柔性基础下刚性桩复合地基沉降计算研究

合集下载

刚性桩复合地基沉降计算方法

第28卷第11期岩石力学与工程学报 V ol.28 No.112009年11月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov.，2009收稿日期：2009–07–10；修回日期：2009–08–29 基金项目：广东省水利基金资助项目作者简介：杨光华(1962–)，男，博士，1982年毕业于武汉水利电力学院电厂结构工程专业，现任教授级高级工程师、博士生导师，主要从事土的刚性桩复合地基沉降计算方法杨光华1，2，苏卜坤2，3，乔有梁1(1. 广东省水利水电科学研究院，广东广州 510610；2. 华南理工大学土木工程系，广东广州 510640；3. 中水珠江规划勘测设计有限公司，广东广州 510610)摘要：基于原状土切线模量法，对刚性桩复合地基的沉降计算提出一种新的沉降计算方法。

该方法用切线模量法分别计算基础下土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线。

依据共同作用时桩和桩间土的沉降相等的条件，对土体和刚性桩的荷载–沉降过程曲线进行复合得到刚性桩复合地基的荷载–沉降过程曲线，则刚性桩复合地基的沉降可以根据其荷载–沉降曲线得到。

对于有复合地基的载荷试验的情况，提出直接利用其试验曲线建立复合地基的双曲线切线模量方程，利用该方程计算实际基础的沉降。

通过工程实例表明，新的沉降计算方法具有较好的精度。

关键词：桩基础；原状土切线模量法；刚性桩复合地基；沉降计算中图分类号：TU 47 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2009)11–2193–08METHOD FOR CALCULATING SETTLEMENT OF RIGID-PILECOMPOSITE FOUNDATIONYANG Guanghua 1，2，SU Bukun 2，3，QIAO Youliang 1(1. Guangdong Provincial Institute of Water Resources and Hydropower ，Guangzhou ，Guangdong510610，China ； 2. Department of Civil Engineering ，South China University of Technology ，Guangzhou ，Guangdong510640，China ；3. China Pearl River Water Resources Planning ，Surveying and Designing Co .，Ltd .，Guangzhou ，Guangdong510610，China )Abstract ：Based on undisturbed soil tangent modulus method ，a new practical settlement calculation method for rigid- pile composite foundation is proposed. The load-settlement curve of soil under foundation and the load-settlement curve of rigid-pile are obtained by the undisturbed soil tangent modulus method. Considering that the settlement of pile and soil is equal when they support the foundation jointly ，the load-settlement curve of the rigid-pile composite foundation is obtained based on the load-settlement curve of soil and the load-settlement curve of rigid-pile ，then the settlement of rigid-pile composite foundation can be gotten from the load-settlement curve. For the composite foundation with loading test ，the settlement of rigid-pile composite foundation can be calculated by the hyperbola tangent modulus equation which is put forward by directly using the test curve. The practical examples prove that the new method has more precision for settlement calculation. Key words ：pile foundations ；undisturbed soil tangent modulus method ；rigid-pile composite foundation ；settlement calculation1 引言刚性桩复合地基是目前地基处理中发展较快和较好的方法。

