深层搅拌桩复合地基的优化设计

在满足承载力控制和沉降量控制要求的基础上,采用数值模拟的方法分析最优桩长和桩间距,完成了深层搅拌桩复合地基的优化设计,以达到满足建设需求的同时最大限度地节省建设费用的目的。根据深层搅拌桩复合地基的特点,讨论了复合地基承载力特征值的计算方法,分析了沉降量的构成,对沉降计算方法进行了探讨,并选用单位元法和分层总和法来评价复合地基加固区和下卧层的压缩性。结合深层搅拌桩复合地基的设计要素、承载力、荷载压力、沉降量等指标和具体数值参数,通过设置最优桩长和桩间距来求取满足承载力要求的最小总桩长,并通过编程实现了优化过程。通过程序计算,得到了一组满足地基承载力要求的桩长、基础底面积、置换率的最优数据组合,实现了对深层搅拌桩复合地基的优化设计。     

深层搅拌桩复合地基沉降计算探讨

在分析深层搅拌桩复合地基变形机理基础上,根据单元体计算模型确定出深层搅拌桩复合地基沉降计算模式,并考虑桩侧摩阻力分布形式及有效桩长的影响,利用弹性理论建立出深层搅拌桩复合地基加固区压缩量计算方法,同时采用Mindlin与Boussinesq解建立出深层搅拌桩复合地基下卧层沉降量计算方法,在探讨桩土分担荷载与深度系数确定方法基础上建立出深层搅拌桩复合地基沉降计算方法。工程实例计算表明,分层总和法计算结果偏大,本文理论计算值介于现有有限元法计算值与实测值之间,较已有理论方法计算值小,但比有限元法简单,比已有理论方法更具合理性。     

水泥土搅拌桩复合地基载荷试验数值分析

水泥土搅拌桩在高速公路的软基处理中得到了广泛应用,但是对水泥土搅拌桩地基深层桩土应力比和变形未能有深入的认识.笔者应用弹性层状体系和Mindlin附加应力联合求解的方法,对水泥土搅拌桩复合地基载荷试验进行数值分析计算,总结了水泥土搅拌桩复合地基深层桩土应力比的变化规律,讨论了水泥土搅拌桩复合地基深层桩土变形协调问题.     

三轴水泥土搅拌加固地基的应用与控制

文章阐述了三轴深层水泥土搅拌加固桩在浦东机场地道工程中的应用情况,并针对深层水泥土搅拌桩各个施工环节,提出了相应的质量控制措施.     

基坑止水帷幕中深层搅拌桩的应用

本文根据工程实例介绍了深层搅拌桩在基坑止水帷幕墙中应用,并简述了其计算方法。工程实践表明,深层搅拌桩与周围土体共同作用形成的水泥土挡墙具有安全可靠,无噪音,综合工期短,无污染等优点。     

根据静载荷试验成果讨论深层搅拌桩复合地基桩长设计的合理性

本文通过按理论公式计算与根据静载荷试验结果确定深层搅拌桩复合地基承载力标准值的结果数据的对比分析,提出了在实践中合理设计深层搅拌桩桩长的必要性。     

深层搅拌桩复合地基沉降计算理论研究

为了寻找深层搅拌桩复合地基沉降计算的简便方法，根据已有的研究成果，进行了桩与桩周土间摩擦力分布规律的假设和简化，运用单位元法推导了深层搅拌桩复合地基沉降计算公式和设计用曲线，同时采用轴对称有限元法，对一实际工程的实测成果进行了分析。计算结果表明：文中理论计算的中级荷载下的沉降量值介于分层总和法与有限元法计算值之间，但文中方法比有限元计算法简单，比分层总和法更合理。     

桩箱筏优化设计的加速遗传算法

遗传算法作为一种全局优化算法，遗传算法克服了传统优化方法容易陷入局部最优值的缺陷。将新兴的交叉学科遗传算法引入到桩箱筏优化设计中，以桩箱筏的总造价作为优化目标函数，全部约束条件按《建筑桩基技术规范》(JGJ94—1994)给出，编制了桩筏优化设计计算程序，通过计算实例证明了遗传算法用于桩箱筏优化设计的可行性。     

深层搅拌桩在青岛西海岸的应用研究

从工程实例中，观察到青岛西海岸地区深层搅拌桩复合地基承载力的设计值与实测值存在较大的差值，分析其原因，发现计算复合地基承载力公式中，计算桩身强度折减系数(η)的取值范围偏小，通过反复计算、比较、分析。得出适合该区取值范围，为在青岛西海岸的地层组合条件下，设计深层搅拌桩复合地基承载力提供了可靠依据。     

影响深层搅拌桩强度的分析

深层搅拌桩在桥梁工程中广泛应用，影响深层搅拌桩强度的主要因素为水泥实际掺入比、养护龄期、土样含水量、土体搅拌均匀程度、复搅深度是否合理、外加剂选择是否合适、土体围压和水泥强度等级等。通过分析这些影响因素，探讨了提高深层搅拌桩桩体强度和单桩承载力的方法。     

深层搅拌桩弥补钻孔灌注桩承载力不足的尝试

针对某工程钻孔灌注桩的单桩进行静、动试验,对单桩极限承载力不能满足设计要求进行了分析。提出了用柔性深层搅拌桩弥补刚性灌注桩承载力不足的处理措施,对刚、柔性桩受力和变形协调性进行了分析,并使二者共同作用。处理结果表明：这种方法既经济,又便于施工,能完全达到设计要求,对类似地基事故处理具有参考作用。     

