圆形煤场中桩网复合地基原体试验研究

桩网复合地基是近年来兴起的一种软弱地基处理方法,因其可有效控制工后沉降和差异沉降而被广泛应用于沿海高标准公路建设中。通过在某公路段中对搅拌桩网复合地基及管桩网复合地基两个分区的现场原位试验,从承载机理、沉降变形等方面对二者进行对比分析,并且结合实测数据对填土中土拱的承载性状进行分析。

通过京沪高速铁路北段李窑试验段的现场试验,对cfg桩网复合地基的桩、土应力和荷载分担比进行了分析研究。试验结果表明,cfg桩网复合地基桩土应力比随着路堤填筑荷载增加而增大,在填筑结束后桩土应力比基本维持不变。填筑结束时,平均桩土应力比为3.2,桩荷载分担比为50%,即桩土各承担了一半的路堤填筑荷载,至预压土卸载后26d增加至62%。桩帽边缘处压力大于桩帽中心处压力,反映出桩帽间存在比较明显的土拱作用。

在京沪高速铁路凤阳试验段用cfg桩网结构处理地基的实测数据的基础上,获得了柔性基础下桩帽顶、桩帽间土、四桩帽间形心处的应力及桩土应力比随荷载和固结时间的变化规律,并分析了桩土荷载分担比随固结时间的变化特性。现场试验结果表明:桩土应力比随荷载的增大而增大,基本呈线性关系;在荷载一定的情况下,桩土应力比随固结时间的变化不大;桩土应力比均值在4.0左右,地基土分担了约45%的路堤荷载。该研究成果可为中国高速铁路路堤下cfg桩网复合地基设计的参数取值提供实测依据。

通过对刚-柔性桩组合的多元复合地基模型在不同褥垫层厚度的静载荷试验所得的数据,分析了多元复合地基中桩土应力比、桩土荷载分担比随荷载的变化关系及不同褥垫层厚度对桩土应力的影响。试验结果表明:在刚-柔性桩组合的多元复合地基中,随着总荷载的增加,刚性桩分担的荷载百分比及桩土应力比均增加,而柔性桩及桩间土分担的荷载百分比均减小,随着褥垫层厚度的增大,刚性桩和柔性桩与土之间的应力比均降低,但刚性桩的桩土应力比减小的幅度比柔性桩大得多。

以遂渝铁路松软地基为工程背景,原位测试了铺设与不铺设土工格栅两种情况的粉喷桩复合地基的剖面沉降、桩顶和桩间土的土压力、土工格栅拉力。分析结果表明:桩顶和桩间土的土压力与填土高度成正比,铺设土工格栅能有效改善附加应力的传递,提高桩土应力比,粉喷桩+土工格栅加筋垫层复合地基的桩土应力比为3.75。土工格栅的拉力与沉降成幂函数关系。分析结果对的粉喷桩桩网复合地基设计有重要参考价值。

桩-网复合地基同时具备竖向增强和水平向增强两种加固形式的优点,由桩、网、土三者共同协调作用,有效分担路堤荷载,是一种作用机理复杂的地基加固方法。通过对某客运专线红粘土桩-网复合地基试验段进行的现场测试试验,对复合地基的基底土压力、土工格栅变形、孔隙水压力以及桩土沉降量等方面的测试,得出红粘土复合地基需要在桩、网、桩间土通过一个反复的作用过程才能达到稳定状态等结论,将有助于深入研究桩-网复合地基加固机理,并为进一步完善桩-网复合地基设计方法提供依据。

红粘土桩-网复合地基现场试验研究——桩-网复合地基同时具备竖向增强和水平向增强两种加固形式的优点，由桩、网、土三者共同协调作用，有效分担路堤荷载，是一种作用机理复杂的地基加固方法。通过对某客运专线红粘土桩一网复合地基试验段进行的现场测试试验，对...