高速铁路刚柔性桩复合地基沉降影响分析

４１垫层厚度．
补偿量不足，可以采用刚柔性桩复合地基；ｃ如果地基中存在软弱下卧层，采用等长桩体）
能满足承载力要求，但不能满足变形要求，此时可
以考虑采用刚柔性长短桩复合地基处理技术，设置
较长的刚性桩以减少变形。
土变形协调。采用刚柔长短性复合桩地基一般有以下几种情况：ａ软土层深厚且土层中有两个不同埋深的持力）层，在高速铁路地基处理中，深厚软土层往往深达
刚柔性桩复合地基虽然是较好的地基处理技术，但是这种地基处理技术无论在理论上还是在高速铁路地基处理中运用都较少，特别是对高速铁路地基的沉降影响因素缺乏系统的分析，研究尚不够深入。基于此，本文分析刚柔性桩复合地基处理技术的适用范围和工作机理，并利用有限元计算分析软件Ｐａｉ，在对刚柔性桩复合地基进行数值分析的基ｌｘｓ础上，研究影响复合地基沉降的因素。
ＬHale Waihona Puke ｏＴａ（ＲＥｃｉｅｙＥｇｎｅｉｇＣ．Ｌｄ，Ｃｅｇｕ６０６，ｈｎ）ＣＧＣＭａｈｎｒｎｉｅｒｏ，ｔ．ｈｎｄ１０１Ｃｉａｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｒｉｉ — ｅｉｌｉｏｏｉｏｎａｉｎｉｅｏｎａｉｎｔｅｔｎｅｈｏｏｙｔｅａｐｉａｉｎｇｄｆｘｂｅｐｌｃｍｐｓｔｆｕｄｔｓａｎｗｆｕｄｔｒａｍｅｔｔｃｎｌｇ，ｈｐｌｔｌｅｅｏｏｃｏ

刚柔组合桩复合地基沉降计算的研究

区压缩量和下卧层压缩量之和。下卧层压缩量常采用分层总和
其中，曰为矩形基底短边长；Ｌ为矩形基底长边长；为角点大直径双向水泥土搅拌桩可视为纯摩擦桩，桩侧摩阻力为倒
的Ｍｉｄｎ力解求解法计算复合地基沉降。ｎｌ应ｉ
效的减少沉降，刚柔组合桩充分的发挥了水泥搅拌桩和预应力管
降。通过在江浙地区刚柔组合桩的应用情况，其他常用刚性桩与
．桩各自的优势，有效提高承载的同时，大限度的减小地基沉２１附加应力计算在最
和计算刚柔组合桩单桩和复合地基的沉降量，本文合理简化刚柔组合桩和大直径双向水泥土搅拌桩桩侧摩阻力分布形式，采用考
虑桩长影响的Ｍｉｄｉ力解计算刚柔组合桩和大直径双向水泥ｎｌｎ应
土搅拌桩对桩周土的附加应力的传递，用Ｂｕｓｅｑ解计算分采ｏｓｉｓｎ
更接近于实测情况，明了联合求解法具有一定的适用性。说
关键词：刚柔组合桩，降计算，沉附加应力，合求解联
中图分类号：Ｕ７．Ｔ４３１文献标识码：Ａ
１概述
刚柔组合桩是针对深厚软基上道路的建设条件和目前的
图１刚柔组合桩示意图
泥土搅拌桩承担的荷载产生的附加应力由考虑桩径影响的Ｍｉ－ｎｄ

柔性基础半刚性桩复合桩基沉降计算方法

的计算可以用 M indlin 解求得 : = =
d n
( 3) 当 r= rp, p = p e时 , 可得弹塑性交界面上土体积径向位移为 : up = 1+ u rP 2E p e ( 5)
+
m
c
d
& &
i= 1 j= 1
pd 8! ( 1 - u)
( 1 - 2u ) ( z - H ) + R3 1
复合地基 [ 1] 作为一种地基处理技术 , 在我国土建工程中已得到广泛的应用与发展。采用复合桩基处理地基主要有两个目的 : 其一是提高天然地基的承载力 ; 其二是减小地基沉降量及不均匀沉降。许多工程采用复合地基主要是为了减少沉降 , 因此复合地基沉降计算在复合地基设计中具有相当重要的地位。但就目前的认识水平 , 复合地基沉降计算水平低于复合地基承载力计算水平 , 也远远落后于工程实践的需要 , 这就给复合地基的设计带来一定的困难。因此对复合地基沉降理论的研究具有相当重要的现实意义。
土层淤泥粉质黏土密度 ( g / cm 3 ) 1. 59 1. 89 凝聚力 ( kPa) 4 . 62 33 内摩擦角 ( ∋) 13. 7 16. 35 压缩模量 ( M Pa) 1 . 28 4 . 84
4 结束语
( 1) 大量的研究和实践表明 , 柔性基础和刚性基础有着不同的受力性状和破坏模式 , 而现有的复合地基沉降理论大多是在刚性基础作用下提出来的 , 不适用于柔性基础沉降计算 , 因此需要建立柔性基础复合地基沉降计算理论。 ( 2) 对柔性基础复合地基加固区沉降计算中 , 本文采用了修正桩身压缩量法计算, 考虑了桩体刺入柔性基础的变形量的计算。 ( 3) 对下卧层的附加应力计算中, 利用 M ind lin 解与 Bouss inesq 解联合求地基附加应力 , 把桩、土分开进行计算, 考虑了桩土之间的摩阻力 , 使得附加应力更接近实际地基应力分布。但在求解桩侧摩阻力和桩间土在下卧层产生的附加应力时 , 没有考虑桩阻效应的影响 , 下卧层的沉降可能会稍微偏大。 ( 4) 只有在桩身位移较小的情况下 , 桩侧摩阻力的分布近似呈三角形分布 , 而在桩身位移较大时 , 桩侧摩阻力沿桩身的分布则呈典型的 ( R) 形。

