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.     

基于差异沉降的变刚度复合地基方案研究

差异沉降是群桩复合地基的一个不容忽视的问题.通过国内最新研制的大型试验台--中国矿业大学城市地下工程相似模拟试验系统,完成了2组模型试验.试验表明:在竖向荷载作用下等桩长群桩复合地基存在着较大的差异沉降.在模型试验和数值模拟的基础上研究了群桩复合地基差异沉降的形成原因,主要包括不同桩位、荷载和下卧层.对采用改变桩长、桩径、桩体模量等方法实现变刚度复合地基的方案进行分析和讨论,结果表明通过改变桩长的方法是实现变刚度的最佳选择.图7,表9,参10.     

差异沉降下加筋土挡土墙筋带变形特性试验研究

将正交试验方法应用于加筋土挡土墙的缩尺模型试验,采用4组试验模拟墙后填土与墙面板之间存在差异沉降的挡墙工作状态,量测了各级差异沉降下的筋带变形.通过对筋带延伸率、筋带密度、筋带与面板连接方式3个因素的二水平试验结果的分析,提出差异沉降下筋带变形可以用指数曲线描述,并对试验现象加以分析.图5,表4,参9.     

土工网处治新老路基结合部位差异沉降的研究

针对旧路改造中出现的不均匀沉降问题,研究采用土工网处治新老路基结合部位的差异沉降,在工程试验上,以安平公路一段作为试验段,进行现场观测,应用有限元分析新路基填土加筋后路基的沉降,与实测数据比较,还研究了铺土工网与不铺土工网路基顶面的沉降。     

差异沉降对拓宽路面结构影响机制研究

本文以高速公路拓宽工程为研究背景,借助大型地基沉降模拟试验平台,采用FBG应变传感网络系统,开展了几何相似比为1:2的大比尺模型试验,研究了路面加载条件下新、老路基差异沉降对路面结构层的影响机制问题。试验结果表明:新、老路基过大差异沉降,拓宽路面结构层随着路面荷载的反复作用,路面结构层顶部处于拉压应变的交替变化中,正是这种交替变化带来了路面的疲劳破坏。在新、老路基交界处铺设土工格栅能一定程度的消解新老路基间的不均匀沉降,进而能够一定程度的缓解差异沉降对路面结构应变的影响,但是这种缓解程度较为有限。     

桩基础单桩静载试验及数值模拟

针对单桩的承载沉降规律及试验结果与数值模拟结果的差异较大的问题,采用试验分析和数值模拟相结合的方法,运用FLAC3D有限差分软件进行单桩数值静载试验模拟,通过对比实测数据和模拟数据结果发现:桩顶沉降误差为0.03mm,是实测值的6.3%.通过桩-土体的沉降计算接触面相对位移发现,粘性土极限位移为6~12 mm,施加到最后一级载荷时,桩-土体的相对位移未达到此值,因此,桩侧阻力载荷分担曲线呈上升趋势.     

粉喷桩在高速公路拓宽工程中加固软基处理应用

在高速公路拓宽工程中,新老路基差异沉降将是我国公路建设亟待解决和必须解决的重要问题;文章针对粉喷桩在高速公路拓宽工程中新老路堤差异沉降中的设计、现场试验等进行了系统地探讨,对其他高速公路拓宽工程具有借鉴意义.     

浅基础宽度修正对黏性土地基承载力的影响

通过沈阳市黏性土地基不同压板尺寸平板载荷试验结果的对比分析,提出了承载力考虑尺寸效应的基础宽度修正的新方法.然后分析了各种压板(基础)尺寸的沉降计算值和试验值,指出黏性土地基承载力取值应以变形作为控制指标.对于中、高压缩性土,地基的实际沉降一般大于按分层总和法计算的沉降,尤其是基础宽度愈大,其差异愈明显.针对目前设计中存在的问题,对地基承载力设计取值进行了全面分析,提出了基础工程的概念设计.试验结果表明,随压板宽度增加,黏性土地基承载力呈幂函数规律衰减.     

软土层厚度差对路基差异沉降的影响数值分析

针对高速公路修建中软土路基存在差异沉降的问题,采用有限元数值模拟方法,并结合现场实测数据验证,研究了因软土层厚度不同引起的差异沉降以及各软基处理阶段(路堤填筑阶段、预压阶段)的差异沉降速率变化规律.分析结果表明,软土厚度的变化对路基的差异沉降具有较大的影响,同时进一步证明超载预压能有效控制差异沉降.     

黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响分析

研究黄土的的颗粒组成对铁路既有线路基沉降原因分析及病害政治具有重要的意义。以某铁路既有线路基为研究对象,重点就黄土的颗粒组成对其路基沉降的影响进行试验研究。首先,对研究区轻微沉降段、轻微沉降段及非路基段黄土进行现场取样与形状描述,对其基本物理参数进行测试。然后采用Mastersizer 2000激光粒度分析仪对黄土试样的颗粒组成进行试验研究。最后,对试验结果进行对比分析,探讨黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响。研究结果表明,沉降段路基土与轻微沉降段路基土以及非路基土在颗粒组成上有较大的差异,颗粒级配曲线较缓,1～10μm的颗粒较少,砂粒含量大。分析初步认为,在大水漫灌以及列车循环荷载作用下,土体颗粒级配特征易使土体结构破坏,从而可能导致路基沉降。     

固体废弃物室内沉降试验问题初探

介绍了设计的一种研究固体废弃物沉降问题的试验仪器及方法，分析了试验中遇到的一些问题。根据试验所得数据发现，传统的土力学理论并不完全适用于评价其影响。值得注意的是，试验中垂直有效应力的衰减规律和理论之间存在一定的差异。     

高速铁路湿陷性黄土桩筏复合地基沉降控制效应

为研究和分析高速铁路荷载作用下刚性桩桩筏复合地基控制湿陷性黄土地基沉降的效应,采用离心模型试验的方法对不同桩间距设置条件下的刚性桩桩筏复合地基进行了模拟试验.试验研究表明:湿陷性黄土地基无法满足高速铁路轨道结构对路基工后沉降的要求,需要加固处理.随着桩间距由2倍增至6倍桩径,地基总沉降量及工后沉降量显著增大且变化速率较大,桩间土对桩体的负摩阻力增大.桩间土与桩体相对位移中性点位置随着桩间距的增大而显著降低,工后阶段中性点位置变化趋势为逐步上升并趋于稳定.工后阶段筏板与桩体相对位移量呈减少并趋于稳定的趋势.差异沉降主要发生在施工阶段,桩筏复合地基工后阶段控制沉降及差异沉降的能力较好.     

黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响

研究黄土的的颗粒组成对铁路既有线路基沉降原因分析及病害整治具有重要的意义。以某铁路既有线路基为研究对象,重点就黄土的颗粒组成对其路基沉降的影响进行试验研究。首先,对研究区轻微沉降段、轻微沉降段及非路基段黄土进行现场取样与形状描述,对其基本物理参数进行测试。然后采用Mastersizer 2000激光粒度分析仪对黄土试样的颗粒组成进行试验研究。最后,对试验结果进行对比分析,探讨黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响。研究结果表明,沉降段路基土与轻微沉降段路基土以及非路基土在颗粒组成上有较大的差异,颗粒级配曲线较缓,1~10μm的颗粒较少,砂粒含量大。分析初步认为,在大水漫灌以及列车循环荷载作用下,土体颗粒级配特征易使土体结构破坏,从而可能导致路基沉降。     

软土物理力学指标对差异沉降的影响数值分析

针对高速公路路基差异沉降等问题,从软土路基本身物理力学指标差异考虑,借助有限元软件进行模拟计算沉降,通过控制变量法分析软土路基各物理力学指标对差异沉降的影响.得出的结论为:土体本身重度和黏聚力差异对路基差异沉降的影响不大,压缩模量和内摩擦角的不同对路基差异沉降影响较大.同时进一步证明对路基预压能有效地减小差异沉降.     

巨型框架结构、筏基刚度对砂卵石土地基影响的有限元分析

根据室内试验选取了土体的物理参数,从上部结构、筏基两方面通过有限元分析考虑相互作用模型施工过程中巨型框架结构、筏基刚度对砂卵石土基的沉降和应力分布影响.结果表明:巨型框架结构刚度对基础的沉降和内力以及地基的反力有比较明显影响,但结构的层数影响是有限的;随着筏基刚度增加,基础的沉降和差异沉降减小,基底反力向边缘集中,应力分布越不均匀,正应力增大.这对同类问题的研究和应用中有一定的参考价值.     

