基于改进荷载传递法计算降水引起的基桩沉降

现有研究采用荷载传递法时均未计算桩体自重,若直接应用于国内软土地区超长桩基的沉降计算,其精度难以满足高速铁路线下工程严格的沉降控制要求。基于佐藤?悟双折线模型提出侧阻荷载传递函数的假定模式,引入桩体自重并对荷载传递法的基本微分方程进行修正和求解,结合降水引起的桩周土体沉降计算和基于端阻弹性模型的桩端土体沉降计算,获得地下水位变化诱发的基桩沉降计算方法;采用理论推导的基桩沉降解析解,并借助嵌入荷载传递函数的有限元方法,分别对单纯桩顶荷载作用和桩顶荷载与降水共同作用两种工况下的桩侧摩阻力、桩体轴力和基桩沉降进行算例对比分析;有限元计算因考虑了由桩体沉降产生的桩周土体附加竖向位移而与理论计算略有偏差,但两种方法计算结果的变化规律基本一致,验证了降水引起的基桩沉降理论计算公式的合理性及正确性。     

抽降水引起的桥梁桩基沉降计算

本文采用理论分析的途径,探讨了抽降水引起桥梁桩基沉降的机理,推导了由于降水引致的层状土对桩基负摩擦力的理论计算公式,并通过迭代法计算得到实际的中性点位置以及总的负摩擦力大小。在以上分析基础上,建立了在抽降水情况下桥梁桩基沉降的理论计算方法。本文利用该方法对某高速铁路桥墩桩基在大量抽水情况下的沉降值进行了计算,计算结果与实测值相差5.7mm,相对误差仅13%,计算结果验证了该方法的可行性。     

承受负摩擦力的桩基沉降计算的迭代法

结合负摩擦力产生的机理,认为软土地区的桩基的负摩擦力问题主要是沉降问题,而不是强度问题。利用半理论半经验的桩基沉降计算方法［１］ ,对承受负摩擦力的桩基的中性点及桩基的沉降、桩的分担比进行简单的迭代计算,由此可确定承受负摩擦力的桩基的沉降,计算结果与实测结果的对比表明,该法简单可行。     

深基坑降水与沉降的非线性耦合计算

结合润扬长江公路大桥南锚基坑工程,基于不同水文地质层水流运动特征的差异,对基坑降水过程中的地下水流计算,提出了双层结构数学模型,由此可以同时求出各分层地下水位。在土层降水-固结过程中,考虑到渗透系数和贮水系数随土层物理力学参数的非线性变化,提出了深基坑降水与沉降的非线性耦合计算方法。这为基坑土体变形预测、控制,指导工程施工和设计提供了新的途经。     

对济南地区基坑降水引起既有地基沉降的认识

结合工程经验,对基坑降水引起的周边既有建筑地基沉降的影响因素进行了总结,针对采用分层总和法估算降水引起地基沉降公式中,对应附加应力段的压缩系数取值不准问题,提出了采用基于地层应力历史的降水引起周边地基沉降的估算方法,并结合工程实例对降水引起地基沉降进行了预测。     

盾构穿越长期降水区域引起地表沉降分析

成都轨道交通施工穿越的主要地层为砂卵石地层,其间夹杂大量细小颗粒,部分盾构需穿越长期降水的既有明挖区间,施工过程中土体竖向位移较未降水区域显著不同。从长期降水区域土体结构、沉降机理、沉降控制方式及工程实例几个方面进行分析,得出下列结论：（1）基坑长期降水会导致砂卵石地层中细颗粒流失,形成骨架–孔隙结构;（2）注浆及改良注浆材料性质对盾构穿越长期降水导致细颗粒流失区域引起的土体竖向位移具有一定控制作用;（3）未进入降水区域时盾尾脱出阶段造成的沉降占比最大,进入降水区域后刀盘到达及盾构通过后土体固结沉降占比增大。结论经成都轨道交通十七号线明—九区间盾构工程验证,研究成果可为后续类似工程提供一定的理论依据及借鉴。     

基坑降水引起周围土体沉降性状分析

从影响基坑周围土体沉降的诸多因素中选出3个主要因素:弹性模量、降水深度和渗透系数,利用二维有限元法分析了它们对基坑周围土体沉降性状的影响。同时通过建立二维有限元模型,研究了工程上采用的回灌和止水措施对减小地表变形的作用。研究表明,使用回灌井、回灌沟或止水帷幕措施可减小地表总沉降和不均匀沉降。     

均质地基中的桩基础沉降计算

树桩基础为等代墩基，从明德林（Ｍｉｎｄｌｉｎ）解出发，推导了置于均质地基中的桩基础沉降计算公式，并给出了有关计算参数表，利用这些公式和表格进行沉降计算，比较方便、简单。     

高速铁路桥梁桩基工后沉降组合预测研究

通过现场沉降监测,获取了高速铁路桥梁桩基沉降的大量实测数据。据此分析了成桥过程中桩基沉降发展的规律及其沉降曲线特点。对桩基最终沉降,采用单项预测模型进行了拟合预测,通过预测效果的评价指标分析,指出了客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南中评价预测模型合理性仅局限于相关系数指标的不足,建议引入均方误差MSE、平均绝对百分比误差MAPE和平均绝对误差MAE指标进行综合检验、评价,并提出了这些评价指标相应的参考值。引入组合预测模型进行高速铁路桥梁工后沉降预测,对比分析现有组合预测模型的特点,提出了高速铁路桥梁桩基工后沉降预测应遵循的具体步骤和原则。研制了桥梁桩基沉降加权组合预测电算程序BriFSCF,可大大提高预测准确度和效率。通过工程实例验证表明,最小二乘准则下的最优组合预测方法效果较好,可作为预测的优选模型。其结果可供高速铁路合理铺设轨道时间的确定、工后沉降计算参考和利用。     

