瑞安城市防洪工程某基桩负摩擦力计算与分析

桩基的负摩擦是地基对于桩产生相对沉降时施加在桩身的向下的摩擦力.工程中的负摩擦问题在许多场合中存在,如软基上建设高桩码头等大规模桩基结构或者高速公路通过江河时建造的高架桥的深桩基.负摩擦问题可能会因为设计使用时被忽视或考虑不足而造成:①桩端地基的屈服或破坏;②桩身破坏;③结构的不均匀沉降等而影响使用,甚至导致工程事故的发生.结合瑞安城市防洪工程实际工程地质条件,建立了基桩三维模型,计算了群桩的负摩擦力大小与分布,为工程设计提供了参考.     

基于能量法的软土地基中基桩负摩阻力计算方法

摘要：为了有效计算与分析软土地基中基桩的受力与位移情况，采用土体弹塑性三折线模型计算桩侧土体的摩阻力与桩土相对位移；考虑桩侧土体发生沉降时桩-土保持能量平衡，导出产生负摩阻力时基桩的能量平衡方程，进而给出不同位移条件下桩身轴力与位移的计算式；最后通过对某工程实例进行数值计算表明：计算结果与实测数据基本一致，使用三折线模型的能量平衡计算式能够用于研究分析基桩在各级均布荷载作用下的受力特性，为桩基工程设计提供相应的参考。     

高填土路堤对既有大跨度桥梁桩基的影响分析与监测

哈尔滨市松花江北岸滨江大道工程穿越松花江跨江大桥。为减轻路堤填筑对桥桩的影响,基 于垂向二维有限元模型及现场监测,研究了土工格栅加筋、钻孔灌注桩隔离及注浆处理等综合措施的可 行性,并分析了路堤填筑过程中地基土及桥桩的变形。结果表明:土体加筋、钻孔灌注桩隔离及注浆处 理等综合措施可有效减轻路堤填筑对桥桩的影响;路堤填筑对桥桩的影响主要集中在桥墩桩身的上部, 桩身下部影响较小;桩基础附加沉降主要由承台上部填土所致,主动区加固措施对减小桥桩的水平位移 效果比较明显。研究同时表明,垂向二维有限元模型因桩基简化为板桩墙,使得地层附加应力全部由桩 基承担,被动区土层变形的计算结果偏小,桩基变形计算结果偏大。     

基于能量法的软土地基中基桩负摩阻力计算方法

为了有效计算与分析软土地基中基桩的受力与位移情况,采用土体弹塑性三折线模型计算桩侧土体的摩阻力与桩土相对位移。考虑桩侧土体发生沉降时桩-土保持能量平衡,导出产生负摩阻力时基桩的能量平衡方程,进而给出不同位移条件下桩身轴力与位移的计算式。最后,运用该方法对某工程实例进行数值计算,计算结果与实测数据基本一致,证实了三折线模型的能量平衡计算式能够用于分析基桩在各级均布荷载作用下的受力特性。     

考虑负摩阻力影响的桩土复合地基承载力计算

结合新疆某拟建平原水库工程,就供水兼退水涵洞坐落的软黏土地基,进行了混凝土预制桩加固处理。在验算桩土复合地基承载力特征值时,充分考虑了涵洞周围大面积地面堆载给基桩带来的负摩阻力问题,采用建筑桩基技术规范相关公式,计算时将下拉荷载标准值和单桩竖向极限承载力标准值进行了叠加,根据叠加后的单桩竖向承载力标准值进行桩土复合地基承载力特征值计算。     

南宁软岩地基大直径灌注桩极限承载力预测

南宁市下伏泥岩粉砂岩地基具有显著的浸水崩解软化特性,使得该地基大直径灌注桩承载力难以确定。依托南宁市火车东站南广场高架平台工程软岩互层地基大直径灌注桩项目,对该工程2根群桩基桩进行了静载试验研究。针对试验中试桩未达到破坏其极限承载力难以确定问题,采用指数函数拟合法和数值反演分析法来预测其荷载沉降性状和极限承载力,并进行对比分析。结果表明:软岩互层地基桩基荷载沉降性状为缓变型,表现出端承摩擦桩的特性,可用指数函数来描述试桩受荷性状,并结合数值反演分析来预测其极限承载力,目前常用的桩基设计方法低估了该地基中基桩的承载力。     

减少沉降量桩基设计

软土地区天然地基承载力较低,建筑物沉降较大.利用桩土互相作用理论将桩基础的沉降分为两部分:一部分为承台分担的荷载引起的地基沉降;一部分为桩群分担的荷载引起的地基沉降.减少沉降量桩基是相对于以上部结构荷载确定桩数和桩长的常规桩基础设计方法而出现的一种新的设计计算模式和桩基础处理方法,其充分利用和发挥了桩对控制基础沉降的能力,大大降低了基础的工程造价.     