柔性荷载下CFG桩复合地基沉降特性的数值模拟分析

计和施工质量提出了很高的要求．于全段软土对
及可压缩性粘性土，据不同土层的厚度及其物根理力学指标、面及基底横坡，地和线路所处位置，按照无渣轨道的变形控制条件，对全段１．０共４２７ｋ的软弱地基进行处理设计，计的地基处理ｍ设措施中包括ＣＧ桩复合地基．Ｆ
ｔｏｎｌｓｓｏｏｔｇｏｎｅｎｏｃｄｂｏｕｎｒｉｎａａｙｉｆｓｆｒｕｄｒｉｆｒｅｙｃｌｍａ
ｇＥ
＼
１１、．＝ … ＯＰ．＼ｌ＼＝Ｆ … Ｉ＝＝ＭａＳ， ’ Ｌ＼＼ ●●．ｒ／一一／一．／
形的各种因素进行数值模拟分析．析结果表明，身弹性模量小于３Ｇａ，身弹性模量对复分桩Ｐ时桩合地基沉降影响较大，桩身弹性模量达到３Ｇａ，身弹性模量对复合地基沉降影响显著减小，Ｐ后桩当桩身弹性模量达到５Ｇａ后，合地基沉降基本不受桩身弹性模量影响；基垫层弹性模量小Ｐ复路于５ａ，０ＭＰ时随着垫层弹性模量的增大，降量急剧减少，层弹性模量达到５ａ后，层弹沉垫０ＭＰ垫性模量基本不对复合地基的沉降产生影响；卧土层压缩模量对复合地基的沉降影响比较大．下

刚柔性桩复合地基承载力计算研究

刚柔性桩复合地基承载力计算研究摘要：刚柔性桩复合地基目前理论研究远远滞后于工程实践，目前的设计计算主要采用半公式半经验算法，本文考虑现有刚柔性桩地基承载力的计算方法的缺点，根据其受力特点提出一种新的优化计算模型。

关键词：地基处理复合地基刚柔性桩优化模型0 引言随着建筑行业的发展，上层建筑物对地基承载力等各方面的要求日渐提高。

刚柔性桩复合地基作为一种新的地基处理方法，目前已经投入使用，可以有效提高地基土的承载能力，减小压缩地基沉降，发挥深部优良地基土的承载力作用。

但其理论计算方面远远滞后于工程实践。

1 刚柔性桩复合地基承载力现有算法1.1 单桩承载力计算（1）柔性水泥搅拌桩依据JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》中给出的水泥搅拌桩单桩承载力计算公式：p pni i si pa A ql q u R α+=∑=1（1）p cu a A f R η= （2）式中:a R 为单桩承载力特征值,kN ,取上二式较小值;p u 为桩周长,m;si q 为桩侧摩阻力,a kP ;i l 为桩长范围内各土层的厚度,m;α为桩端土天然地基承载力折减系数;p q 桩端土未经修正的承载力特征值;p A 为端面积；η为桩身强度折减系数；cu f 为与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土块，边长为70.7mm 的立方体在标准养护条件下90d 龄期的立方体抗压强度平均值，a kP 。

