浅层平板载荷试验在确定地基承载力中的应用

本文介绍了浅层平板载荷试验在确定地基承载力中的应用,并通过实例阐述了该试验方法在确定地基承载力中的应用效果。浅层平板载荷试验作为确定浅部地基承载力的最准确方法,应该在建筑工程勘察中广泛推广,并作为浅基础工程验收的依据。     

岩溶地区建设用地地质环境适宜性评价——以广西桂林规划中心城区为例

本文对岩溶地区建设用地地质环境适宜性进行研究,利用地质环境要素通过专家-层次分析法对岩溶地区建设用地开发适宜性进行评价,并通过MapGIS软件实现可视化。文中以桂林市规划中心城区为例,选取了地形坡度、地貌单元、土体地基承载力、岩体地基承载力、特殊性土分布、土体厚度、土体结构、地下水埋深、地表水系、岩溶发育程度、断裂构造11个影响岩溶地区建设场地开发利用的地质环境因素,建立了岩溶地区建设用地开发适宜性评价指标体系和评价方法,并对研究区进行了评价,其成果可为桂林市规划中心城区的建设用地开发利用的整体规划提供指导和借鉴。     

沈阳浅层粉质黏土承载力与浅基础地基承载力

以沈阳地区28个工程场地的工程地质资料和地基基础承载力资料为依据,采用统计回归的方法,对研究区域内浅层粉质黏土物理力学参数和承载力进行研究。并基于统一强度理论对太沙基理论进行改进,在其基础上建立了沈阳地区浅基础地基承载力经验公式。结果表明:研究区域内浅层粉质黏土物理参数的变异性小、相关性显著,力学参数的变异性相对较大、相关性不显著;浅层粉质黏土地层承载力与标准贯入实验值、旁压实验值以及土工试验参数和塑性指数与静止侧压力系数呈近似线性关系,地层承载力地域性经验公式和改进的太沙基理论基础上建立的沈阳地区浅基础地基承载力经验公式与实际承载力具有较高的符合性。研究成果可为区域性地基基础可靠性设计和承载力的确定提供必要的参考价值。     

条形基础加筋砂土地基极限承载力计算

基于传统的极限平衡条分法,利用临界滑动场法计算了条形基础的加筋地基极限承载力。假定土体处于极限平衡状态时,土体与筋材间存在均匀的摩擦力,通过建立土体条块极限平衡方程,推导了地基承载力的递推关系式。首先,设定计算土体范围,并划分条块和离散状态点;其次,根据递推公式计算各个状态点的参数,并搜索临界滑面;最后,根据搜索出的滑面计算地基承载力。通过实例比较进一步验证了计算结果的可靠性,并分析了首层筋带埋深、铺设层数和长度对地基承载力和滑面位置的影响。研究结果表明：地基承载力随着筋带埋深的增加先增大后减小;随着层数和长度的增加先逐渐增大,最后趋于稳定;滑面位置的变化规律主要是垂直影响深度和水平影响范围增大或减小。该方法原理简单、易于编程,为条形基础加筋地基承载力的计算提供了一种新思路,是临界滑动场法在地基承载力计算中的推广应用。     

CFG桩复合地基边桩效应分析

CFG桩复合地基是软土地基处理中的一种较为有效的方法,近年来得到广泛的应用。通过有限元分析程序对CFG桩复合地基边桩效应进行分析,讨论边桩对CFG桩复合地基沉降、土体应力和承载力的影响。分析表明由于边桩的存在,限制了桩间土体的侧向挤出,减小了土体的竖向位移。同时,边桩增大了附加应力影响范围,能够在一定程度上提高复合地基的承载力,并促进了桩间土承载潜力的发挥。     