基于遗传算法的抗滑桩优化设计

抗滑桩由于其桩位布置灵活、施工比较方便、治理效果可靠,是滑坡治理工程中广泛采用的一种抗滑措施。一直以来抗滑桩设计都是沿用手工查表计算的方法,采用这种传统的抗滑桩设计方法不仅增加了工程师繁重的计算工作,而且很难实现优化设计。文章在对抗滑桩的工作机理进行分析的基础上,讨论了影响抗滑桩经济性的主要因素,以抗滑桩的截面宽、高和长度为基本要素,建立了抗滑桩优化设计的数学模型,并采用遗传算法进行求解。最后对一个工程实例用传统设计方法和优化设计方法所得的结果进行了比较,结果表明,对抗滑桩进行优化设计不仅能减轻工程设计人员的工作量,还可以在满足安全的条件下明显的降低工程费用,在滑坡治理工程中具有一定的实际意义。     

高速公路滑坡稳定性分析及治理优化研究

在分析溪沟口滑坡工程地质概况及形成机理的基础上,采用传递系数法和有限元法对其进行了稳定性评价。结果表明,该滑坡稳定性达不到安全标准,必须进行加固治理。考虑滑坡稳定状况,采用抗滑桩结合地表排水对滑坡进行治理。在传递系数法结合有限单元法计算结果的基础上,构造出一定数量的抗滑桩加固方案,分别计算其治理后的稳定性和工程造价,以此为进化神经网络的学习样本, 建立设计参数与稳定性及加固方案造价之间的非线性映射关系,利用遗传算法在全局范围内快速搜索出最优的设计参数,选择合理的滑坡治理方案。最后利用有限元法对滑坡体治理前后的稳定状况进行分析,对所提出的优化治理方案进行稳定性验算,结果证明优化方案能够达到滑坡治理的设计要求,治理效果明显。     

Multiobjective optimization-based design of stabilizing piles in earth slopes

Though the technology of using stabilizing piles to prevent landsliding is not new, the design of such piles with a meaningful optimization framework has been rarely reported. In this paper, a multiobjective optimization-based framework for design of stabilizing piles is presented, in which both reinforcement effectiveness and cost efficiency could be explicitly considered. The design parameters considered in the proposed design framework are the pile parameters, including pile diameter, spacing, length, and position, and the design objectives considered are the reinforcement effectiveness and cost efficiency. The design of stabilizing piles is then implemented as a multiobjective optimization problem. In that the desire to maximize the reinforcement effectiveness and that to maximize the cost efficiency are two conflicting objectives, the output of this multiobjective optimization will be a Pareto front that depicts a trade-off between these two design objectives. With the obtained Pareto front, an informed decision regarding the design of stabilizing piles is reached. The effectiveness and significance of the proposed multiobjective optimization-based design framework for stabilizing piles are demonstrated through two illustrative examples: one is the design of stabilizing piles in a one-layer earth slope and the other the design of stabilizing piles in a two-layer earth slope. Further, parametric analyses are conducted to investigate the influences of the pile design parameters on the stability of reinforced slopes.     

地下水疏干井群优化设计的遗传算法

讨论了用遗传算法求解优化问题的基本原理、参数的确定方法及解题的基本步骤。通过对假设疏干井群优化设计管理模型的计算,讨论了遗传算法在地下水疏干井群优化设计中应用的有效性和优越性。     

Design of raft–pile foundation using combined optimization and finite element approach

This paper describes the application of a structural optimization approach combined with the finite element method for the optimal design of a raft–pile foundation system. The analysis takes into account the non-linear behaviour of the soil medium and the piles. For the optimization process, the sensitivity analysis is carried out using the approximate semi-analytical method while the constraint approximation is obtained from the combination of extended Bi-point and Lagrangian polynomial approximation methods. The objective function of the problem is the cost of the foundation. The design variables are the raft thickness, cross-section, length and number of piles. The maximum displacement and differential displacement are selected as the constraints. The proposed method is shown to achieve an optimum design of raft–pile foundation efficiently and accurately. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

滑坡锚拉抗滑桩的非线性优化设计

基于滑坡锚拉抗滑桩设计的变形协调计算法和非线性优化方法,利用Matlab优化工具箱中的单目标多变量非线性优化函数Fmincon,以工程造价为目标函数,建立了锚拉桩优化设计模型,实现了锚拉桩的主要设计参数优化,使锚拉桩成本最小。实际工程应用结果表明：和原方案相比,优化设计可以大幅度降低锚拉桩的直接投资,产生较大的经济效益。     

Multi-objective optimal layout of distributed storm-water detention

The determination of locations and sizes for such a system is important in a drainage master plan or a storm-water management system. However, the distribution of detentions in the upstream and midstream is often more dispersed using many combinations of volume scales. This paper uses the non-dominated sorting genetic algorithm combined with the Storm Water Management Model to explore and calculate the optimal layout scheme for decentralized rainwater detention. The purpose is to find a design and planning method that can achieve the optimal balance of decentralized detention considering the aspects of flood disaster control, peak flow reduction, and investment cost. The optimal results of Pareto in applied case show that among the five most unfavourable nodes, the detentions with different layout volumes and relatively smaller size can control water logging from rainstorm. The project cost is effectively reduced and the standard of the return period of the regional rainwater system is enhanced from 2 to 20 years.     

南京悦庆大厦深基坑支护设计与施工

主要论述了在复杂地形条件下的南京悦庆大厦深基坑的支护设计和施工方案,重点阐述了钻孔灌注桩和深层搅拌桩在工程实例中的成功应用,为深基坑的支护施工积累了新经验。