软土地区桩侧后注浆灌注桩抗拔特性研究

对上海某工程中4根采用双套管工艺的桩侧后注浆的试桩进行单桩竖向抗拔静载荷试验,通过双套管将工程桩桩顶标高以上桩身与土体隔离,使试桩更接近工程桩实际受荷状态。通过试验数据分析,得到软土地区桩侧后注浆灌注桩桩身位移和桩身内力均沿深度的增大而逐渐向下发展,桩身侧摩阻力也由桩顶随深度向下逐渐发挥;桩侧后注浆工艺能够在一定程度上提高桩身侧摩阻力,从而提高灌注桩的单桩竖向抗拔承载力。     

基于Geddes方法的既有基桩竖向承载力评估

自实际的桩顶向下一定范围内的桩身视为长度不大于实际基桩的一根假想桩基(即"虚桩")。根据Geddes解,计算"虚桩"桩侧摩阻力引起的"虚桩"桩端平面下方土体附加应力。分析软土、粘土和强风化地层中基桩受荷后不同时期承载力试验结果,提出沉降稳定基桩总体承载力提高幅度限值。根据土体附加应力水平,结合相关规范对地基土受荷后承载力评价的规定,提出沉降稳定的桩基础桩侧摩阻力和桩端阻力抗力系数取值方法。进行了同一场地下的试桩和工程桩受力现场监测。试桩桩基采用静载荷试验方式加载,工程桩桩基通过上部结构施工加载,通过试桩确定桩侧摩阻力标准值。采用本文方法对工程桩桩基的侧摩阻力变化情况进行了评估,并与监测结果进行对比,结果表明本文方法偏于安全。对于沉降不稳定的桩基,亦根据Geddes法原理,提出了桩侧摩阻力折减系数的计算方法。     

锚桩法静载试验群桩相互作用解析分析

建立了基于弹性理论法的抗拔单桩解析计算模型,以及考虑试桩与锚桩相互作用的群桩计算模型,利用该计算模型讨论不同地层中抗拔桩桩身变形和内力分布规律,进而分析锚桩法静载试验中地层条件、桩间距等因素对试桩竖向抗压刚度和变形的影响。计算结果表明,桩土刚度比越大,桩-土界面摩阻力和桩身轴力曲线沿深度变化越小,相应桩身上拔位移量越大。土体模量大的地层中桩身轴力衰减最快,浅部土层性质对单桩抗拔承载力起重要作用。试桩、锚桩与地基相互作用可导致锚桩法静载试验中试验桩抗压刚度比真实情况偏大,对静载试验结果修正后能得到与实际情况更为接近的试桩曲线。     

南京地区大直径后注浆嵌岩桩静载荷试验研究

桩基静载荷试验是研究桩基承载力性能和工艺参数最为可靠的试验方法。基于4根直径1.2m桩端桩侧联合后注浆嵌岩钻孔灌注桩单桩静载荷试验,得到了试验桩的荷载位移曲线、桩身轴力分布特性、桩侧摩阻力分布特性和桩身承载力特性。试验表明:该4根试桩极限承载力均不小于50 000 kN,桩顶位移变形量均小于45 mm,位移控制能力表现较好;通过桩身轴力和桩身断面位移变形参数分析可知,桩顶位移变形主要来于非嵌岩段的桩身压缩变形,占总变形量的88%～92%;桩身轴力及侧摩阻力曲线表明嵌岩段的侧阻力并未充分发挥,端阻力占总承载力的比例相对较小,为6%～7%左右;桩基承载力主要由侧摩阻力承担,表现为摩擦桩。     

自平衡试桩法上段桩有限元研究

首先根据自平衡试桩法上段桩的受力模型理论分析其荷载传递机理,然后在考虑桩土接触面特性的基础上使用ANSYS有限元分析软件建立上段桩的三维有限元模型对其展开研究,最终得到上段桩在荷载传递机理、沉降变形以及桩身内力分布等方面的规律,还进一步研究了桩土刚度比对桩身截面位移和桩侧摩阻力发展和分布的影响。     

不同受载方式下桩侧阻的渗水力模型试验研究

利用ｎ·ｇ渗水力土工模型试验对垂直受载桩在桩顶压桩，桩顶拔桩及桩底托桩等受载方式下的桩侧摩阻力的发展规律进行了试验研究，得到了侧阻与位移的关系、侧阻强度沿桩身的分布以及侧阻强度和相应截面位移之间的关系，试验成果在一定程度上揭示了侧阻发展的机理。     

