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。     

长短桩复合地基设计计算

阐述了长短桩复合地基的设计思想，介绍了长短桩复合地基承载力和变形的计算方法，并对设计中有关设计参数的确定进行了分析。     

长短桩复合地基设计计算的探讨

通过对长短桩复合地基承载力计算的不同公式进行对比分析 ,提出比较适宜的设计方法 ,并提出其沉降计算公式和加固效果检测方式 ,并将长短桩复合地基理论灵活应用于补桩设计     

长短桩复合地基的设计和检测

将长短桩复合地基应用于小高层住宅中.详细阐述了长短桩复合地基的设计方法,并于实际检测结果加以比较.同时总结了长短桩复合地基在应用中注意点.     

刚柔性长短桩复合地基性状分析

对刚柔性长短桩复合地基的工程性状进行了分析研究。利用有限元方法对不同的垫层模量、垫层厚度、短桩模量及长桩长度对长短桩复合地基的总沉降、长短桩应力比和长短桩桩身应力所产生的影响及规律进行了分析。结果表明,优化材料参数可以较好地改善长短桩复合地基的受力性状,使基础受力更合理。另外,长桩的存在可有效减小地基沉降值。结合对温州某小区该类型地基埋设压力盒的现场监测,分析了实际工程中刚柔性长短桩复合地基的应力比和土压力的发展规律。其结果可为该类型复合地基的设计和应用提供参考。     

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。     

基于加权扰动共生生物搜索算法桩网复合地基优化设计

通过分析桩体未打入硬土层和桩体打入硬土层两种情况下桩网复合地基的受力变形特性和设计计算方法,建立了以桩径、桩长、桩帽边长和厚度、桩间距为设计变量,以地基承载力、沉降、加筋体抗拉、桩帽抗弯抗剪为约束条件,以工程造价为目标函数的桩网复合地基优化设计数学模型;通过引入加权扰动策略和减少寄生操作改进共生生物搜索(SOS)算法,提出了加权扰动共生生物搜索(PWSOS)算法;采用PWSOS算法求解桩网复合地基优化数学模型,得到基于PWSOS算法桩网复合地基优化设计方法。工程实例计算结果表明,改进得到的PWSOS算法具有更好的寻优性能和收敛速度,并得到了更优的桩网复合地基优化设计方案。     

基于HPSO算法的CFG桩复合地基优化设计

复合粒子群优化(HPSO)算法是一类随机全局优化技术,具有搜索能力强、收敛速度快、搜索精度高的优点。针对水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基设计中的优化问题,利用FLAC软件自带的fish语言实现了HPSO算法对CFG桩复合地基多个设计参数的优化辨识。该方法从设计参数的随机值出发,以CFG桩施工时所需混合料方量作为目标函数来评价参数的品质,利用HPSO算法规则实现设计参数的进化,搜索出全局最优的设计参数值,从而实现了CFG桩复合地基设计参数的自适应辨识。利用该方法对某工程CFG桩复合地基进行了多参数优化设计。结果表明,HPSO算法用于CFG桩复合地基优化设计是有效的,能在满足设计及相关规范的前提下有效降低工程成本,提高经济效益。     

基于概念设计的长短桩复合地基典型工程应用模式

本文从长短桩复合地基各组成部分的功能角度,阐述了长桩、短桩、褥垫层的作用机理,提出长短桩复合地基概念设计应遵循的设计原则。应用概念设计思想,建立了长短桩复合地基的五种典型工程应用模式,并在各典型模式的分析说明中,提出设计与施工参数的选用建议。通过在北京某工程的实际应用,显示长短桩复合地基的典型工程应用模式具有较好的实用性。     

深厚软土中长短桩复合地基试验

为了研究水泥土长短桩复合地基在深厚软土的加固效果及其承载特性,实测了长桩、短桩和桩间土顶面应力,探讨了这种复合地基桩土应力比及其变化规律。研究表明,长桩和短桩桩土应力比均表现为先增大,后减小,再趋于稳定的趋势,并在临界荷载P_c前后,复合地基主次桩顺序发生变化。得出考虑荷载水平的水泥土长短桩复合地基承载力计算公式及桩土承载力发挥系数取值方法。结果表明:β取值范围在0.778~0.838,β₂的取值范围为0.945~0.971,并且建议取s/b比值为0.001 48~0.002 04对应的承载力为长短桩复合地基承载力特征值。      