局部剪切破坏模式下的无重地基承载力

局部剪切破坏是一种常见的地基破坏模式,该破坏模式下的地基承载力理论计算方法尚不完善,对无重地基局部剪切破坏的极限承载力理论进行了研究。首先从破坏时破裂面延伸位置的角度完善了浅基础3种破坏模式的划分标准。对于局部剪切破坏,土体强度并未完全发挥出来,潜在破坏区处于非极限状态,所以将土体强度逐渐发挥的概念引入地基承载力中,通过适当的假设,建立了局部剪切破坏模式下无重介质地基承载力的理论计算方法,并与已有的经典成果进行比较分析,印证了该方法的合理性。研究成果为解决局部剪切破坏模式下地基承载力的计算提供了理论参考。     

淮北平原浅表层沉积土承载力特征及其螺旋板检测评定方法研究

针对淮北平原地区浅表层沉积土典型地质单元,选取代表性试验区域,开展了螺旋板载荷、平板载荷和静力触探等原位测试,分析了含钙质结核黏土、新近沉积粉土、粉砂3种地基的承载力特性,重点探讨了不同类型土体的螺旋板载荷试验p-s曲线特征、承载力特征值确定方法和值域范围,并与静探和平板载荷试验数据进行对比,分析其相关关系和变化规律。研究结果表明:一般性黏土、粉质黏土和粉土的承载力较低,钙质结核黏性土和粉砂的承载力相对较高,值域范围较宽,密实程度是决定粉土、粉砂承载力大小的主要因素。螺旋板载荷试验能较好的反映多元互层地基土体力学性质的变化特征,采用等应变控制法可达到快速、分层检测的目的,并通过等应力控制法对比试验验证了其可靠性。最后通过与平板载荷试验结果进行线性拟合,给出了螺旋板载荷试验确定淮北平原浅表层地基承载力的经验公式。     

基于上限法的地基极限承载力计算模式探讨

当前地基极限承载力理论研究及实践应用的基本框架,仍采用的是Terzaghi所建议的三项叠加法,即分别考虑土体粘聚力、超载和地基土重对承载力的贡献,然后将三项进行叠加,由于土体并非线弹性材料,应用叠加原理在理论上是欠妥的。从理论上讲,采用整体考虑影响承载力的各种因素直接进行极限承载力计算更为恰当。为探讨采用三项叠加法与整体考虑各种影响因素直接计算的差别,基于多块体上限方法,分别采用两种计算方法对中心荷载作用下粗糙及光滑基础地基极限承载力问题进行了计算,探讨两种计算方法的差异,并从地基破坏面所反映出的信息揭示了两种计算存在差异的内在原因。     

黄河三角洲地区地基承载力的确定

由于试验原理的不同,不同试验方法在判别土体破坏时的依据也不相同,而且有些试验需要经过概率统计的修正,导致由不同试验方法确定的承载力值之间存在较大的差异。不同试验所测得的数据与承载力之间具有一定的内在联系,利用这一特点,针对不同岩性的土体,采用回归分析法可以建立比贯入阻力与地基承载力值、标贯击数与地基承载力值、室内土工参数与地基承载力值的相关关系,以克服各试验方法间的差异性,为黄河三角洲地区高速公路勘察设计提供快速、准确的地基承载力特征值。     

路堤下粉喷桩复合地基的设计方法探讨

通过有限元计算,讨论了采用粉喷桩处理饱和黄土与淤泥质土所形成的复合地基,在柔性基础作用下,基础刚度及复合地基中的桩体对复合地基承载力的影响。结果表明：减小基础刚度有利于桩间土体承载力的发挥;桩体对饱和黄土承载力的影响程度大于对淤泥质土体承载力的影响程度。最后依据实测及有限元分析结果,在原有刚性基础下粉喷桩复合地基承载力计算公式的基础上,增加了基础刚度影响系数与桩间土体承载力提高系数,给出了各影响系数的建议取值范围,并在实际工程中得到了成功应用。     

地下水位上升与粘性土地基承载力

由于温室效应的连锁反应，致使地下水位不断上升。面对这种势态，本文以极限承载力理论为依据，提出了地下水位上升对浅基础的粘性土地基承载力影响的内涵规律。     

Cyclic macro‐element for soil–structure interaction: material and geometrical non‐linearities