穿桥抛石围堤堆载对桥墩影响分析

根据浙江省沿海某一围海造陆工程,采用理论计算和数值模拟方法研究了穿桥围堤堆载引起的地基附加应力对桥墩的影响。计算结果表明:围堤堆载对桥墩基桩产生一定影响,但引起的桥墩位移值较小,可以忽略不计;车辆荷载的施加对桥墩影响较大,基桩负摩阻力、侧向推力和桥墩位移值增大约1.2倍~4.0倍,数值模拟计算值比理论计算值偏大,误差在6%~12%之内,控制施工车辆荷载对桥墩的影响至关重要。更多还原     

复合地基施工顺序优化机理特性分析

通过数值模拟试验,计算分析了先加桩后填筑坝体(先桩后土)、先填筑坝体后加桩(先土后桩)和先填筑坝体后加桩并注浆(先土后注浆)3种情况下的地基固结变形、应力特性。以秦岭电厂灰坝加固工程为例,探讨了复合地基施工顺序优化的方法机理和影响因素,结果表明:"先土后桩"的施工顺序较传统的"先桩后土"可以较大地发挥上部土体对地基的压密作用,使桩间土承担更大的上覆荷载,促进地基土的固结,大大减少地基的"工后沉降",有利于坝体或路基的安全运行。     

静压桩荷载传递与承载性状试验研究

依托某实际工程 ,在对桩-土体系荷载传递机理分析的基础上 ,研究了现场静力压桩试验和载荷试验过程中桩侧阻力的变化规律及其承载特性.结果表明 :在竖向压力作用下静压桩穿越不同的土层时 ,需同时克服土体对桩侧阻力和端阻力作用 ,不同阶段桩顶荷载作用时的端阻和侧阻的发挥性状不同 ;随着压桩荷载增加 ,桩身上部摩阻力先于下部发挥作用 ,较先进入极限状态 ,体现了其异步性 ,桩基设计时桩身中上部应适当加强 ;地基土自身的强度会随地基土水环境的变化而改变 ,对桩侧摩阻力和桩端阻力发挥影响显著 ;正常工作阶段 ,桩基大都处于弹性变形阶段 ,然而超出此范围后 ,桩基破坏大都表现为沉降或不均匀沉降.     

拔除高架桥桩施工对地层的扰动影响分析

拔桩施工需破除桩周的摩阻力,减少拔桩力,其力学机理十分复杂。依托上海市中山北路高架桥B32桥墩拔除工程,采用三维有限元数值模拟技术,建立了套管法拔桩施工过程的弹塑性有限元模型,分析了桩拔除引起的土体竖向位移随时间变化关系、拔桩地表沉降分布以及土体应力消散规律。研究表明当存在套管支护时,水平向应力分布较为平稳;当无套管支护时,在既有桩基一侧处将发生剧烈波动;拔桩施工结束后,附加应力均趋于稳定;由于桩基周围土体应力释放,当存在套管支护时,竖直向地表沉降分布平稳。     

水平荷载-扭矩耦合作用下斜桩承载变形特性数值模拟

利用ABAQUS数值软件分析了斜桩在水平荷载 H 和扭矩 T 耦合作用下的承载特性、桩身内力以及桩-土界面上的摩阻力等变化特征并与直桩进行了对比,探讨了桩-土刚度比、荷载偏心距和桩身长径比对斜桩受扭承载力的影响。分析结果表明:斜桩在水平荷载与扭矩耦合作用下,桩身为受扭破坏;斜桩的受扭承载力大于直桩,斜桩受扭承载力的大小与桩身倾角相关;桩-土刚度比、荷载偏心距和桩身长径比对斜桩受扭承载力也有一定的影响,而桩身长径比的影响较大。     

大面积填海造地工程桩基性状研究

大规模填海造地工程面临的首要问题是填土本身的沉降,除此之外,填土层下的海相沉积层固结及其带动的填土层变形同样不可忽视,特别是对桩基性状的影响。首先通过现场载荷试验,研究填海造地工程桩基在试验过程中的摩阻力分布、端阻力及荷载-变形特点,然后通过数值方法模拟场地长期变形条件下桩基的工作特性。研究结果表明：场地下卧层变形对桩基长期工作性状影响很大,特别是桩身由承受正摩阻力变为承受负摩阻力,且正摩阻力越大的土层,地基变形后产生越大的负摩阻力。填海工程场地桩基载荷试验结果不能作为桩基设计的唯一依据,应充分考虑场地长期稳定性,并由此确定桩基设计参数。     

