刚性基础下公路地基液化研究

刚性基础下公路地基液化研究

孟永盛[1]2003年在《刚性基础下公路地基液化研究》文中指出在本课题前期对公路地基液化判别式可靠性以及液化初判条件讨论、土动力试验的基础上,通过静、动力有限元分析,对公路路基—刚性基础联合作用下地基土的抗液化能力变化状况进行了研究,并与前期柔性基础的计算结果进行比较。根据研究结果确定了考虑公路路基应力影响的地基液化等级判别公式,同时对公路地基液化区域进行了划分。并提出针对不同的液化区域和液化等级,采取相应适宜的处理措施进行地基抗液化处理方案。

孟永盛[2]2006年在《刚性基础和柔性基础下公路地基液化比较研究》文中研究表明对刚性基础和柔性基础下公路地基抗液化能力的变化状况进行了研究,并对地基液化指数进行了探讨,根据研究结果给出了考虑公路路基影响的地基液化处理方案。

孟永盛[3]2006年在《刚性基础下公路地基液化分析》文中认为在土动力试验的基础上,通过静、动力有限元分析,对公路路基—刚性基础联合作用下地基土的抗液化能力变化状况进行研究,并根据研究结果给出了考虑公路路基应力影响的地基液化情况。

文观明[4]2014年在《粉喷桩在安乡大道粉土地基中的应用研究》文中认为粉喷桩桩复合地基因其承载力高、沉降量小、振动小、工期短、噪音低、无污染、造价相对较低等特点,目前已经广泛应用于软基加固中,取得了良好的社会效益和经济效益。但是,目前粉喷桩复合地基的理论研究仍落后于工程实践,工作机理的研究还比较滞后,有待于进一步研究。针对上述问题,本文以粉喷桩加固安乡大道地基为工程背景,采用理论分析、试验监测和数值模拟相结合的方法,对粉喷桩加固粉土的机理和设计计算理论等开展研究和探讨。主要内容如下:(1)针对安乡大道地基粉土进行了水泥室内配合比试验,研究不同水泥剂量和不同龄期的水泥土无侧限抗压强度,并确定了水泥掺入比。(2)从水泥土的加固机理和粉喷桩复合地基的工作机理出发,阐明了粉喷桩加固软土的机理,揭示了粉喷桩复合地基的本质是桩和桩间土共同受力,并探讨了垫层对复合地基性状的影响和预压法与复合地基联合处理软基的机理。(3)结合地质勘查报告,针对当地的粉土分布特性,按粉喷桩复合地基设计计算的步骤,制定了安乡大道粉喷桩加固方案。(4)通过静载试验测定了单桩承载力和复合地基承载力,结果表明,单桩和复合地基均满足设计强度要求。通过现场路基弯沉试验试验,获知加固后地基强度显着提高。上述试验验证了设计方案的合理性,同时表明粉喷桩加固效果良好。(5)运用ADINA有限元软件建立粉喷桩复合地基模型,进行数值模拟,分析了标准轴载下复合地基加固区的弯沉值,并分析了不同因素对复合地基的影响。