以海南某机场桩网复合地基为例,在分析桩网复合地基作用机理的基础上,对其沉降规律进行研究,得出以下结论：桩网复合地基对总沉降量的控制能力较好,最大沉降量为176mm,远小于采用其他软土地基处理方法（如排水固结法）的沉降量;其沉降曲线符合一般地基的沉降规律;某位置的总沉降量与在桩网复合地基中的位置和软土分布区的位置有一定关系。用复合模量法对刚性桩网复合地基沉降量的计算结果相比实测偏大。

以海南某机场桩网复合地基为例,在分析桩网复合地基作用机理的基础上,对其沉降规律进行研究,得出以下结论:桩网复合地基对总沉降量的控制能力较好,最大沉降量为176mm,远小于采用其他软土地基处理方法(如排水固结法)的沉降量;其沉降曲线符合一般地基的沉降规律;某位置的总沉降量与在桩网复合地基中的位置和软土分布区的位置有一定关系。用复合模量法对刚性桩网复合地基沉降量的计算结果相比实测偏大。

采用相同桩体参数、两种不同桩距比的锥形桩,开展了锥形群桩复合地基的试验研究,结果表明:随着桩距比增大,极限荷载时基桩的桩顶位移快速增大、向上刺入褥垫层,桩距比为4.5时,桩间土的工作效率较高,桩土协同工作较好。

南桂公路k158+500～k180+000段为深厚软弱地基,利用cfg桩网复合地基对软土地基进行处理。通过计算初步确定了cfg桩网复合地基的主要技术参数,基于有限元软件abaqus对荷载作用下复合地基的沉降值、水平位移及桩身应力规律进行研究,并从不同的桩长、桩间距及边桩长度等角度进行了仿真计算。最终得出本文推荐的cfg桩网复合地基主要计算参数:桩径为40cm,桩间距为160cm,路基中心线附近桩长为8.5m,边桩长度为7.5m。

为了研究刚性桩复合地基承载性状受基础尺寸大小变化的影响规律,自主研制一个模型箱试验装置,开展4个不同尺寸压板的地基土以及复合地基载荷试验和单桩载荷试验等相关模型试验,获得一套模型试验测试成果。试验结果表明,在基底应力和置换率相同的条件下,复合地基沉降随压板尺寸增大而增大,桩–土应力比随压板尺寸增大而增大,桩分担的荷载随压板尺寸增大而增大。在试验成果的基础上,从理论上对刚性桩复合地基尺寸效应进行分析,所揭示的规律与试验结果也是一致的。由于尺寸效应的存在,现场载荷试验承载性状不能代替实际基础复合地基承载性状,进而提出由桩–土组合叠加计算模型的方法,来解决复合地基尺寸效应问题,模型试验及工程实例计算结果证明了该方法是可行的。结果可为解决复合地基尺寸效应问题及探讨复合地基承载能力检测方法提供参考。

通过一个刚性桩复合地基的工程设计实例,对地基承载力与刚性桩复合地基的设计计算进行分析,并对地基反力、建筑物沉降在施工期间进行了监测.实测表明,所采用的设计计算方法较好地反映了工程实际状况,可以应用于实际工程的简化计算.

通过某工程现场载荷试验结果的分析比较，提出了简便合理的计算刚性桩复合地基承载力计算公式，以及结合地质情况采用不同布桩方式的设计思路。

通过刚性桩复合地基群桩(桩数3×3)模型试验,对不同垫层厚度刚性桩复合地基的变形特性、不同桩位桩体和桩间土的受力特性进行测试,并对桩土应力比和荷载分担比等反映桩土共同工作性能的指标进行分析,得出了刚性桩复合地基的承载特性和变形规律。结论可为刚性桩复合地基的优化设计提供依据。

提出了桩承式复合地基的基本概念和适用范围,并推导了初步设计方案的理论式;在此基础上,以电厂中平均堆载达220kpa的圆形煤场为例,通过对试验区有限元模型分析和物理试验的结果比较对照,提出了应用非线性有限元详细计算桩承式复合地基的方法。

