩土模量比较大,致使桩土应力比较高,桩间土承载力发挥较低,不能形成复合地基.同时,论文针对工程上常用的4种形式竖向增强体复合地基进行了分析,认为形成复合地基是有条件的,桩与基础分离不是形成复合地基的必要条件,不设置褥垫层不能形成复合地基.桩间土承载力发挥度是评价复合地基的主要依据,充分认识复合地基的形成条件可为复合地基计算方法选用的提供理论依据.     

高层建筑刚性桩复合地基承载受力性状研究

为研究高层建筑刚性桩复合地基的工作机理和荷载传递特性,在南京某高层建筑刚性桩复合地基工程现场进行了多项复合地基原位载荷试验与应力测试.根据试验数据,对复合地基承载机理、应力分布和变化规律进行了分析与探讨.对四桩复合载荷试验进行了数值模拟,分析结果与实测数据吻合较好.研究结果表明:桩体对桩间土的加固效果随荷载水平增加而提高,桩间土承载力提高系数为1.16,发挥系数为0.88~1.00;桩土应力比随荷载增加而增大,最终稳定于15~17之间;加载过程中,刚性桩的承载力发挥滞后于桩间土,桩侧阻力的发挥早于桩端.基于试验和数值模拟的结果,提出承载力取值标准的建议,可供同类工程设计和研究参考.     

板式中型桩复合基础抗拔承载力发挥特性数值分析

通过山西黄土地区现场载荷试验资料反演数值计算参数,在验证数值计算方案合理性的基础上,探讨了桩长、桩径、板基埋深和桩基布置形式等因素对上拔荷载作用下的板式中型桩复合基础承载力发挥的影响。结果表明:桩径、桩长、埋深及布桩数目的增加均可有效地提高复合基础整体承载力,但板基础及单桩承载力的发挥程度并未显著提高;对于2×2群桩基础,板基础承载力发挥系数可取0.70~0.80,单桩承载力发挥系数可取0.70~0.90;对于3×3群桩基础,板基础承载力发挥系数可取0.60~0.75;单桩承载力发挥系数可取0.65~0.76。计算结果可为板式中型桩复合基础在黄土地区工程应用中的承载力确定提供参考依据。     

长短桩复合地基设计理论研究和应用

论述了长短桩复合地基的作用机理,在分析长短桩复合地基承载力和沉降计算方法的基础上提出长短桩复合地基的优化设计,并结合工程实例介绍长短桩复合地基的设计计算、施工技术和处理效果.实践证明,长短桩复合地基能充分发挥桩间土、短桩和长桩三者的潜能,有效提高地基承载力和减少地基沉降,其应用前景广阔.     

桩径和桩距对搅拌桩复合地基影响的研究(英文)

以水泥土搅拌桩复合地基静载荷试验为原型,采用FLAC3D计算不同桩径和桩距复合地基的承载力和桩土应力,得到了改变桩径和桩距对承载力、复合地基沉降以及桩土应力比的影响,对改变桩径和桩距两种方案进行比较,为水泥土搅拌桩复合地基的设计提供了参考.     

粉土中刚性长短桩复合地基承载力发挥度参数影响研究

通过有限元分析,研究了相同承台板沉降下短桩桩长、桩径、桩间距、褥垫层厚度变化对长短桩复合地基中桩与土承载力发挥度的影响.研究表明:相同承台板沉降下,增加桩长、桩径、桩间距,减小褥垫层厚度会提升长短桩复合地基承载力.短桩桩长变化对长、短单桩承载力发挥度的影响较小.增加桩径和褥垫层厚度,会提高单桩承载力发挥度.随桩间距增大,长桩单桩承载力发挥度增加,短桩单桩承载力发挥度减小.短桩桩长、桩间距、褥垫层厚度增大,桩间土承载力发挥度增加;增加桩径,桩间土承载力发挥度减小.     

