CFG樁復合地基沉降計算探討

復合地基研究的關(guān)鍵在于各類復合地基中荷載傳遞機理、附加應(yīng)力的分布規(guī)律及特點。而對這一問題的研究,以有限元為代表的數(shù)值模擬方法,可以模擬復合地基的物理幾何特性及各種工況,可以展示整個計算域的應(yīng)力場和位移場,可以避免模型尺寸、形狀、荷載、參數(shù)等限制,并且可以模擬室內(nèi)和現(xiàn)場難以達到的試驗條件和試驗方案,在工程中有著廣闊的應(yīng)用天地。文中結(jié)合高速鐵路實際工程概況,應(yīng)用midas/gts數(shù)值模擬軟件建立三維有限元模型,進一步對路堤荷載下cfg樁復合地基沉降變形和荷載分擔影響因素進行了系統(tǒng)分析,研究了cfg樁復合地基在各個施工階段對樁帽頂部與樁間土的沉降及受力的影響規(guī)律。

CFG樁復合地基設(shè)計參數(shù)對地基沉降影響的數(shù)值分析

武廣客運專線cfg樁復合地基沉降分析研究——以客運專線典型路基斷面沉降觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析研究cfg樁復合地基在路堤填筑施工工期及施工完成后的放置期內(nèi)的沉降變形情況，并在此基礎(chǔ)上預(yù)測cfg樁復合地基的總沉降量和工后沉降量，用于指導工程施工，同時得出...

研究目的:對采用cfg樁復合地基進行處理的某客運專線路基的沉降分別采用工程上常用的4種預(yù)測方法:雙曲線圖解法,雙曲線法,三點法,指數(shù)法進行預(yù)測分析;并采用五次多項式對實測沉降數(shù)據(jù)進行磨光處理,極大程度上避免了由測量帶來的誤差以及實測沉降數(shù)據(jù)的非等時距性,為類似地基處理方式的沉降預(yù)測提供借鑒。研究結(jié)論:采用五次多項式插值可以避免因環(huán)境等,帶來測量誤差,使沉降曲線變得光滑;避免了因觀測的不等時性而帶來的選點困難;從四種預(yù)測方法的結(jié)果看,三點法預(yù)測效果最好,相關(guān)系數(shù)也最大,雙曲線法預(yù)測結(jié)果最大。

運用ansys有限元軟件對cfg樁復合地基樁身強度進行了分析,分析了樁體模量變化對樁土應(yīng)力比、承載力、沉降變形、樁體軸向應(yīng)力、側(cè)摩阻力、樁端應(yīng)力等復合地基性狀的影響。研究結(jié)果表明,樁體強度的大小對承載力影響最大,對沉降沒有太大影響。

沉降是衡量地基工作好壞的一個重要指標,本文用有限元分析軟件ansys分析了影響cfg樁復合地基沉降的各種因素,得出一些結(jié)論,以供在實際中參考。

對cfg樁復合地基墊層進行分析,探討了墊層厚度和模量對樁土應(yīng)力比、樁側(cè)摩阻力、沉降變形、承載力的影響,并得出一些規(guī)律

探討了cfg樁復合地基墊層厚度和模量對樁土應(yīng)力比、樁側(cè)摩阻力、沉降變形、承載力的影響,并得出一些規(guī)律

雙層地基中柔性樁復合地基沉降影響因素研究——通過三維有限元程序分析，對雙層地基中柔性樁復合地基沉降影響因素進行了分析和研究，考慮了荷載水平、樁身模量、墊層模量、墊層厚度等因素，得到了影響復合地基沉降的一些規(guī)律，以供設(shè)計時參考。

結(jié)合實際工程,對cfg樁沉降與單樁承載力的關(guān)系進行了分析,提出了一種通過單樁承載力直接計算軟土路基沉降的方法,為完善cfg樁的設(shè)計理論提供了一種思路。

以剪切位移法為基礎(chǔ),假定樁周摩阻力與樁-土相對位移之間為彈塑性關(guān)系,推導了柔性基礎(chǔ)下剛性樁復合地基的沉降計算公式;通過算例,探討了樁頂沉降、樁身應(yīng)力、樁周摩阻力、中性層等分布規(guī)律,并將中性層位置及樁端應(yīng)力等計算結(jié)果與有限元及差分計算結(jié)果比較,得到了相一致的結(jié)論,證明了所采用方法的正確性。

從軟基處理中沉降控制的重要性出發(fā),利用現(xiàn)場試驗路段和室內(nèi)模型的沉降結(jié)果,分析軟基處理中cfg樁復合地基沉降量理論計算方法,提出了目前復合地基沉降量計算中存在的不足,驗證了考慮樁的刺入,并按實際荷載傳遞進行沉降量計算的適用性.