This paper presents a non‐linear soil–structure interaction (SSI) macro‐element for shallow foundation on cohesive soil. The element describes the behaviour in the near field of the foundation under cyclic loading, reproducing the material non‐linearities of the soil under the foundation (yielding) as well as the geometrical non‐linearities (uplift) at the soil–structure interface. The overall behaviour in the soil and at the interface is reduced to its action on the foundation. The macro‐element consists of a non‐linear joint element, expressed in generalised variables, i.e. in forces applied to the foundation and in the corresponding displacements. Failure is described by the interaction diagram of the ultimate bearing capacity of the foundation under combined loads. Mechanisms of yielding and uplift are modelled through a global, coupled plasticity–uplift model. The cyclic model is dedicated to modelling the dynamic response of structures subjected to seismic action. Thus, it is especially suited to combined loading developed during this kind of motion. Comparisons of cyclic results obtained from the macro‐element and from a FE modelization are shown in order to demonstrate the relevance of the proposed model and its predictive ability. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

土工格栅加筋土地基平板载荷试验研究

在近年来的岩土工程实践中,土工合成材料加筋土技术得到越来越广泛的应用。采用平板载荷板试验方法,进行了多组加筋砂土地基模型试验,监测和分析了不同加筋材料（双向格栅与四向格栅）和加筋层数对土工格栅加筋土地基承载特性的影响。研究结果表明：土工格栅加筋土地基与无筋地基相比,承载性能得到改善,双层加筋明显优于单层加筋;土工格栅加筋限制了浅层地基的侧向变形,相同荷载下地基沉降减小,可恢复变形增大;模型试验中测得加筋材料应变和拉力很小,与土工格栅强度相比,拉伸模量对加筋土地基承载力的贡献更大。     

高速铁路CFG桩复合地基柔性载荷试验研究

高速铁路建设的迅速发展及高速铁路对路基沉降的严格要求,CFG桩在高速铁路路基的处理上得到大量运用。但铁路工程对路基的作用原理与工民建工程对地基的作用原理有本质的区别,工民建房屋建筑荷载通过基础对地基施加刚性荷载,而铁路路基直接承受上部路堤的自重和列车运行产生的柔性荷载。高速铁路CFG桩复合地基的设计都是根据工民建行业的设计理论进行,其试验结果必然与实际情况存在偏差。本文着手研究适合于高速铁路复合地基的柔性载荷试验方法,模拟高速铁路柔性加载的特性,通过数值分析对比了刚性荷载和柔性载荷作用下CFG桩复合地基的桩、土应力、位移分布情况;通过现场载荷试验对设计方案进行了验证,研究了高速铁路CFG桩复合地基的承载力特性,结果证明柔性载荷试验是可行的,能合理的模拟高速铁路CFG桩复合地基承载特性,可为柔性基础下CFG桩复合地基的设计提供基础。     

Design of shallow foundations under tensile loading for transmission line towers: An overview

Tensioned foundations are common in civil engineering applications such as transmission towers, harbors, offshore structures, basement slabs under pressure, industrial equipment, etc. Procedures for the design of tensioned foundations are discussed in this paper, including specific recommendations for more common transmission tower foundations. Starting from a distinction between shallow and deep modes of failure, the paper presents the most common failure mechanisms for shallow failure in tension, including procedures for calculation of foundation tensile capacity under vertical and inclined loading. Emphasis is given to the influence of the strength of the compacted backfill compared to the strength of the natural soil, including presentation of results of full-scale loading tests.     