不同桩体材料复合地基承载及变形性状对比试验研究

通过室内模型试验,实测得到碎石桩、夯实水泥土桩和CFG桩复合地基桩土荷载分担比、桩土应力比和桩间土深层变形,并对三类不同桩体材料复合地基的承载及变形性状进行了对比分析.认为碎石桩复合地基和夯实水泥土桩复合地基均存在有效桩长或有效复合土层厚度;碎石桩桩长超过有效桩长,对提高复合地基承载力和压缩模量、减小变形效果不明显,除一些特别情况如为处理可液化地基外,设计桩长可适当超过有效桩长,但不宜过长;夯实水泥土桩复合地基的有效桩长与桩身强度相关性显著,应以桩身强度控制进行夯实水泥土桩桩体设计,使按桩身强度确定的单桩承载力大于或等于由桩周土及桩端土的抗力所提供的单桩承载力;CFG桩复合地基桩身强度高,桩体自身压缩性小,可全桩长发挥侧阻作用,当桩端落在好的持力层时,能很好地发挥端阻,提高承载力,减小变形,设计时应优先选择好的桩端持力层进行设计.     

微型CFG桩侧阻力提高系数试验研究

为分析微型CFG桩单桩承载力实测值比按现行CFG桩规范公式所得计算值大的原因,选择150 mm和250 mm这2种桩径、不同长径比的微型CFG桩进行现场足尺试验。试验桩采用先挤土成孔后分段填混合料振密法施工工艺,桩端阻力通过土压力盒测定,单桩承载力通过静载荷试验测定,并对试验桩进行实地开挖。提出微型CFG桩单桩承载力计算修正公式。研究结果表明:微型CFG桩单桩承载力实测值大于按规范公式所得计算值,单桩承载力提高主要是由于桩侧阻力提高,为此引入微型CFG桩侧阻力提高系数k;在相同桩径条件下,长径比增大,微型CFG桩侧阻力提高系数减小;当长径比相同时,桩径小的单桩侧阻力提高系数大;工程运用时k可取1.1~1.4。     

CFG桩复合地基承载力及施工检测

CFG桩复合地基技术已在全国广泛推广应用，国家行业标准《地基规范》OGJ79—2002）的颁布，为工程技术人员进行CFG桩复合地基设计、施工及检测提供了技术依据。但在复合地基承载力的确定及复合地基检测方面，在不同地区基于某些地区性经验，存在一些差异。本文将根据自己一些粗浅体会就上述问题做一些讨论：     

水泥土搅拌桩复合地基承载特性现场试验

为探究水泥土搅拌桩及水泥土搅拌桩复合地基的承载性能,对青岛某厂区的6根水泥土搅拌桩单桩及2组3桩水泥土搅拌桩复合地基进行竖向抗压静载荷试验,并采用修正双曲线模型预测单桩和复合地基的极限承载力。试验结果表明:6根单桩及2组复合地基均未加载到破坏,其Q-s曲线均为缓变形,桩端持力层为全风化花岗岩的水泥土桩桩顶回弹量较大,弹性工作特征明显;桩端持力层为中砂层的水泥土桩桩身弹性工作特征不显著。经推算水泥土搅拌桩单桩承载力发挥系数为0. 88,符合《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)中水泥土桩承载力发挥系数的取值范围。经工程实例验证,修正双曲线函数能够精准预测水泥土单桩和复合地基的极限承载力,对于确定本试验中水泥土单桩和复合地基的极限承载力可信度较高。研究成果可为类似的复合地基的设计、施工与检测提供借鉴和参考。     

基于DUNCAN-CHANG模型的刚性桩复合地基沉降变形分析

为研究影响刚性桩复合地基沉降的影响因素,对刚性桩复合地基进行室内压缩试验,基于DUNCAN-CHANG模型利用有限元软件对不同桩长、不同桩径、不同褥垫层厚度和不同桩数(相同置换率)等影响刚性桩复合地基沉降的主要影响因素进行数值模拟.结果表明:随着桩长和桩径的增加,刚性桩复合地基沉降减小,控制桩长比控制桩径对刚性桩复合地...     