贾建华[5]2009年在《大型储罐下碎石桩复合地基工作性状研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着我国石油化工工业的快速发展,大型储罐的使用逐渐增多。新建储罐工程越来越多的遇到不良地基,对地基处理的要求也越来越广泛。如何在保证工程质量的情况下节省工程投资成为摆在众多岩土工作者面前的一个问题。复合地基因其能利用桩体和土体共同承载、造价低廉,在工程界得到广泛应用。本文以碎石桩复合地基为研究对象,对其承载特性及变形特性进行了较为深入的探讨。论文首先回顾了目前柔性基础下复合地基和碎石桩复合地基已有的研究成果。对储罐常用的基础、储罐下地基的变形规律和控制标准以及常用的地基处理方式做了简单的阐述。提出应用多目标模糊数学优选理论来评价和选择地基处理方案,给出了该方法的原理、模型及应用步骤,并结合工程实例进行验证。通过实际工程进行的碎石桩单桩复合地基静载试验,桩体重型动力触探,标准贯入试验等,从处理前后地基的承载力、土层的物理力学性质指标等方面对碎石桩的处理效果进行了综合评价。利用Flac-3D软件对大型储罐下的碎石桩复合地基进行了模拟。分析了桩体、土体、垫层的参数变化对复合地基的影响,并结合工程实例,进一步分析了柔性基础下碎石桩复合地基的工作性状。论文所得主要结论如下:(1)在储罐这样的柔性基础下,垫层模量在80~200MPa比较合适,大于一般复合地基所选用的垫层模量;厚度宜在400~600mm。(2)当桩长增长到一定程度,复合地基的应力场和位移场的分布逐渐稳定,所以不仅对承载力存在临界桩长问题,对于复合地基的变形来说在一定条件下也存在临界桩长。碎石桩复合地基中桩的作用主要是减小沉降。(3)为了充分发挥桩、土的承载能力,在设计碎石桩桩径时,应选取一个合适的置换率。一味的增加置换率来加大加固层的刚度以达到减小沉降的方法是不可取的,设计中应根据工程地质条件和建筑的上部荷载大小选取最优置换率。(4)当桩周土的变形模量大于8MPa后,采用碎石桩加固效果不明显。

郑伟[6]2006年在《柔性基础下复合地基荷载传递机理及变形特性研究》文中研究指明近年来随着高速公路的兴建,柔性基础下桩体复合地基的工作性状越来越受到学术界和工程界的重视。理论研究和测试结果均表明柔性基础下复合地基与刚性基础下复合地基性状存在较大的不同,若将现有的刚性基础下复合地基的理论应用于公路路堤等柔性基础下复合地基,将会引起较大的误差,且结果偏于不安全。因此开展柔性基础下复合地基的荷载传递规律及其变形特性的研究具有重要意义。 本文所做的主要工作包括以下几个方面: 在总结前人研究工作的基础上,提出柔性基础下复合地基的荷载传递机理应当包括:基础填土的拱效应、基础的刚度效应、垫层效应、桩土间差异沉降引起的荷载传递以及下卧层土体的支承作用五个部分,在建立分析模型时必须要综合考虑以上五点才能比较全面地反映柔性基础下复合地基的性状。 结合柔性基础下复合地基的变形特点,首次建立了考虑上下部共同作用的柔性基础下桩体复合地基解析分析模型,将柔性基础—垫层—复合地基—下卧层土体作为一个共同作用的整体,初步考虑了四者之间应力和变形的耦合关系,假设地基发生一维沉降,分析了路堤、垫层、桩体以及地基土体的荷载传递规律和变形特性,推导了桩土应力比和沉降变形的求解公式;并分析了填土高度、填土压缩模量、垫层压缩模量、置换率、桩长、桩间土压缩模量、下卧层土体压缩模量、桩身压缩模量等参数变化对桩土应力比、沉降、中性点位置等性状的影响,为工程实践提供参考。 最后通过两个工程实例分析,验证了本文提出方法的合理性与适用性。

张震国[7]2009年在《碎石桩复合路基承载机理与沉降变形研究》文中研究指明碎石桩复合地基目前在我国得到了广泛的应用,取得了显着的经济效益和社会效益,但是对复合地基的作用机理和计算方法的研究还较少,目前对碎石桩复合地基的认识仍处于不断探讨与研究之中。因此,本文结合“大庆到广州高速公路湖北省麻城至浠水段软基处理监测与试验研究”课题,从理论分析、现场试验、反演分析以及数值模拟四方面入手,对碎石桩复合地基的承载机理和沉降计算方法等内容进行了深入的探讨,主要工作内容如下:首先在借鉴前人研究成果的基础上,深入探讨了碎石桩复合地基的作用机理和计算方法,对碎石桩在软土地基处理中的应用进行了较为深入的总结,其中复合地基承载能力和沉降计算是本文研究的重点。依托项目在大广北高速公路上设置的碎石桩复合路基试验段,进行了碎石桩加固软土地基的现场试验研究。现场试验分两个阶段:第一阶段进行了碎石桩密实度动力触探试验和碎石桩复合地基静载荷试验,对碎石桩复合地基加固效果进行了分析研究;第二阶段进行了沉降和变形监测试验,通过对孔隙水压力、沉降等数据进行处理和分析,揭示了碎石桩复合地基变形发展规律、应力分布等特点,给出了碎石桩加固的软土路基的具体施工建议。选取该碎石桩复合路基监测段内的某一典型断面的观测资料,通过统计分析、回归分析得到影响其位移变化的土层的有效压力值,并结合FLAC~(3D)计算,通过优化反分析从而反演得到该段复合路基的物理力学参数。论文以大广高速公路K84+000碎石桩复合地基试验段为背景,采用岩土工程数值分析软件FLAC~(3D)程序,建立碎石桩复合地基的叁维数值模型,进行了叁维流固耦合计算。模型模拟了路堤分层填筑过程,同时对碎石桩复合地基的应力应变数值模拟数据进行采集。数值模拟结果表明:(一)复合地基较原状地基的承载能力明显增强,竖向沉降显着降低;(二)复合地基数值模拟计算结果与现场监测数据做了对比分析,使用两种方法对复合路基承载力和稳定性进行研究。