湛江组结构性黏土中桩基竖向承载性状模型试验

利用原位模型试验研究湛江组结构性黏土中桩基在竖向荷载作用下的承载性状。选取材质和桩径相同、入土深度不同的6组模型桩,采用慢速维持荷载法,在湛江组结构性黏土中进行单桩原位竖向承载模型试验,得到了单桩荷载-沉降曲线、单桩轴力沿桩身分布曲线、单桩侧摩阻力沿入土深度分布曲线。结果表明:在竖向荷载作用下,湛江组结构性黏土中模型单桩荷载-沉降曲线均存在显著陡降,极限状态拐点明显,竖向极限承载力随着长径比的增加而增大;在相同荷载作用下,随着长径比的增加,桩顶沉降逐渐减小且减小趋势逐渐变缓,在较大荷载作用下超长桩荷载-沉降曲线中桩顶沉降的减小速率几乎为零,存在有效桩长;在同级桩顶荷载作用下,单桩桩端阻力占总桩顶荷载的比例随着长径比的增加而逐渐变小,由最大29.8%减小为0.8%;不同入土深度的单桩在极限荷载作用下的桩侧极限摩阻力变化不大,均稳定在40 k Pa左右。     

PCC桩复合地基桩土应力比的计算及影响因素分析

PCC桩是一种适合软土地区加固的刚性桩,以大面积PCC桩复合地基中的一个桩- 土-垫层单元为研究对象,考虑桩-土-垫层的共同作用,提出了PCC桩复合地基桩土应力比的一种计算方法。该方法假定桩土界面的摩阻力与桩土相对位移为理想弹塑性关系、同一水平面上桩间土与桩芯土沉降相同、桩端土符合Winkler地基模型,考虑桩-土-垫层的协同作用机理,推导出了PCC桩复合地基桩土应力比和沉降的计算公式,并根据推导出的公式对桩土应力比的影响因素进行了分析,为PCC桩复合地基优化设计提供参考和依据。     

泵站单桩基础水平承载特性数值模拟分析

岸边引水式泵站厂房受较大扬压力作用,同时承受较高的水平向荷载,且偏心距较大,即使增加泵站偏心重量,抗滑稳定安全系数和泵站基底大小应力也难以满足规范要求。而通过解析法研究单桩基础竖向荷载及水平荷载又比较困难,所以采用有限元数值分析,并考虑桩径、桩长、地基土弹性模量等因素的变化,对桩基弯矩与位移的影响进行分析。研究得出:约束桩顶、增加桩径、提高地基土弹性模量,对桩基抵制水平荷载贡献较大;而增加桩长、提高桩基混凝土弹性模量,对桩基抵抗水平荷载效果不明显。通过采用约束桩顶、增加桩径、提高地基土弹性模量等措施,泵站抗滑稳定安全系数及基底应力满足规范要求。     

水平竖直组合荷载作用下桩基承载特性的离心模型试验研究

通过几组离心模型试验及成果分析,研究桩基在水平荷载H、竖直荷载V组合荷载作用下的承载机理。研究结果表明:在相同位移条件下,桩基的水平承载力随着桩基施加下压荷载的增加而减小;在相同水平荷载作用下,桩头水平位移随着施加的下压荷载值增大而增大;桩基受到的下压荷载越大,桩头转角(桩身倾斜程度)越大;桩基在承受水平、竖直组合荷载作用时,二者是相互影响的,在设计过程中必须要注意水平荷载H和竖直荷载V的组合作用。     

自升式钻井平台桩靴基础结构设计分析

针对某船厂升降试验场地淤泥质土层较厚,钻井平台升降试验时桩靴入泥过深不易拔出情况,提出用灌注桩基承台作为升降试验的基础结构,并通过有限差分软件建立桩-土-承台相互作用模型,进行承载能力状态下预压工况和组合荷载工况的数值模拟。结果表明:灌注桩承台基础可以满足承载力和沉降要求;承台下L/3(L为桩长)范围土体侧摩阻力最多达到0.5倍极限侧摩阻力,桩端上部2L/3范围内侧摩阻力在0.5～1倍极限侧摩阻力之间;在沉降达到5%D(D为桩径)之前,承台可承担10%～20%的荷载。     

路堤深厚软基管桩复合地基数值模拟

结合高速公路桥头深厚软基现场试验段工程,对比了几种管桩复合地基单桩有限元数值建模方法,认为轴对称接触有限元模型可以较准确地反映路堤下管桩复合地基的基本性状。基于数值分析结果,详细探讨了管桩复合地基的受力特性和变形分布。结果表明:填土越高,桩顶承台应力集中越显著;桩土应力比与高距比、桩土沉降差之间均存在较好的正相关线性关系。填筑结束,带承台管桩承担了80%的路堤荷载,管桩外侧摩阻力承担了超过90%的承台受荷;与在天然地基上堆载相比,大部分荷载通过管桩传递到压缩性相对较小的深层地基中,管桩复合地基的附加应力分布得到了优化,桩长范围内地基的压缩率及压缩量大幅减小,管桩复合地基的总沉降量仅为相应天然地基堆载沉降量的18.5%,深厚软基的总沉降减幅为435 mm。