基于极限分析的圆形浅基础地基承载力上限解

地基承载力问题是岩土工程领域最重要的研究课题之一。针对圆形浅基础地基,从空间问题着手,根据极限分析上限分析理论,选择合适的地基破坏模式及机动位移速度场,首次考虑了单元土体所受的侧向土压力对地基极限承载力的影响,同时考虑到土体自重及地面超载等因素的作用,推导出理论上更为合理的三维圆形浅基础地基极限承载力上限解。结合工程实例,用相应Matlab计算程序计算出上限解,并与实测值进行了对比,证明了其方法的合理性与实用性。     

Pseudo-static Seismic Bearing Capacity of Shallow Foundations in Unsaturated Soils Employing Limit Equilibrium Method

There exist many structures founded on unsaturated soil deposits. Shear strength augmentation due to the evolution of the matric suction within the unsaturated porous media enhances the bearing capacity of the overlying foundation. This paper presents the evaluation of the pseudo-static seismic bearing capacity of the shallow foundations resting on unsaturated soil deposits using limit equilibrium method. Adopting the Coulomb failure mechanism and Bishop effective stress concept, the bearing capacity equations are solved. The distribution of the matric suction beneath the footing is assumed to be linear. The results of the bearing capacity evaluation are validated against some experimental data found in literature for the static condition. For the seismic loading consideration, the pseudo-static method is utilized. The dual effect of the earthquake acceleration vertical component is thoroughly discussed and a suction transition point is introduced in which the minimum bearing capacity is observed to bear the same value for both upward and downward directions. The increase in the matric suction throughout the soil deposit leads to the increase in the soil shear strength, thus posing more resisting forces as well as higher ultimate bearing capacity. The offered solution is deemed a consistent and useful tool for the accurate prediction of the seismic bearing capacity of shallow footings resting on unsaturated soil deposits.

     

强夯块石墩复合地基承载力的确定

利用中国建筑科学院地基所对矿石桩进行的模型试验结果,分析了散体桩（墩）发生剪切破坏、刺入破坏和鼓胀破坏的不同条件,得出强夯块石墩复合地基最有可能的破坏形式为剪切破坏。在此基础上,提出了强夯块石墩单墩承载力计算模型,推导出了强夯块石墩单墩和强夯块石墩复合地基承载力的计算公式,并通过计算值与现场荷载试验结果的对比,验证了模型分析结果的正确性,从而为强夯块石墩复合地基承载力的确定提供了理论上合理、实践中     

海上风机分段斜壁桶形基础的水平承载力计算方法

在部分浅海由于大型施工船舶无法进入,海上风电工程中传统的重力式基础或桩基础不再适用,为此提出了一种新型基础--分段斜壁桶形基础。基于极限平衡法对分段斜壁桶形基础的水平承载力进行了系统性研究,提出了水平承载力计算方法,并进一步考察了斜壁倾角、桶高、桶径、土性参数等对水平承载力的影响。计算表明,水平承载力随着上部桶壁倾角、下部桶壁倾角、地基反力比例系数、桶基顶部直径、桶基高度的增大而增大,随着海床深度的增加而减小。基于体积压缩率的概念,论证并推荐优先使用上部桶壁倾斜、下部桶壁直立的桶形基础构型。建议发展针对海床地基反力比例系数的准确确定方法。研究结果有助于对桶形基础进行优化设计。     

长短桩组合型复合地基优化设计方法研究

在软土地基上建造建(构)筑物需要进行地基处理,复合地基是一种行之有效的地基处理方式。工程上一般对地基浅层土的承载力要求较高,而深层只需满足下卧层强度要求即可。长短桩复合地基可做到浅层置换率高,深部置换率低,这样就合理地满足了软弱地基不同深度对承载力的要求。同时长短桩复合地基浅部置换率高,加固区复合地基模量大,深部置换率低,复合地基模量较低,正好适应浅部附加应力大,深部附加应力小的应力场,这样对减少软弱地基总沉降有利。本文探讨了长短桩复合地基优化设计方法,提出了长短桩复合地基优化设计数学模型,并利用复合形法求解优化设计数学模型,同时给出了优化设计计算算例,计算结果表明,此优化设计方法不仅可有效地保证长短桩复合地基设计方案技术上可靠,还可获得最佳的经济效益。