半刚性碎石桩复合地基受力特性的研究
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碎(砂)石桩复合地基是一种常用的地基处理方式,通过将碎石或砂填充在钻孔中形成桩体,和土体形成复合地基,以加强土体的承载能力。
在实际工程中,碎(砂)石桩复合地基的受力特点和破坏模式是工程设计和施工过程中需要重点关注的问题。
1.受力特点碎(砂)石桩复合地基的受力特点主要有以下几点:1)承载性能优越:碎(砂)石桩复合地基的承载能力主要由桩体和土体共同承担,通过桩与土体之间的相互作用,可以有效改善土体的承载性能,提高地基的整体承载能力。
2)刚度和变形特性:碎(砂)石桩复合地基的刚度和变形特性较好,桩体的刚度和土体的刚度相结合,能够有效限制土体的沉陷和变形,提高地基的稳定性和抗沉陷能力。
3)受力传递和分布:碎(砂)石桩复合地基能够有效将上部结构的荷载传递到较深的土层中,通过桩与土体之间的相互作用,可以实现荷载的均匀分布,减小地基的局部沉陷和变形。
2.破坏模式碎(砂)石桩复合地基的破坏模式主要包括以下几种情况:1)剪切破坏:碎(砂)石桩复合地基在承受外部荷载作用下,桩体与土体之间会产生一定的相对滑移,导致土体内部发生剪切破坏,从而影响地基的整体稳定性。
2)压实破坏:在地基施工过程中,碎(砂)石桩复合地基的压实性能对其整体稳定性有着重要影响,过度压实或者不足压实都会导致地基的破坏,影响其承载性能。
3)沉陷破坏:碎(砂)石桩复合地基在受到外部荷载作用时,土体内部存在一定的沉陷和变形,如果超过了一定限度,就会导致地基的沉陷破坏,影响地基的使用性能。
碎(砂)石桩复合地基在工程中有着广泛的应用,其受力特点和破坏模式对于地基工程的设计和施工具有重要影响。
只有充分理解其受力特点和破坏模式,合理设计施工方案,才能保证地基工程的安全稳定性和长期使用性能。
在工程实践中需要结合具体工程情况,加强碎(砂)石桩复合地基的研究和应用,不断完善其理论和技术,为地基工程的发展和进步提供有力支撑。
3. 控制地基施工过程在进行碎(砂)石桩复合地基的设计和施工时,需要充分考虑地基施工过程中的影响因素,合理控制施工质量,以确保地基的稳定性和可靠性。
碎石桩及其复合地基承载力的分析王志亮(河海大学岩土工程研究所,南京 210098)摘 要:介绍单碎石桩及其复合地基的承载力机理及计算方法,并对碎石桩复合地基的工程设计等方面提出了一些建议。
关键词:碎石桩;复合地基;模型试验;滑动圆弧法中图分类号:T U4 文献标识码:B 文章编号:1005-8524(2000)04-04B earingC apacity Analysis for G ravel Pileand Composite FoundationWANG Zhi2liang(Institute o f G eotechnical Engineering,Hehai Univer sity,Nanjing 210098)Abstract:This paper introduces the bearing capacity mechanism and calculation methods of single gravel pile and related composite foundation,and presents s ome suggestion to the design of gravel pile composite founda2 tion.K ey w ords:gravel pile;composite foundation;m odel test;sliding arc method 碎石桩因具独特的优点应用日益广泛,大量工程实践表明,软土地基用碎石桩加固后,承载力明显提高,沉降量也减少。
选择碎石桩处理地基,最关键的是碎石桩的承载力确定,桩的承载力越高,复合地基达到某一设计的承载力所需要的置换率就越低,地基处理费用在一定程度上就愈少。
因此能正确的理解和计算碎石桩及复合地基的承载力意义重大。
1 单碎石桩的承载力模型试验和分析地基中有一根碎石桩,桩径为r,碎石间的内摩擦角为φp,桩顶上施加荷载P p。
碎石桩单桩复合地基承载力试验检测分析【摘要】碎石桩法是处理软土地基的一种非常常见的地基处理施工方法,在公路、铁路和房屋建筑的建设施工工得到了广泛的应用。
采用碎石桩法处理的地基的稳定性得到了显著的加强,在减少地基的不均匀沉降方面得到了工程界的普遍认可。
本文介绍了碎石桩的施工方法和碎石桩复合地基的承载力的试验检测方法。
希望能对碎石桩单桩复合地基承载力试验提供指导和借鉴。
【关键词】碎石桩;软土地基;单桩复合地基;地基承载力【中图分类号】TU470【文献标识码】A【文章编号】1002-8544(2017)12-0078-021.引言由于我国地域辽阔,不同地方的土层条件有着很大的差异,在软土地区进行公路建设遇到的最常见的工程问题就是软土地基的处理方法。
碎石桩法是处理软土地基的一种非常常见的地基处理施工方法,在公路、铁路和房屋建筑的建设施工工得到了广泛的应用。
碎石桩法是用冲击荷载和采用机械振动的方法将桩管压入软土地基中,然后在桩管中填满碎石等工程性质良好的填土材料。
这样就使得桩管中的碎石等填土材料和软土地基组成复合地基,经过改良的复合地基和原来的软土地基相比,地基的承载力显著提高,地基的沉降量得到了显著的控制。
