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力学与实践 2022年第6期44卷 1357-1366页

作者：张玉国杨文兵赵亚敏王闯中原工学院建筑工程学院郑州451191

针对组合碎石桩–不排水桩复合地基固结问题,考虑碎石桩径向和竖向组合渗流、附加应力随时间和深度变化等因素对复合地基固结速率的影响,建立组合桩复合地基固结计算模型,采用解析法推导了变附加应力条件下组合桩复合地基固结解析解。... 详细信息

针对组合碎石桩–不排水桩复合地基固结问题,考虑碎石桩径向和竖向组合渗流、附加应力随时间和深度变化等因素对复合地基固结速率的影响,建立组合桩复合地基固结计算模型,采用解析法推导了变附加应力条件下组合桩复合地基固结解析解。进行固结度解退化研究,与已有解对比分析,验证了此解的正确性。通过算例计算,绘制了不同因素影响下复合地基固结度变化曲线。结果表明:增加地基顶部与底部的附加应力比值、碎石桩与土体的径向渗透系数比值,复合地基固结速率加快;忽略碎石桩的径向渗流,会高估复合地基的固结速率;减小桩径比可显著提高复合地基固结速率;增加外围不排水桩的置换率,对复合地基固结速率的加快效果不明显。

关键词：复合地基桩体渗流变附加应力固结解析解

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变附加应力条件下考虑桩体二维井阻作用的复合地基固结解析理论研究

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岩石力学与工程学报 2017年第3期36卷 754-761页

作者：郭彪陈贺李亚军云南省交通规划设计研究院陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室云南昆明650041

通过在现有解的形式基础上增加一个二次多项式,提出一种新的复合地基固结解的形式及解答方法,推导得到地基附加应力既随时间变化也随深度变化条件下考虑桩体竖向及径向二维井阻作用的散体材料桩复合地基固结解析解,通过退化、与已有解... 详细信息

通过在现有解的形式基础上增加一个二次多项式,提出一种新的复合地基固结解的形式及解答方法,推导得到地基附加应力既随时间变化也随深度变化条件下考虑桩体竖向及径向二维井阻作用的散体材料桩复合地基固结解析解,通过退化、与已有解的比较等方法对解进行分析验证。结果表明,现有的瞬时荷载下考虑桩体径竖向渗流的解、考虑桩体竖向渗流与变形协调的解、太沙基一维固结解等都是本文解的特例,这说明本文解的正确合理性。地基加载历时越长,固结越慢;地基底部附加应力越小,固结越快;考虑桩体径竖向二维井阻时地基固结比只考虑竖向井阻时慢,桩径比越小,桩体渗透系数越小,两者的差异越大。本文解的表达形式及解答方法,为复合地基固结度的求解提供一种新的思路,发展和完善了现有的复合地基固结理论。

关键词：地基基础复合地基变附加应力二维井阻解析解

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变荷载下考虑桩体变形的组合桩复合地基固结研究

变荷载下考虑桩体变形的组合桩复合地基固结研究

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作者：杨文兵中原工学院

学位级别：硕士

随着经济的发展和复合地基施工技术的进一步成熟,复合地基类型也由早期的单一桩型加固的复合地基发展为多元桩型加固的复合地基。多元桩型加固的复合地基能够有效加快地基排水固结,显著提高软土地基的复合模量,为建筑施工提供了安全稳... 详细信息