蒋淑华[8]2006年在《柔性基础下CFG桩复合地基沉降的影响因素分析及计算》文中认为CFG桩复合地基是我国20世纪80年代术开发的一项新的地基加固技术,由于其良好的经济性和适用性,在建筑物基础处理方面得到了广泛的应用。然而,将CFG桩复合地基作为一种高速公路软基处理的方法,国内外尚不多见。目前刚性基础下复合地基性状分析已有了一些相对完善的理论和方法,而在柔性基础下复合地基性状分析在理论和方法上都还不成熟,柔性基础下复合地基研究仍沿用了刚性基础下复合地基的理论假设,因此在理论研究和实际工程中存在着一些问题。 本文通过大型有限元软件ANSYS建立了平面群桩模型,对影响复合地基沉降的各种因素,如桩尖土的变形模量,桩长,垫层的模量及厚度,置换率,桩土模量比等进行了比较详细的分析研究。为了更好的分析刚性和柔性基础下桩体的承载力变化的异同点,本文建立了平面单桩模型。利用单桩模型分析了桩体侧向摩阻力的分布变化规律,提出了计算柔性基础下刚性桩复合地基沉降的一种新方法。结合工程实例,将本文方法所得的结果与实测结果、有限元计算结果、复合模量法的计算结果等进行了对比,结果表明该方法在实际工程中是可行的。

刘冬[9]2009年在《碎石桩复合地基优化设计研究》文中研究指明碎石桩(简称GC桩)是处理高速公路软土地基常用方法之一。尽管在对其理论上已有较多的探讨,但由于其本身和所处地质环境的复杂性,其承载机理尚停留在半经验阶段,计算理论还不完善,特别是桩土应力比的确定需要不断地深化研究。本研究在查阅资料的基础上,对碎石桩复合地基承载机理进行了分析。采用ANSYS软件,计算得到了刚性基础下单桩复合地基的附加应力的分布和位移的变化规律。对刚性基础下以正方形布置的群桩的附加应力和桩土应力比进行了计算。对柔性基础下按梅花型布置的碎石桩桩体附加应力及桩间土附加应力分布特征、荷载水平对桩顶应力和桩体承载力的影响、不同桩土模量比对桩顶应力和桩体承载力的影响、桩土应力比进行了计算和分析,为碎石桩复合地基的设计提供合理的设计参考。计算结果表明,碎石桩单桩复合地基的附加应力分布呈现明显的应力集中;桩土应力比可达2.29~4.15;桩土应力比随深度的增加而降低;其荷载传递存在一个长度为地基附加应力的影响深度的有效桩长。对于刚性基础碎石桩群桩复合地基,应力集中与单桩复合地基不同;桩身轴力与桩土应力比沿深度的变化与单桩地基完全不同;同样的地基土和外荷载作用下,群桩复合地基的沉降量大于单桩复合地基,而群桩桩体的最大侧向变形小于单桩复合地基。对于柔性基础下碎石桩复合地基,桩体附加应力沿路堤中心线向边坡衰减;桩身附加应力和桩间土附加应力衰减规律基本一致;桩顶竖向应力和桩体承载力都随着荷载和桩土应力比的增加而增加;桩土应力比随着荷载和面积置换率的增大而增加,达峰值后逐渐降低;随着桩土模量比的增大,桩土应力比近于呈线性的增长。在对碎石桩复合地基承载机理和桩土应力比影响因素的深入分析的基础上,提出了碎石桩复合地基按基底沉降控制的优化设计方法,建议采用基础的设计荷载作为计算荷载计算基础沉降,对设计步骤和过程作了较为详细的阐述。最后,对碎石桩复合地基施工工艺和质量控制作了研究,可供工程施工参考。