碎石桩法与其它的地基处理方法相比具有加固施工速度快,工程的造价也会得到显著的降低,施工方法简单。
对复合地基的承载力的加固质量的评价一般是采用试验检测的方法。
采用碎石桩法处理的地基的稳定性得到了显著的加强,在减少地基的不均匀沉降方面得到了工程界的普遍认可。
本文介绍了碎石桩的施工方法和碎石桩复合地基的承载力的试验检测方法。
2.碎石桩的施工方法碎石桩的施工方法一般采用如下的工艺流程,施工工艺操作简单,得到了工程界的普遍认可。
具体工艺流程如下:施工工艺流程:测量放线定位→冲击成孔→清理桩孔→填满碎石→形成碎石桩→质量检测→验收。
(1)碎石桩布置:根据实际工程的具体特点,按照设计要求和相关规范的具体要求合理的布置碎石桩,并对每个碎石桩孔进行编号,为后续施工作好充分的准备,利于是施工的顺利进行。
碎石桩复合地基承载力时效分析摘要:针对碎石桩复合地基中承载力随软土固结提高的特性,通过研究地基土和碎石桩的时效性,导得了复合地基承载力随时间的变化关系,提出了相应的计算参数,并结合某高速公路软基处理,给出了分析。
关键词:碎石桩;复合地基;承载力;时效;地基处理Abstract: In view of the gravel pile composite foundation bearing capacity of soft soil consolidation with improved characteristics, through the study of foundation soil and gravel pile, timeliness, obtained the bearing capacity of composite foundation of variation, and puts forward the corresponding calculation parameter, and with some highway soft base processing, given the analysis.Key words: gravel pile; composite foundation; bearing capacity; aging; foundation treatment近10年来,随着地基处理技术的迅猛发展,碎石桩复合地基得到了广泛应用,但由于碎石桩复合地基受力状况的复杂性,其理论分析存在不少问题。
现阶段碎石桩复合地基的设计和应用表明:若在软粘土中进行碎石桩复合地基处理,承载力随时间的变化极为明显,且增长的幅度很大。
研究分析表明承载力的增长主要来源于固结引起的土体工程性质的改善。
本文根据复合地基的性质,通过对其组成部分的时效研究,以探求某高速公路碎石桩复合地基承载力随时间的变化过程,并将其应用于实际的碎石桩复合地基设计,提高复合地基承载力取值的合理性,保证设计的经济性和安全可靠性。
摘要本文采用ANSYS有限元软件建立了二维和三维有限元模型,主要分析和研究了刚一柔组合桩基在受到均布何在作用下的刚性桩和柔性桩的荷载分担比、桩身应力分布、地基土应力场和位移场的变化规律,同时结合白荡海小区刚柔4桩承台荷板试验,分析了刚柔复合桩基中基础垫层、基础板所起到的应力平衡和变形协调作用。
并指出碎石、砂混合垫层要比纯砂垫层使桩土共同作用的效果更好。
论文还对刚性桩和柔性桩桩长选择、刚度匹配等因素进行了研究。
本文结合工程实例,进一步地证实了刚一柔组合桩复合地基应用的可行性。
,f三维有限元模型较好的反映了组合桩基础的工作性状,从后处理的应力等值线和位移等值线图可以清晰地看到组合桩基的沉降和变形以及受力特点。
本文的结论对组合桩基础的工程应用和设计有一定1的帮助。
!、,革关键词:刚柔复合桩,受力碗变形,垫层ABSTRACTInthispaper,wesetup2-dimensionsand3-dimensionsfiniteelementmodelofrigidandsoftencompositepilesbyANSYS.Weputemphasisonanalysisandstudyofthelawofloadratio,pilestress,andstressfieldanddisplacementfieldofsoilunderevenIoad.Atthesalnetime,combinedwithrigidandsoft4-pilesloadboardtest,weanalysetheactionofstressbalancedanddeformationharmonyofbasecushion,andweconcludecompositecushionofgravelandsandismoreeffectivethansand.Atlastthispaperresearchedlengthchoiceofrigidonlycushionofandsoftpiles,andintensionmatchingetc.Weprovedthefeasibilityofrigid-softenpilescompositefoundationbyengineeringexamples.3-dimenstionsfiniteelementsmodelreflectsactionpropertyofwell.Wecanknowclearlythesettlements,deformationscompositepilesandstresscharactersofcompositepilesfrompost—processstressisolinesanddiSplacementisolinesgraph.Theresultswillbehelpfulforanddesignofcompositepilesfoundation.engineeringapplicationanddeformationcushionKeywords:rigid-softenpilesstress浙江大学硕I屿±位论文第一章绪论1.1工程背景桩基础是一种历史悠久的基础使用型式,在土木工程中应用非常广泛。