随着经济的发展和复合地基施工技术的进一步成熟,复合地基类型也由早期的单一桩型加固的复合地基发展为多元桩型加固的复合地基。多元桩型加固的复合地基能够有效加快地基排水固结,显著提高软土地基的复合模量,为建筑施工提供了安全稳定的基础,在我国东南沿海的软土地基处理中得到了有效的应用。由于组合型复合地基的固结模型较为复杂,其固结特性研究难度较大且理论研究还处于发展阶段,因此研究探讨各参数变化对固结特性的影响,对完善相关复合地基固结理论和增强工程实践指导作用具有重要意义。本文以组合碎石桩-不排水桩复合地基为研究对象,提出一个新的组合桩复合地基固结模型,对考虑上部荷载多级线性施加、附加应力随时间和深度变化、碎石桩竖向体积压缩和桩体施工的扰动效应等因素影响的复合地基固结问题进行了研究,主要工作和研究内容如下:(1)给出了考虑上部荷载多级线性施加、碎石桩竖向体积压缩和桩侧扰动区土体渗透系数线性变化等因素影响的组合桩复合地基固结解析解;进一步,将该解退化为单级加载条件下的固结解,并与已有解和有限元数值解对比分析,验证其正确性。最后,研究了组合桩复合地基的固结性状。结果表明:缩短上部荷载的加载历时、减小碎石桩的井阻效应和施工扰动效应、增加不排水桩的压缩模量会加快复合地基固结速率;与碎石桩相比,不排水桩施工扰动效应的变化对复合地基固结速率影响较小;与不排水桩相比,碎石桩压缩模量的变化对复合地基固结速率影响较小。(2)直接对碎石桩进行固结分析,建立了考虑桩体径竖向组合渗流的组合桩复合地基固结计算模型,推导了变附加应力条件下组合桩复合地基固结解析解。通过算例计算,绘制了不同因素影响下复合地基固结度变化曲线。结果表明:增加地基顶部与底部的附加应力比值、碎石桩与土体的径向渗透系数比值,复合地基固结速率加快;忽略碎石桩的径向渗流,会高估复合地基的固结速率;减小桩径比可显著提高复合地基固结速率;增加外围不排水桩的置换率,对复合地基固结速率的加快效果不明显。(3)建立了双向渗流的轴对称固结计算模型,基于沿径向流入中心及外围碎石桩的水量与沿竖向各自流出水量的差值为中心及外围碎石桩体积压缩的假定,考虑碎石桩的固结变形和桩体施工对周围土体的扰动效应,推导出4种不同加载方式下的组合桩复合地基固结解析解,进而给出碎石桩和桩间土的超静孔隙水压力表达式和组合桩复合地基整体平均固结度表达式。研究了该组合桩复合地基的固结性状。研究表明:碎石桩渗透系数越大、碎石桩与不排水桩布桩越密集、不排水桩压缩模量越高,复合地基固结越快;碎石桩涂抹效应对复合地基速率的影响大于不排水桩;忽略碎石桩体积压缩会高估复合地基固结速率,且桩径比越小,误差越大;解析解预测的地基沉降量曲线与现场实测沉降量曲线拟合性较好。(4)基于双向渗流的轴对称固结计算模型,考虑中心及外围碎石桩的体积压缩效应、桩体本身的井阻效应和施工的扰动效应,给出了上部施工荷载多级线性施加下考虑应力时空效应因素影响的碎石桩、桩间土以及组合桩复合地基固结度解答。

关键词：复合地基变附加应力环形单元双向渗流体积压缩固结解

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修正等应变假定下刚性桩复合地基固结特性分析

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岩土力学 2020年第3期41卷 813-822页

作者：郎瑞卿杨爱武闫澍旺天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384 东华大学环境科学与工程学院上海201620 天津城建大学土木工程学院天津300384

刚性桩复合地基固结特性是影响工程进度的重要因素。为研究外荷载作用下刚性桩复合地基固结特性,结合刚性桩和桩间土应力-应变特点对等应变假定进行修正。在此基础之上,考虑涂抹效应、桩间土和下卧层土体固结特性的影响,推导得到桩间土... 详细信息

刚性桩复合地基固结特性是影响工程进度的重要因素。为研究外荷载作用下刚性桩复合地基固结特性,结合刚性桩和桩间土应力-应变特点对等应变假定进行修正。在此基础之上,考虑涂抹效应、桩间土和下卧层土体固结特性的影响,推导得到桩间土和下卧层土体固结微分方程。基于双层地基固结理论,考虑单级匀速施加荷载和附加应力沿深度变化等边界条件,推导得到其固结度解析解。最后,利用数值模拟方法对解析解进行验证,并对影响刚性桩复合地基固结特性的因素进行分析。结果表明:理论计算与数值模拟结果较为吻合;刚性桩复合地基固结速率受到贯入比影响较大,当贯入比较小时,与天然地基相比,其固结速率较小,贯入比较大且桩端阻力系数较小时,复合地基固结速率大于天然地基;随着贯入比、桩-土相对刚度和垫层-土体相对刚度的增大,复合地基整体固结速率加快;随着置换率的增大,复合地基整体固结速率降低。

关键词：刚性桩复合地基修正等应变假定固结特性变附加应力下卧层

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