（2）刚性素混凝土桩依据JGJ 79-2002及JGJ 94-2008《建筑桩基础技术规范》刚性桩单桩承载力设计值,计算公式如下：uk a Q KR 1=（3） p pk ni isik puk A q l qu Q +=∑=1（4）式中:a R 单桩设计承载力;K 安全系数,取1.6;uk Q 单桩极限承载力,kN ;p u 桩周长,m;sik q 桩周土极限侧阻力,a kP ;pk q 桩端阻力极限值,a kP 。

1.2 复合地基承载力特征值计算依据JGY 79-2002,复合地基承载力特征值计算如下: sk paspk f m A R mf )1(-+=β （5）式中:spk f 为复合地基承载力特征值,a kP ;m 为桩面积置换率;β为桩间土承载力折减系数;sk f 为处理后桩间土承载力特征值（可取天然地基承载力特征值）。

柔性基础下CFG桩复合地基的沉降计算

提出一种简化计算方法，主要公式如下。
图２桩侧摩阻力示意图
ｌ＿２ＲＡ：一
—
（ ¨ ÷一
：
—
０
（）２
（）３
ｒｆ
一
靠
ｍ
（４）
‘
Ｐ＝
等（ｍＥ）１＋一Ｅ
（５）
维普资讯
赵
丽等：柔性基础下ＣＧ桩复合地基的沉降计算Ｆ
・１９・４
ｐ
一
± 二
ｍＥ
。
！！
竺
二！
（）６
＋（１一ｍ）Ｅ
下卧层的沉降量ｓ通常用分层总和法得出，则总沉降量ｓｓ＋２＝ｌｓ（５１）
Ｓ算例
等＋ｍ）
，：（一一一） ÷ １卢 ÷ ｅ）
ａｅ
（７）
÷ 一（）８
ｈＡ，２（Ａ）＝Ａ１＋Ａ２一下Ｌ２１＾
１Ａ２Ａ一８．５ＭＰａ，Ｅ＋１＋）专Ａ
（）９
取一群桩复合地基试验的中间桩及附属土体作为计算对象，用文献［］简化方法和文献［］方２５法计算，对比各级荷载下Ｐ、Ｐ的计算值和实测值。。试验参数为：Ａ＝０２８ｍ，Ａ．５＝００７．１６ｍ，Ｅ＝
赵丽，女，硕士研究生。
ｆ一（１ — ÷ ）ｒ
、 Ⅱ ，
（１）
式中ｗ为桩间土位移，ｗ为桩体的位移，Ｏ和卢。ｔ为待定参数。在此基础上得出了复合地基沉降计算的解析解。根据解析法得到的桩侧摩阻力分布形式，见图２。现

刚性桩复合地基沉降计算方法的研究及应用的开题报告

刚性桩复合地基沉降计算方法的研究及应用的开题报告一、选题背景与意义在土木工程中，地基基础设施是非常重要的一环。

土层稳定性、承载力等对于建筑物的使用寿命和安全性都有着至关重要的影响。

然而，部分地区的土壤条件较差，无法给予建筑物足够的支撑，此时需要采用一些加固措施。

刚性桩复合地基技术就是一种优秀的加固方式。

刚性桩复合地基通过将桩和地基组合在一起，从而让桩成为支撑地基的主要部分。

这种技术不仅可以提高地基的承载力和稳定性，也可以减少地基沉降，改善建筑物的安全性。

但是，在实际应用中，刚性桩复合地基的计算方法仍然存在一定的不足，需要进一步研究和完善。

因此，本文拟对刚性桩复合地基沉降计算方法进行研究，探究其原理和实际应用，为相关领域的工程实践提供指导和帮助。

二、研究内容和目标1. 分析刚性桩复合地基的基本原理和建造方法；2. 探究刚性桩复合地基的沉降计算方法，研究其适用范围、精度和稳定性；3. 针对不同地质条件，比较分析不同的计算方法，为实际工程应用提供选择依据；4. 提出具体的方案和建议，完善刚性桩复合地基的理论基础和工程应用。