帶褥墊層樁體復合地基,在荷載作用下樁會向褥墊層刺入,且在樁側(cè)上部產(chǎn)生負摩阻力。針對復合地基中樁–土間存在相對滑移以及樁、土之間相互作用特性,引入boussinesq解和mindlin解改進基樁彈塑性分析法,并分別以雙折線和雙曲線函數(shù)模擬樁側(cè)與土以及樁端與土接觸面的非線性荷載傳遞關(guān)系,通過構(gòu)建以樁、土結(jié)點位移為未知量的矩陣方程組來計算樁體復合地基沉降,同時可得到復合地基復雜的應(yīng)力和位移分布規(guī)律。通過與室內(nèi)模型試驗和工程實測結(jié)果對比分析發(fā)現(xiàn),本文方法計算結(jié)果與現(xiàn)場實測和室內(nèi)試驗結(jié)果比較一致,這證明了本文方法的可靠性。

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...

通過室內(nèi)三維模型試驗結(jié)果,對cfg樁復合地基褥墊層材料及厚度進行研究與分析,探討了褥墊層厚度和模量對樁土應(yīng)力比、樁身應(yīng)力分布、樁側(cè)摩阻分布、沉降變形、承載力的影響規(guī)律。分析了cfg樁復合地基褥墊層的作用機理,為cfg樁復合地基的設(shè)計施工提供一定的參考數(shù)據(jù)。

復合地基沉降計算是目前一大難題。通過對某高層建筑采用cfg樁復合地基處理后的建筑物實測沉降結(jié)果與設(shè)計計算沉降值進行對比和分析,提出了該地區(qū)復合地基沉降計算的適用方法

將水平加筋墊層視為一彈性薄板,地基土體簡化為winkler彈性地基模型,考慮水平加筋體的影響,由功的互等定理推導出雙向增強體復合地基沉降計算式。該式綜合反映了水平加筋墊層抗彎剛度、樁間距、地基土體基床系數(shù)、上部荷載等因素對復合地基沉降的影響。完成了一組"剛性樁+土工格柵"復合地基載荷試驗,用文中方法計算其逐級加載下的沉降量,所得p-s曲線與實測p-s曲線吻合較好。對一工程實例進行計算,驗證了文中計算方法準確性。

在粉噴樁復合地基設(shè)計中,樁長對復合地基的沉降的影響量最為明顯。基于地基工程地質(zhì)條件及樁長對復合地基沉降影響的基本理論,利用flac3d軟件結(jié)合工程實例進行了數(shù)值模擬分析,研究了樁長對復合地基沉降量的影響。

在蘭州至中川機場城際鐵路建設(shè)中采用水泥摻量為12%,16%,20%的水泥土攪拌樁進行地基處理并觀測其沉降,運用雙曲線法、三點法、asaoka法預(yù)測復合地基的沉降,研究水泥土攪拌樁復合地基的沉降發(fā)展規(guī)律及沉降控制效果。結(jié)果表明:相同路堤荷載下水泥摻量越高,復合地基沉降越小,沉降控制效果越好,復合地基的最終沉降也越??；從滿足本線運營的技術(shù)經(jīng)濟角度考慮,推薦采用水泥摻量12%的水泥土攪拌樁處理飽和黃土地基；從滿足鐵路適當提速對路基沉降的要求考慮,水泥摻量為12%,16%,20%的水泥土攪拌樁復合地基可分別在速度160,200km/h的ⅰ級鐵路及250km/h有砟軌道鐵路的路基工程中應(yīng)用。

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。

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(yīng)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(yīng)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(yīng)力的方法及相應(yīng)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。