地铁暗挖法施工中降水引起地面沉降问题的探讨

近年来,地铁暗挖施工中辅助降水措施取得了很大成功,但由降水引起的地面沉降,其成因、危害性、如何避免和控制是十分重要的问题。本文结合北京地铁7号线双井站工程实际经验,对降水沉降问题进行探讨和总结。车站主体暗挖施工过程中,监测降水沉降值仅4.0mm,证明双井站降水方案和沉降控制措施是合理的。     

基坑开挖及降水引起周围建筑物不均匀沉降的实例

在建筑物较近处,放坡开挖８．０ｍ的基坑,由于降水、开挖及雨后土体强度的降低,引起建筑物不均匀沉降,通过实测发现,降水引起的地面沉降影响范围约为井深的１．５倍;放坡开挖引起的地面沉降影响范围的为坑深的３￣４倍,以及雨后土体强度降低会进一步加强土体变形等结论。     

明特林法计算桩沉降量中的一些探讨

随着上海地区高层,超高层的日趋增多及沉降控制复合桩基的出现,按明特林法计算桩基沉降的结果较实本基础法更接近实际情况,就明特林法计算桩基沉降中的一些问题进行了探讨,使计算结果与实际试桩结果更为接近。     

负摩擦作用下PCC桩沉降计算

从桩-土相互作用的机制出发,建立了均质地基中PCC桩负摩阻力传递的弹性微分方程。提出了基于有限差分法的一种桩身位移的迭代算法,计算结果表明,该计算方法收敛性好,且符合实际情况。根据中性点定义得出其位置在桩身中下部,与以往的研究结果相吻合。结果还表明,PCC桩比等截面的实心桩有较小的沉降。     

中超长钻孔灌注桩的沉降计算

针对现有的桩基沉降计算理论不仅难以完整地描述桩－土系统的复杂程度，在应用上也难以满足各方面的要求，根据中超长钻孔灌注桩的实际情况，采取一些合理的简化措施后，提出了一种实用的桩基沉降计算方法，实例分析表明，该方法可较好地预测桩的沉降量。     

地铁暗挖站体施工过程中的降水沉降分析及意义

采用暗挖法施工的地铁站体,施工难度较大,在站体上方或附近存在重要的建(构)筑物时,难度及风险则进一步增大。不仅如此,如在开挖深度内存在地下水,则需要对地下水进行抽降,降水沉降与暗挖施工沉降相互叠加,无疑会加剧暗挖施工的难度及风险,为确保对暗挖施工沉降的实时管控,从理论到实际操作上,合理分解降水沉降与暗挖施工沉降,就显得非常必要。本文在这方面进行了有益的探索,这是一项非常科学、严谨和有实际意义的工作。     

考虑桩身压缩的综合系数法计算超长桩基础沉降

实测表明,超长桩基础的桩身压缩量占总沉降量很大比例,因此,等代墩基法刚性体的假定不符合实际,需要一种考虑桩身压缩量的方法来计算超长桩基础沉降。通过对现有超长桩实测数据的分析,得到了嵌岩桩桩身压缩系数拟合方程,同时得出了非嵌岩桩桩身压缩系数约为0.5;推出桩侧沉降比和桩端沉降比,并编制了Matlab计算程序。最后通过工程实例计算考虑桩身压缩的超长桩基础沉降,计算结果与实测结果相吻合。     

抽降地下水引起地面沉降的计算与预测

通过理论分析,提出抽降地下水引起地面沉降的计算方法,并根据抽降承压水引起地面沉降的估算公式对沉降及差异沉降进行预测.     

考虑应力应变时间效应的桩基长期沉降计算方法

土体的应力应变时间效应对桩基长期沉降有重要影响。在长期荷载作用下桩基的沉降主要包括两个部分：桩尖刺入量和桩底土体的蠕变压缩沉降。采用Mesri蠕变模型描述土体的蠕变行为，用桩的Mindlin应力公式计算桩端和桩侧荷载在桩端平面以下产生的附加应力，用Boussinesq应力公式计算承台分担荷载产生的应力。分别给出了桩尖刺入量和桩底土体蠕变压缩量的计算方法，从而提出了一种考虑土体蠕变效应的桩基长期沉降计算方法。计算结果与桩基长期监测结果较为吻合，表明在获得可靠的计算参数后可用提出的方法估算桩基长期沉降。     

桩基设计中考虑负摩阻力时中性点位置的确定

从负摩阻力的定义出发,以某工程为实例,确定了中性点的位置,其结果与规范取值相符合,并分析了该工程中负摩阻力的影响。     

桩基负摩阻力沿桩长变化的试验研究

结合中国移动甘肃定西分公司新城区移动通信综合楼项目,在大厚度自重湿陷性黄土场地上进行长时间的桩基浸水载荷试验（试桩直径为800 mm,桩长26 m,试坑深度为2 m）,对不同深度下、不同范围内的桩侧负摩阻力的变化特征以及土体的沉降过程进行分析。试验结果表明,特殊浸水条件下桩侧负摩阻力沿桩身出现多个峰值,并且正、负摩阻力出现交错分布的现象,无法给出建筑桩基技术规范[1]规定的平均负摩阻力值;桩周土体沉降量亦沿桩身出现多个峰值,并且其变化趋势直接影响桩侧正、负摩阻力沿桩身交替变化的走势;中性点位置并未得出建筑桩基技术规范[1]所提供的单一参考值而是沿桩身出现了多个中性点;黄土的实际湿陷情况是分段发生湿陷的,而不是如传统观点所述在单一中性点以上突然出现整段湿陷。