三、拟采用的研究方法1. 文献资料法：通过查阅相关文献和资料，了解刚性桩复合地基和沉降计算方法的发展历程、研究现状和未来发展趋势。

2. 理论分析法：分析刚性桩复合地基的建造过程和工作原理，探究其沉降计算方法的理论基础和适用条件。

3. 数值模拟法：通过数值模拟方法，模拟刚性桩复合地基的沉降情况，探究不同参数对于沉降的影响，验证计算方法的准确性和稳定性。

四、拟达到的预期目标1. 深入了解刚性桩复合地基的原理和建造方法，掌握其在实际工程中的应用特点，为进一步研究提供基础；2. 对刚性桩复合地基的沉降计算方法进行深入研究和探讨，针对其适用条件和精度进行比较和分析；3. 提出具体的方案和建议，为实际工程应用提供可行性建议和指导。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｒｏｕｇｈｆｕｒｔｈｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｌｅｎｇｔｈ－ｐｉｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ａｃ－
ａｃｔｉｏｎｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ａｎｄａｓｌｏｗｏｒｋｏｕｔａｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍ．Ｆｉｎａｌｌｙｃａｒｒｙｏｎ
ｔｉｏｎｏｆｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｂｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｐｉｌｅ — ｏｉｌ・ｃｕｓｈｉｏｎｓｙｓｔｅｍｗｈｅｎｊｏｉｎｔ
ＧＡＯＱｉｏｎｇ，ＺＨＡＯＧｕｉｅ（ＨｕｎａｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００１５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
［文献标识码］Ａ
［文章编号】１６７４ — ０６１０（２０１３）０１一Ｏｌ１６ — ０２
ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｅｔｔｌｅｍｅｎｔｏｆＣｏｍｐｏｓｉｔｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｗｉｔｈＲｉｇｉｄＰｉｌｅｓｕｎｄｅｒＦｌｅｘｉｂｌｅＧｒｏｕｎｄ
ｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｐｉｌｅ，ｓｏｉｌａｎｄｃｕｓｈｉｏｎｉｎｌｅｎｇｔｈ — ｐｉｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａ — ｔｉｏｎ。ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅＭｙｌｏｎａｋｉｓ＆Ｇａｚｅｐｉｌｅｓ，ｔｈｅｐｉｌｅａｎｄｓｏｉｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｓｈｅａｒｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃｕｓｈｉｏｎｌａｙｅｒ，ｅｘｐｏｒｔｔｈｅｌｅｆｘｉｂｉｌｉｔｙｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｅｎｇｔｈｐｉｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｗｈｅｎｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｐｕｔａ－
第３８卷，第１期
２０１３年２月
公路工程
ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．３８，Ｎｏ．１Ｆｅｂ．，２０１３
柔性基础下刚性桩复合地基沉降计算研究
ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒａｐｒｏｊｅｃｔｅｘａｍｐｌｅｂｙｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｉｓｎｅａｔｌｙｄｏｖｅｔａｉｌｓ．
高琼，赵桂娥
４１００１５）（湖南省交通科学研究院，湖南长沙［摘
要】通过深入探讨长短桩复合地基的作用机理，针对长短桩复合地基中桩、土、垫层相互作用的特点，在
剪切位移法的基础上，引入Ｍｙｌｏｎａｋｉｓ＆Ｇａｚｅｔａｓ的桩与桩、桩与土相互作用模型，同时考虑垫层作用的影响，导出长短桩复合地基计算时的桩一桩、桩一土以及土一土相互作用的柔度系数，提出了一种综合考虑桩一土一垫层体系共
同作用的长短桩复合地基沉降计算的新方法，并编制了相应的计算程序；最后利用该方法对某工程实例进行分析，
理论计算值与实测值吻合较好。
［关键词】柔性基础；复合地基；刚性桩；沉降；土拱效应
［中图分类号］Ｔｕ４７３．１