纤维加固碎石半刚性基层的研究进展摘要:纤维加固水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层,就是针对碎石基层材料易开裂的病害,提高其韧性而提出的合理实用的措施。
本文在大量研究文献和工程实践的基础上,分析了纤维加固水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层研究现状,提出了进一步研究发展的构想。
关键词:纤维,半刚性基层,干缩,温缩1 引言随着我国公路工程的大力发展,碎石半刚性基层应用范围越来越广泛。
水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层具有较好的强度、刚度和较小的弯沉、较强的荷载分布能力,提高了路面面层抵抗承载荷载疲劳破坏的能力。
根据国内外工程科研单位对水泥或二灰碎石基层混合料的研究,基层存在着开裂的致命缺点,特别是在其强度形成过程中产生干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝。
纤维加固水泥稳定碎石基层或二灰碎石基层,就是针对基层混合料材料性能,提高其韧性而提出的合理实用的措施。
资料表明,纤维作为路面基层加筋材料力学性能较好,在碎石半刚性基层混合料中掺入一定数量的纤维,可以提高其弯拉强度、增强其阻裂性能,改善半刚性基层的使用品质,延长其使用寿命,进而延长道面的使用寿命,提高使用价值,其意义非常重要。
本文在大量研究文献和工程实践的基础上,分析了纤维加固水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层研究现状,提出了进一步研究发展的构想。
2纤维加固碎石半刚性基层的应用研究目前,钢纤维、玻璃纤维、合成纤维和天然纤维等在建筑行业中的应用大都限于混凝土,而将其掺加到碎石基层中,以提高基层的强度和稳定性的研究还比较少。
另外,石棉虽是一种传统的纤维材料,但由于对环境和人体有害,故其研究和应用受到限制。
钢纤维混凝土的强度虽然较高,但由于钢纤维易锈蚀且拌和时易磨损容器等问题在一定程度上限制了钢纤维的使用。
聚丙烯纤维、玻璃纤维虽然材料性能比钢纤维差,但其价格低廉,施工方便,用来改善水泥稳定碎石基层和二灰碎石基层性能以满足工程要求,已成为一个重要的研究方向。
2.1纤维增强水泥稳定碎石基层性能的研究从现有文献资料来看,增强水泥稳定碎石基层性能的纤维主要选用聚丙烯纤维,以抗裂性能为主要指标,研究基层混合料的配合比设计,分析聚丙烯纤维剂量、水泥剂量和聚丙烯纤维长度等对水泥稳定碎石材料性能的作用规律。
公路碎石桩复合地基试验研究分析摘要:本人有幸参加了104高速公路的碎石桩复合地基试验研究,通过对碎石桩复合地基静载荷试验研究,探讨了复合地基承载力极限值和标准值的测定方法,同时对复合地基承载力标准值的计算方法进行了修正。
关键词:碎石桩复合地基静载荷试验承载力标准值1 现场地质条件和碎石桩工程概况根据104高速公路现场挖掘揭露,软土区地层分布情况大致是:地表为0~0.5m厚的耕植土;其下为0~0.8m不等的低液限粘土或淤泥质粘土,其性状以软塑为主,局部可塑,局部地段还含有一层有机质土和含砂低液限粘土;有些地段在软土中还含有0.4~1.2m厚度不等的夹层,其埋深约0.8~2.0m;下伏基岩大多为硅化板岩、花岗岩等,全风化,呈土状。
各土层土性指标如表1。
根据现场土质情况,碎石桩的布置沿路线方向应超出设计加固长度2~3排,沿道路横断面超出基底宽度2排。
桩的平面布置形式采有正三角形,即梅花形布置,碎石桩的间距为1.5m。
采用Φ325桩管,配Φ375的大头型活瓣式桩尖,振动成桩后直径可达425mm,桩端落在持力层上,桩体材料采用未风化干净砾石,砾石粒径20~40mm,自然级配,含泥量小于5%。
2 现场静载荷试验课题组在k105段分别进行了复合地基碎石桩、桩间土、未处理土的三组静载荷试验;在k111段,对点1839、2659、6758进行了复合地基静载荷试验,荷载-沉降曲线对比见图1~图6。
3 试验资料分析从试验得到的荷载-沉降曲线可看出:复合地基、桩间土的p-s曲线比较平缓,看不出有明显的拐点,没有达到极限承载力值,因此须按相对变形控制容许承载力值,粘性土取沉降比s/b为0.02时的荷载作为承载力标准值。
碎石桩的承载力标准值可根据p-s曲线或s-lgp曲线判定:当按p-s曲线判断时,取沉降比s/b为0.02时的荷载;当按s-lgp曲线判断时,取陡降直线段起始点所对应的荷载作为其极限荷载,并取极限荷载的一半。