粉土场地CFG桩沉降计算经验系数取值分析

根据粉土场地工程案例的现场试验结果,确定了CFG桩复合地基中有效应力分布规律及影响深度;研究了CFG桩复合地基沉降计算模型的适用性;对比分析了规范方法计算模式和实测沉降量计算结果,提出了在粉土场地CFG桩复合地基沉降计算经验系数的取值。     

粉质黏土中包裹式散体材料桩复合地基承载特性

为探究包裹式散体材料桩在粉质粘土地基中的应用和包裹式散体材料桩复合地基的承载特性。本文根据实际路基工程的特点,采用室内模型静载试验方法,研究了粉质粘土中包裹式散体材料桩复合地基的承载特性、应力传递规律和孔隙水压力变化规律,试验结果表明:包裹式散体材料桩复合地基的承载能力和变形特征主要受包裹的长度和包裹材料的强度的影响。随着包裹材料的强度的提高,包裹式散体材料桩复合地基的承载能力也随之增加;包裹式散体材料桩复合地基的超静孔隙水压力随散体材料桩的包裹材料的强度和包裹长度的增大而减小,不同加固形式下复合地基的超静孔隙水压力随着应力的增加而非线性增长,加载初期,增长较快,随着加载地进行,后期的增长变缓,并会趋于稳定;最后根据现行的建筑地基设计规范和已有包裹式散体材料桩复合地基的设计方法的研究资料,对粉质土包裹式散体材料桩复合地基的设计计算方法进行了总结归纳,并与试验结果进行了对比,计算结果与试验结果较为一致。     

基于可靠度的复合桩基设计理论研究

由于桩间土物理性质有较大的离散性,所以复合桩基的承载力存在一定的不确定性。目前对复合桩基可靠性的研究,是由容许应力法向概率极限状态设计方法的过渡,即概率定值设计法。因此,确定各抗力的分项系数成为该设计方法的关键。介绍了分项系数的意义及复合桩基的分项系数,通过工程实例的计算,给出了各分项系数的取值范围,为以后复合桩基的设计提供参考。     

南京地区中风化较软岩地区嵌岩桩单桩竖向承载力计算分析

对南京地区嵌岩桩桩基设计中新旧国家桩基规范、地方规范及公路和铁路行业规范结合工程实例进行了分析比较,得出了不同规范所得单桩竖向承载力的相应关系,为该地区嵌岩桩设计提供参考.     

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计应用

针对高层建筑桩筏基础的差异沉降控制问题,最新修订的《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008提出了变刚度调平设计新理念.群桩基础变桩长、变桩距是变刚度调平设计手段之一.在7组变刚度物理模拟试验及ANSYS有限元分析3组数值模拟试验的基础上,用MATLAB对数据进行回归分析,得到变刚度群桩基础沉降的计算公式,推导出物理模型试验的相似准则方程,对某高层变刚度布桩基础进行了沉降预测分析.实测沉降结果表明:变刚度沉降计算方法比《建筑桩基技术规范》更接近实际,可为变刚度调平设计工程提供有益借鉴.     

某工程基础选型设计

本文讨论的是某工程基础选型设计.通过对地质勘察资料的详细分析,初步设想采用予应力管桩基础、水泥搅拌桩复合地基、换填砂石地基处理三种方案.按照建筑地基处理技术规范JGJ79-2002,J220-2002和建筑地基基础设计规范B50007-2002的要求,结合各方案的施工工艺以及工程造价的比较,最后决定采用换填砂石地基处理.本工程现已施工,基本达到较为满意的预期效果.通过对基础选型进行的优化分析,既保证基础的强度、刚度与可靠性要求,又经济合理,希望和同行共同分享这份经验.