基于光纤监测钻孔灌注桩承载性能研究

为了研究湖州软土地区钻孔灌注桩侧摩阻力的发挥,采用光纤监测技术获取试桩在现场载荷试验中桩身轴力、桩侧摩阻力及桩顶沉降位移。通过对监测数据分析,结果表明：试验荷载下试桩为摩擦桩,摩擦桩的承载力提高主要由桩侧摩阻力决定,且随着桩顶荷载的增加各土层的侧摩阻力相应增加;上部的黏质粉土层侧摩阻力随着加载等级的增加相应增加并趋于极限,其他土层侧摩阻力也逐渐增加,其中桩承载力主要由中部粉质黏土层的侧摩阻力提供;在桩顶荷载较小的情况下,桩顶荷载由上部的土层侧摩阻力承担,轴力未传递到下部土层,下部土层对桩身侧摩阻力无发挥,桩端阻力为零。     

不同受载方式下桩侧阻的渗水力模型试验研究

利用ｎ·ｇ渗水力土工模型试验对垂直受载桩在桩顶压桩，桩顶拔桩及桩底托桩等受载方式下的桩侧摩阻力的发展规律进行了试验研究，得到了侧阻与位移的关系、侧阻强度沿桩身的分布以及侧阻强度和相应截面位移之间的关系，试验成果在一定程度上揭示了侧阻发展的机理。     

基于桩侧摩阻力概化模式的桩身压缩量计算

桩身轴力传递自上而下逐渐减弱,桩身压缩也随之由大变小。对于长桩,大量实测结果表明,在工作荷载下,中下部桩身侧摩阻力较难发挥,桩身也不会发生压缩变形。基于桩侧摩阻力分布概化结果计算桩身压缩量,采用综合系数法,将实际桩侧摩阻力分布的形式按不同桩侧摩阻力概化模式进行概化,概化后分解为基本的矩形和三角形单元分别计算,并与实际工程的试桩实测桩身压缩量进行对比。结果表明,采用的桩身压缩量计算方法计算结果与实测值较为接近,说明采用的桩身压缩量计算方法可靠,可为类似工程提供参考。     

成都软质岩灌注桩竖向承载性能现场试验与分析

为获得成都地区软质岩灌注桩的竖向承载性能与特征,基于该地区两根软质岩灌注桩的单桩竖向静载荷试验,采用分布式光纤设备开展桩身应力监测,并结合两根试桩的数值模拟分析,综合确定出桩身轴力、桩侧摩阻力、桩端阻力的大小及分布规律,得到桩身侧摩阻力沿深度呈增大变化特征,且在地层分界处,侧摩阻力曲线发生明显突变;随着桩顶荷载增大,桩端阻力逐渐增强,桩端附近的侧摩阻力也逐渐增大,且这种侧摩阻力强化效应主要集中在桩端以上1m以内。     

减沉桩的工程应用试验研究

在浙江深厚软土地基中,减沉桩在多层建筑基础中大量使用。为进一步分析浙江软土地基中减沉桩的工作机理,对某工程中减沉桩的应用进行试验研究。通过桩、土应力测试和建筑物沉降观测,分析减沉桩基中桩土应力分担比及荷载传递性状的规律,为深入探讨桩土共同作用机理,进一步完善减沉桩设计理论提供依据。试验结果表明,各幢楼的基底反力大致呈中间小、边缘大的抛物线分布形式;本工程3幢楼承台底土承担荷载的比例最终保持在14.6%～18.1%。分析结果表明,减少沉降量桩基具有良好的经济效益和社会效益,应用前景广阔。     

碎石桩复合地基数值模拟分析

对碎石桩复合地基进行了有限元数值模拟分析，研究了桩、土应力比分布间的关系。对复合地基模型的计算值与现场实测值进行了比较，得出了几点有益的结论。     

水泥粉煤灰钢渣桩(CFS桩)处理地基试验研究

人工填土由于其特殊的工程地质性质 ,难以作为基础持力层 ,将主要用于软土地基处理及消除黄土湿陷性的CFS桩推广到填土中 ,通过现场测试 ,证明其有效性 ,并对CFS桩复合地基承载力特性、桩土应力比、荷载分担比及桩间土的改良效果进行了分析论述。     

基于沉降标准的卵砾石层中后注浆桩承载力预测

 用桩顶位移标准来确定桩的承载力对后注浆桩的设计有重要意义。在分析后注浆减小桩基沉降机制的基础上,通过对桩端位于卵砾石层的后注浆桩承载力提高量的统计分析得出在不同桩顶位移条件下承载力提高系数的分布情况,并通过正态分布函数进行拟合,给出一种基于沉降控制标准的后注浆承载力预测方法,并通过一个工程实例说明该方法的合理性。另外,统计表明在现有极限承载力设计体系下,当桩顶荷载对应于设计注浆桩承载力特征值时桩顶沉降比范围为1～2;当桩顶荷载对应于设计注浆桩极限承载力标准值时,桩顶沉降比范围为3～4。     