李瑞[10]2011年在《载体桩复合地基的研究》文中提出载体桩的优越表现,让人们初步认识到作为复合地基很有潜力适应新条件下对地基提出的高承载力、低沉降、环保和经济效益良好的要求,但由于工程应用时间不长,还有许多工作要做。本文对载体桩及其复合地基的承载力和沉降性状进行了以下研究工作:在对已有相关研究成果分析的基础上,对载体桩和载体桩复合地基的破坏模式和荷载传递特性进行了探讨,初步认为:载体桩的破坏模式可能是刺入破坏;可能因为强化效应减弱和退化效应的影响,侧摩阻较小,桩端阻力为承载力的主要部分;载体桩复合地基的破坏模式,在柔性荷载作用下可能是上刺入破坏多,而在刚性荷载下需要具体分析;载体桩复合地基中同样有负摩阻存在,且中性点位置偏低。现场试验表明,载体桩极限承载力约为同等条件下普通混凝土桩的叁倍,结合理论分析,采用别列赞采夫方法估算较为合理;试验还表明,桩端阻力为载体桩承载力的主要部分,极限荷载作用下约占到总荷载的79%;载体桩复合地基中存在桩身负摩阻力,正负摩阻力都很小,中性点位置约在一半桩长以下;通过分析,提出柔性荷载作用下载体桩复合地基中假设桩间土承载力充分发挥,通过桩土应力比计算桩体承载力发挥程度,继而得到复合地基承载力的计算思路。通过有限元分析得出:荷载的作用方式对沉降和桩土沉降差的影响较大;柔性基础下适合使用模量较大的垫层,且有合适的模量和厚度的范围;置换率的增大能够有效的减小沉降和桩土沉降差,但是桩端模量的提高仅能减小沉降而对桩土沉降差则影响不大。通过分析,提出载体桩复合地基在刚性和柔性荷载下分别采用两个思路进行沉降的估算,刚性荷载下采用类似桩体沉降法的思路,下卧层的沉降估算中,评估下卧层沉降的压缩指标基于能量守恒原理来获取,然后用端阻除以该指标可获得沉降。柔性荷载下采用类似双层应力法的思路,假定载体桩复合地基的侧阻分布模式,考虑下卧层应力迭加效应,获得应力场,用分层总和法估算;现场试验表明,载体桩复合地基加固高铁路基的总沉降和工后沉降都较小;工后沉降的预测以双曲线法的相关性较好。

参考文献:

[1]. 刚性基础下公路地基液化研究[D]. 孟永盛. 长安大学. 2003

[2]. 刚性基础和柔性基础下公路地基液化比较研究[J]. 孟永盛. 山西建筑. 2006

[3]. 刚性基础下公路地基液化分析[J]. 孟永盛. 山西建筑. 2006

[4]. 粉喷桩在安乡大道粉土地基中的应用研究[D]. 文观明. 中南大学. 2014

[5]. 大型储罐下碎石桩复合地基工作性状研究[D]. 贾建华. 河北农业大学. 2009

[6]. 柔性基础下复合地基荷载传递机理及变形特性研究[D]. 郑伟. 浙江大学. 2006

[7]. 碎石桩复合路基承载机理与沉降变形研究[D]. 张震国. 武汉理工大学. 2009

[8]. 柔性基础下CFG桩复合地基沉降的影响因素分析及计算[D]. 蒋淑华. 河海大学. 2006

[9]. 碎石桩复合地基优化设计研究[D]. 刘冬. 长安大学. 2009

[10]. 载体桩复合地基的研究[D]. 李瑞. 西安建筑科技大学. 2011

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