对多桩复合地基进行了现场测试,研究复合地基在受力和破坏的整个过程中,中心桩、角桩、边桩的桩身轴力分布以及荷载传递特性,进而研究加载过程中桩与桩间土的荷载分担比例。同时,研究刚性桩的桩侧土体沿深度方向的沉降变化规律,考察桩侧摩阻力的形成机制和作用机理。研究表明,当采用较大的桩间距时,适当增加桩的长度是有意义的,此时桩侧的摩阻力得到充分发挥,它是桩体承载力得到发挥的本质所在。

桩承加筋土复合地基作为一种先进的地基处理技术,因其在技术领域如控制地基沉降和差异沉降等方面具有良好表现,并具有良好的经济效益,近年来已得到广泛应用。本文通过桩承加筋土复合地基现场的静载试验和循环荷载试验,测得沉降、桩土应力和土工格栅张拉力在不同荷载作用下的变化状况,由此得到了桩土应力比,进而分析其工作性状和工程性能。

本文以豫西地区某高层商住楼试桩项目为研究对象,试桩桩型为cfg桩＋夯实干硬性混凝土桩（以下简称干砼桩）组合型复合地基。具体对组合桩型复合地基试验进行研究和分析。

以往桩网复合地基通过压桩试验来确定桩长,深圳机场南停机坪压桩时发现采用此法确定桩长,将会大大增加工程投资,造成不必要的浪费。该工程开创性地采用静力触探确定桩长,定桩长施工。根据沉降观测资料,分析了桩网复合地基的沉降规律,填土期间桩与桩间土有一定的沉降和差异沉降,填土高度达到2.0m后差异沉降不再发展,填土完成后,场地基本没有发生沉降。工程实践表明,采用静力触探控制桩长安全、可靠,社会效益和经济效益显著,该施工方法可为同类工程桩长控制提供借鉴。

为比较管桩＋钢筋混凝土板复合地基、管桩＋桩帽＋土工格室复合地基、管桩＋桩帽＋土工格栅复合地基的受力和沉降控制效果,开展了3种复合地基处理深厚软土路基的现场试验,分析研究了不同垫层条件下管桩复合地基受力和变形规律,结果表明：路堤荷载作用下,桩顶和桩间土应力由路基中心向路肩、坡脚处逐渐减少,土工格栅垫层时桩土应力比为2.47~5.42,土工格室垫层加固桩土应力比为2.30~6.25;钢筋混凝土板垫层时桩土应力比为8.05~14.81;随着路基填土荷载的增大,土工格栅、土工格室拉力逐渐增大,路肩位置拉力最大,相同荷载作用下土工格室所受拉力大于土工格栅;3种复合地基加固措施中管桩＋钢筋混凝土板对路基沉降的加固效果最好,稳定后地基面沉降分别为土工格栅和土工格室桩网复合地基地基面沉降的68.46%和72.56%.

为比较管桩+钢筋混凝土板复合地基、管桩+桩帽+土工格室复合地基、管桩+桩帽+土工格栅复合地基的受力和沉降控制效果,开展了3种复合地基处理深厚软土路基的现场试验,分析研究了不同垫层条件下管桩复合地基受力和变形规律,结果表明:路堤荷载作用下,桩顶和桩间土应力由路基中心向路肩、坡脚处逐渐减少,土工格栅垫层时桩土应力比为2.47~5.42,土工格室垫层加固桩土应力比为2.30~6.25;钢筋混凝土板垫层时桩土应力比为8.05~14.81;随着路基填土荷载的增大,土工格栅、土工格室拉力逐渐增大,路肩位置拉力最大,相同荷载作用下土工格室所受拉力大于土工格栅;3种复合地基加固措施中管桩+钢筋混凝土板对路基沉降的加固效果最好,稳定后地基面沉降分别为土工格栅和土工格室桩网复合地基地基面沉降的68.46%和72.56%.