变刚度调平设计中桩基承载性状研究

桩基变刚度调平设计的框筒结构体系大比尺模型试验和实际工程桩顶反力测试结果均显示工作荷载作用下,核心筒不同区位桩顶反力随荷载水平的提高而增加,核心筒外围框架柱下桩顶反力也与核心筒下桩顶反力一样趋于均匀。可见,变刚度调平设计可调整反力分布,改善筏板的受力性状。模型试验中核心筒桩顶反力提高的比率是角桩最大、边桩次之、中心桩最小,角桩、边桩、中心桩反力与平均值的比值为:1.15∶1.02∶0.83。工程实测中外框架角桩下桩反力外框架边柱下桩反力核心筒下桩反力。这主要由于群桩效应引起的桩基竖向支撑刚度弱化,外框架柱下角桩处桩数少,群桩效应影响较弱。     

桩间距对桩筏基础结构性能影响的模型试验研究

 为研究桩间距对桩筏基础结构性能的影响,设计并进行不同桩间距的桩筏基础系列模型试验。结果表明,设置不同的桩间距可调配群桩基础中桩与筏板的分担作用,调整桩筏基础的受力性能。常规桩距桩筏基础以桩为承载主体,地基土的荷载分担次之;当桩间距大于6倍桩径后,桩较早进入塑性支承状态,地基土分担荷载能力增强,桩与筏板荷载分担的主次作用发生转换,筏板逐渐转换为基础的承载主体。随着桩间距增大,筏板内力分布由整体弯曲过渡到以局部弯曲为主。桩筏基础桩顶荷载分布规律受桩间距的影响,随着桩间距增大,桩顶荷载由角桩最大逐渐转化为中间桩最大。建议桩筏基础设计方法应考虑桩间距设置对筏板与桩土体系相对刚度、筏板内力和桩顶荷载不均匀特征的影响。     

谈离心法预制空心混凝土桩

介绍了市场上常见的工厂化生产的混凝土预制桩桩型特点及其生产工艺,并从预应力钢筋混凝土保护层厚度、钢筋配筋率、混凝土用量、承台等方面对管桩与空心方桩进行了比较,通过比较分析得出:空心方桩相关工艺至今仍不够成熟,存在钢筋混凝土的保护层厚度低、配筋率小、桩身的成桩质量得不到控制等缺点。     

复合地基临界桩长的研究

通过对柔性单桩竖向加荷、大面积荷载作用下复合地基中心单桩轴对称及路堤荷载作用下复合地基的有限元数值分析,探讨了临界桩长问题,得出了桩体临界桩长不仅与桩土模量比有关,而且与荷载分布有关的结论。     

黏性土中开口与闭口模型管桩受力性状试验研究

为研究开口和闭口试桩在黏性土体静力沉桩过程中荷载传递规律及承载性能的差异性,采用桩身开槽预埋增敏微型光纤光栅传感器的方法,针对黏性地基土,开展两组不同桩端形式模型试桩承载性能对比试验,测得沉桩过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力及桩身轴力发展变化规律。结果表明:光纤光栅传感器可实时监测沉桩过程中桩身受力状态;开口和闭口模型管桩的压桩力、桩端阻力等荷载均随着沉桩深度的增加呈增长趋势,而不同贯入深度下的桩身轴力却逐渐递减;黏性土中的静力压桩、开口管桩和闭口管桩的桩端阻力占比均超过50%;在桩侧摩阻力发挥上,双壁开口模型管桩外管是内管的3倍。当开口管桩贯入深度达到最大值90cm时,土塞高度稳定在33cm,此时,桩侧单位侧摩阻力的分布呈下大上小的形式。     

砂土地基中静压桩沉桩及其承载特性室内试验研究

静压沉桩过程中沉桩阻力计算是桩机选型的关键,而目前对沉桩阻力计算方法尚未统一,且沉桩过程中引起的桩周侧压应力分布规律尚不明确。为此,通过室内模型试验模拟砂土地基中静压沉桩,研究沉桩速率和桩长对静压沉桩过程中沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力的影响。结果表明：沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力主要与桩长有关,沉桩端阻力与沉桩阻力之比随着沉桩深度增加而减小,但在沉桩深度为12倍桩径位置的沉桩端阻力占沉桩阻力的比例仍高达75%;桩周侧压应力随着埋深增加逐渐趋近于被动土压力,其主要与沉桩对土体挤密作用有关,且增加桩长和降低沉桩速率均可改善沉桩挤密作用;桩周侧压应力存在显著的“退化”现象,并与沉桩过程和桩体回弹有关。此外,基于太沙基极限承载力理论建立了沉桩阻力拟合计算式,并结合朗肯被动土压力理论,提出了桩周侧压应力计算的朗肯被动土压力修正计算公式,可用于静压桩沉桩完成后的桩周侧压应力计算。