柔性桩复合地基的系统可靠性分析方法研究

运用系统可靠度理论,根据柔性桩复合地基分别按承载力设计和变形控制设计的不同计算方法,将复合地基整体系统分为复合地基承载力子系统、变形子系统、差异变形子系统,分别进行可靠性分析,并计算整体系统失效概率。提出了复合地基的系统可靠性分析方法,为复合地基的优化设计提供了一种思路。     

基于遗传算法的深层搅拌桩优化设计

将遗传算法应用于深层搅拌桩优化设计中,以单位面积内深层搅拌桩的水泥用量为优化目标函数。全部约束条件均按相应规范的要求给出,并针对传统遗传算法优化设计时遇到的诸如计算量大、早熟收敛等问题,提出了相应的改进策略,利用Visual C++编制了计算程序,通过实例证明了所提优化方法的有效性。     

长短桩组合多元复合桩基技术的应用研究

论述了长短桩组合多元复合桩基的设计原理,分析了复合桩基承载力和地基沉降的计算方法。并结合灰砂桩与CFG桩组合桩基处理工程实例,介绍了按长短桩多元复合桩基设计计算、施工技术和处理效果。实践证明,长短桩复合桩基组合形式多样,不受桩型选择限制,可实现单元组合或多元组合,它能充分发挥桩间土、短桩和长桩三者的潜能,大幅度地减少了长桩的用量,确保地基承载能力,并可有效地控制基础整体沉降和差异沉降,其应用前景广阔。     

改进遗传算法在坝基帷幕灌浆方案优化中的应用

以一般基岩上的混凝土重力坝为例,采用改进的遗传算法对坝基有排水时的帷幕灌浆参数组合进行优化研究.根据帷幕的厚度进行单元网格剖分,用有限元数值方法计算渗流场,以坝基渗流量、坝基渗透压力和幕体本身的最大水力坡降不超过允许值为约束条件,以帷幕的工程造价最小为目标函数建立优化设计数学模型,寻找一般情况下的帷幕参数的最优组合,为工程设计提供参考依据.     

基于遗传算法的软土地基沉降预测

基于自然进化原理的遗传算法是一种解决岩土工程复杂非线性问题十分有前景的方法。对遗传算法中一些具有代表性的算法作了简要分析和评论。软土地基沉降受众多因素的影响,在时序上表现出复杂的非线性特征。针对一个加固纠偏工程的沉降预测问题,运用MATLAB编写遗传算法程序进行了预测分析。计算结果与实测资料基本一致,它在全局优化、非线性优化、多参数优化等方面表现出了传统算法无法比拟的优势。     

复合桩基设计与沉降分析

介绍了复合桩基的设计理论和步骤,分析了复合桩基的沉降发展过程,用Geddes应力解的分层总和法计算桩群分担荷载所引起的地基沉降,以Boussinesq应力解的分层总和法计算承台下土分担的荷载所引起的地基沉降,将二者之和近似作为复合桩基的沉降。对某住宅楼基础采用复合桩基设计,布桩数约为常规桩基设计的1/3,节约造价近35％。复合桩基最大沉降量较常规桩基设计大,但仍在基础容许沉降范围内。     

软土地区复合桩基础适用条件的探讨

复合桩基的根本是桩土共同作用,而桩土共同作用的前提则是桩土变形协调,基桩与地基土的支承刚度通常存在数量级上的差异,因此要使桩土的变形协调,必须要采取一定的措施。以桩土共同作用机理为根本对复合桩基的使用条件进行了探讨,指出天然地基承载力满足率小于0.5而采用复合桩基时,桩土共同作用无法形成,最终使整个建筑物的安全度降低;天然地基承载力满足率大于0.6甚至0.7时,复合桩基整体安全度虽容易满足,但整体偏于保守,另外还容易缩小复合桩基适用范围。建议复合桩基使用条件中天然地基承载力满足率大于等于0.5即可。