高速铁路柱锤冲扩桩复合地基沉降有限元分析

高速铁路路基的关键技术在于控制其沉降在允许范围之内。采用有限元可以模拟柱锤冲扩桩复合地基在各种工况下的工作状态。结合工程实例,运用MIDAS/GTS软件建立二维模型,对不同垫层和路堤厚度、水泥掺量、桩径和桩间距的复合地基影响因素进行系统分析,研究了柱锤冲扩桩复合地基在不同工况下的沉降规律。     

地基处理中的钻孔柱锤冲扩碎石桩法

钻孔柱锤冲扩法是综合钻孔桩和柱锤冲扩法的一种方法,是在施工场地中,先进行钻孔然后再将碎石填入钻好的孔中进行夯实成孔的一种方法。一般钻孔直径采用300-600mm,深度不大于10米。质量为1-8T的柱状锤（简称柱锤）,通过自行起重机或其它设备,将柱锤提升至距离地面一定高度后落下,将填充在孔内的填料分层夯实形成桩体,同时对桩间土进行挤密,形成复合地基,并在桩顶部设置200-300mm厚砂石垫层。     

柱锤冲扩灰土挤密桩法在处理杂填土地基中的应用

柱锤冲扩桩法目前还处于在半理论和半经验状态,成孔和成桩工艺及地基固结效果直接受到土质条件的影响^[1]。用该方法处理深度超过20米的杂填土地基的工程实例不多,本文结合工程实例,对该方法处理较深杂填土地基的现场试验进行了分析,并得出一些结论及建议。     

新型柱锤冲扩桩法地基处理技术应用探讨

文章先从冲击荷载作用分析、孔内强力夯实的作用机理以及填料冲扩的二次挤密效应及嵌入作用等方面对柱锤冲扩桩法加固地基的工作机理和工作方法进行阐述,然后对柱锤冲扩桩复合地基设计进行计算分析,最后从成孔工艺、填料成桩工艺等方面对柱锤冲扩桩法施工工艺进行探讨。     

由P-S曲线确定摩擦桩单桩的有效桩长

在分析摩擦桩的刚度与桩长之间关系的基础上,根据正常工作荷载下,桩与土处于弹性状态的假定,提出了一种计算有效桩长的方法,并结合现场实测的数据证明了此方法的可靠性,此方法对于研究摩擦桩的刚度问题有一定的实用价值。     

由P-S曲线确定摩擦桩单桩的有效桩长

在分析摩擦桩的刚度与桩长之间关系的基础上，根据正常工作荷载下，桩与土处于弹性状态的假定，提出了一种计算有效桩长的方法，并结合现场实测的数据证明了此方法的可靠性，此方法对于研究摩擦桩的刚度问题有一定的实用价值。     

刚性基础下柔性桩复合地基有效桩长的计算方法

从柔性桩有效桩长的沉降出发,通过弹性理论和Mindlin位移解分别推导出桩顶和桩间土顶的沉降量计算公式。根据在刚性基础下桩土顶面的位移协调条件,推导搅拌桩有效桩长的计算方法,利用室内试验结果对推导所得的公式进行简化,从而得到便于工程应用的复合地基有效桩长的计算方法。数值计算结果表明,桩身弹性模量(Ep),桩间土弹性模量(Es)和泊松比μ的取值对有效桩长的计算结果有明显的影响。在实际设计中的Ep,Es和μ的取值应该根据现场试验结果来确定,使计算结果能更好地与实际结果相符。此外,将推导所得计算公式与现有的一些计算方法进行比较分析,结果表明,当Ep/Es为50左右时,有效桩长的计算偏差约为5％。现场试验结果表明柔性桩复合地基的Ep/Es值一般也为50左右,因此,可以认为推导出的有效桩长的计算方法具有实用价值。     

柔性桩复合地基有效桩长的改进算法

合理利用Cooke剪切变形传递模型,基于桩土的变形协调,对路堤荷载和刚性基础下柔性桩复合地基的有效桩长理论计算公式进行改进.得到的有效桩长理论值与试验值非常吻合,且计算公式简单易记,对以后的路堤荷载下或刚性基础下柔性桩复合地基的设计有一定的参考价值.     

深厚覆盖土层中桩的有效桩长

采用线弹塑性荷载传递函数，按极限承载力控制法确定深厚覆盖土层中桩的有效桩长，分析了桩的刚度系数，桩端土持力层弹性模量与桩周土弹性模量之比值，桩侧极限位移，桩顶沉降量，桩径和土的泊桑比等因素对桩有效桩长的影响，其结果表明：除土的泊桑比和桩端土持力层弹性模量与桩周土弹性模量比值对桩有效桩长的影响不明显外，其余因素均有一定或较大的影响，且与弹性理论法分析结论一致，为了将理论分析应用到工程实际中，对各参数在工程桩中的取值进行了分析。     

多层土中钻孔灌注桩的桩长计算

提供了多层土中钻孔灌注桩桩长计算的方法．将多层土中桩长计算转换为求解3次方问题，给出了不同土层情况下3次方程系数的表达式，并附有用公式法计算桩长的算例．     

复合地基有效桩长的计算方法

有效桩长是影响复合地基沉降变形的一个主要因素。针对有效桩长的经验计算不能准确反映复合地基的沉降变形现象，采用弹性理论与大量数据结合的方法，得出一个考虑多种因素的有效桩长计算方法，进而给出有效桩长的计算公式，以此来预估复合地基的有效桩长。     

水泥土桩的经济性分析

通过两个工程实例的介绍,分析影响水泥土桩经济性的因素,总结出在一般情况下,水泥土桩复合地基比灌注桩基础经济,水泥土桩低面积置换率比高面积置换率经济的结论。并探讨水泥土桩在什么样的地基土质中,具有明显的经济优越性。     

柔性桩荷载传递机理研究

运用弹性半空间无限体的明德林解签和浅基础中的分层总和法，桩土间滑动采用刚塑性模型，分析了柔性桩的荷载传递规律，提出了柔性桩有效长度的概念，计算了结果经与实测资料对比，证明是正确的。     

人工挖孔桩桩孔稳定性分析

在设计人工挖孔桩时，设计人员往往忽视桩孔稳定性分析，而在施工人工挖孔桩时，又存在许多不安全的施工方法，致使人身事故经常发生，桩孔不能顺利施工。本文先分析了桩孔周围的土压力计算和护壁的设计问题，然后根据人工挖孔桩扩大头以上土体的自重与土体表面摩擦力的平衡，推导出 能够判断桩孔整体稳定性的临界深度公式，本文的分析对指导桩孔设计和施工具有一定的作用。     

采用位移模式的柔性桩单桩荷载传递规律分析

根据桩土的位移协调条件、改进李海芳位移模式和有效桩长的定义,分析桩侧摩阻力在桩顶处最大时的柔性桩单桩荷载传递规律,得到柔性桩的桩身应力、桩侧摩阻力和有效桩长的计算表达式.实例计算结果表明:桩身应力和桩侧摩阻力均是在桩顶处最大,沿桩长的分布形式与试验结果较一致;有效桩长与试验值非常接近,且比段继伟的建议取值稍大.