岸边软土区碎石桩复合地基沉降正交数值试验分析

基于正交试验理论数值模拟试验方案,在ANSYS构建的三维网格模型基础上,通过FLAC3D软件模拟计算分析,获得岸边软土区碎石桩复合地基沉降特性、影响加固效果的主要因素及影响规律,并由极差、方差分析量化各因素的影响权重。通过对数值试验结果进行回归分析,得到各影响因素下复合地基的沉降计算式。研究结果表明:复合地基中各影响因素对最大沉降的影响程度存在差异,其中软土层压缩模量、路堤下中点软土厚度、泊松比具有极显著影响;下卧硬层倾斜影响最大沉降值位置点,沉降变形曲线不再对称分布,在工程实践中需引起重视。     

两种新型超前止水沉降后浇带性能的对比

目的分析两种新型超前止水沉降后浇带性能,找出影响差异沉降的主要因素.方法利用有限元软件ABAQUS建立分析模型,从后浇带两侧柱间间距、基底反力系数、底板厚度、伸出翼缘宽度、混凝土等级、筏板伸出宽度等影响因素分析两种超前止水沉降后浇带对控制差异荷载引起的差异沉降的效果.结果超前止水沉降后浇带的差异沉降并不随沉降后浇带两侧柱间间距的增加而简单变化;基底反力系数对差异沉降影响较大,但基底反力系数不易确定;伸出翼缘宽度与筏板伸出宽度的增加会减小超前止水沉降后浇带两侧差异沉降;混凝土等级对超前止水沉降后浇带两侧差异沉降的影响可忽略不计;对于设置在裙房一侧距主楼边柱的第一跨内的沉降后浇带底板厚度的增加反而会增加后浇带两侧的差异沉降.结论虽然第二种超前止水沉降后浇带利用止水钢板取代了第一种的橡胶止水带,相比第一种超前止水沉降后浇带在控制差异沉降性能改善很多,但仍有混凝土损伤过大开裂等问题存在,仍需改进.     

软土地区高速公路填方路基的扩宽技术研究

高速公路扩宽工程中的新老路堤差异沉降问题是我国本世纪初公路建设所面临的重要和亟需解决的问题。本文采用有限元数值模拟计算,研究了软土地区高速公路扩宽工程中新、老路堤差异沉降的几种处置措施的效果,并进行了对比分析。     

长期地铁振动荷载下南水北调干渠累积沉降特性研究

文章依托郑州地铁10号线下穿南水北调中线干渠工程,通过一系列动三轴试验探讨干渠附近软土层动力响应特性,基于动三轴试验及有限元分析确定Chai-Miura模型参数,研究长期地铁列车振动荷载周期作用下干渠的累积沉降规律。结果表明：郑州南水北调干渠附近软土层动应变发展趋势整体表现为“稳定型”;列车振动荷载作用初期,土体累积变形急剧增加,最大地表沉降发生在行车隧道正上方,而在长期列车振动荷载作用下,地表沉降基本趋于稳定;列车单、双线运行时的地表沉降分布规律类似,但沉降值存在差异,单线运行10⁷次(约为100 a),地表最大累积沉降量为3.95 mm,双线运行10⁷次后产生的累积变形量大约为5.07 mm。     

改扩建工程路基差异沉降研究综述

随着我国经济社会的快速发展及交通量的持续增长,早期建成的高速公路已经开始出现通行能力差、服务水平低等问题。为了解决这一问题,我国在近年来积极开展了高速公路的改扩建工作,目前已完成了多条高速公路的改扩建工程并投入运营,取得了显著成效。然而,高速公路的改扩建与新建公路有所不同,高速公路在改扩建过程中涉及新老路基拼接、变形协调等问题,特别是新老路基拼接引起的差异沉降,对路基路面结构危害巨大。为此,国内外学者致力于对减小新老路基差异沉降进行研究,探索了许多新的理念和技术。从差异沉降的理论、影响因素以及路基拼接处的处治措施3方面对现有研究成果进行了回顾和梳理,发现对减小新老路基差异沉降的措施,尤其是对加筋结构的布置、路基内部排水结构的研究还比较缺乏。建议开展此类研究,并从理论和影响因素上对差异沉降进行分析,提出适用于多种工况的拼接措施,从而起到控制差异沉降的作用,旨在为实际工程项目提供理论和实际指导。