基于HS模型的预制混凝土管桩抗拔承载性能研究

桩基的性能对工程质量有着直接的影响,提升桩基的抗拔承载性能是非常必要的.通过构建HS模型,利用PLAXIS 3D有限元软件进行数值模拟,分析不同的单桩参数、布桩数量、桩距以及水平荷载等对预制混凝土管桩的抗拔承载能力产生的影响,并针对实际工程与MC模型进行对比.研究结果表明,HS硬化土土体本构模型在分析预制混凝土管桩基础抗拔承载特性上比MC模型更为准确,桩群桩距为5d是最优桩距,并且在工作荷载正常的条件下水平荷载对桩基的性能影响较小,但是随着后期加载会在一定程度上降低抗拔承载能力.     

预应力混凝土竹节桩在杭州地区抗拔工程中的应用分析

介绍了一种预应力混凝土异型桩,即预应力混凝土竹节桩。分别从外形、接桩方式、桩顶与承台的连接方式阐述了竹节桩与管桩的主要差异;并通过杭州地区抗拔工程中竹节桩与管桩的抗拔试验,对它们竖向抗拔极限承载力进行了对比研究。试验表明:竹节桩总体抗拔性能优于管桩,其竖向抗拔极限承载力相比管桩平均提高了约52%;且在相同荷载作用下,上拔位移不大于管桩;竹节桩在该区域抗拔工程中的应用,取得了良好的效果。     

描述PHC桩抗拔荷载-位移曲线的Weibull数学模型

为加深对PHC桩的认识和推广它的应用,基于3个场地中共11根现场试验PHC抗拔桩的实侧资料的优化拟合,对PHC桩的一些抗拔性状进行了研究。针对抗拔PHC桩的承载特性,选用了Weibull 数学模型描述PHC抗拔桩的上拔荷载-上拔位移曲线,对11根现场试验桩的拟合表明,Weibull 模型的拟合精度高,相关系数 为0.98877~0.99963,平均0.99782;该模型对抗拔PHC桩的拟合效果比指数模型、双曲线模型的都要好;基于该数学模型的PHC桩上拔荷载的计算值与实测值的误差一般为 ;基于Weibull 模型的拟合曲线,某两工程中PHC桩上拔荷载达到极限状态时的上拔位移量一般在5mm~17mm之间;基于Weibull 模型的拟合结果,对PHC桩抗拔荷载与抗压荷载、PHC桩与钢管桩进行了比较。结果表明,本文选用的Weibull 数学模型针对抗拔PHC桩上拔荷载-上拔位移曲线的拟合是较为精确的和可靠的,PHC桩是一种较为优越的桩型。     

海相软土地区GFRP套管压力注浆螺旋钢管桩抗拔性能试验研究

为解决海相软土地区螺旋钢管桩承载力不足与腐蚀等问题,提出一种GFRP套管压力注浆螺旋钢管桩(PGHPC).通过现场桩基足尺试验,对比PGHPC与螺旋钢管桩的抗拔承载性能,并采用数值模拟分析套管长度与直径对抗拔承载力的影响.结果表明,采用同步旋进注浆工艺的PGHPC,其抗拔承载力显著高于螺旋钢管桩;对于GFRP套管,其直径是影响抗拔承载力的主要参数,套管长度对抗拔承载力的提升作用较小,这是由于增加套管长度会降低水泥土柱的粘结长度.     

黄土地区扩底抗拔桩单桩承载性能探究

为研究扩底抗拔桩的抗拔极限承载力及桩身尺寸对承载力的影响,结合已有文献资料,对抗拔桩的荷载-沉降曲线进行分析判断,并结合规范及经验公式(初始直线斜率法、L1-L2法)对数据进行对比分析,并研究其变形规律:首先得出规范法计算粉质黄土地区抗拔桩极限承载力中桩身周长取值范围,验证了经验公式在实际工程中的实用性;其次,对不同桩长扩底桩的承载力进行研究,在一定范围内发现随着扩底抗拔桩桩长增加,其承载力也相应增加,6号桩长是7号桩长的1.45倍,但6号桩承载力较7号桩提高了2倍;最后利用Midas软件对单桩抗拔性能进行数值模拟分析,验证了数值模拟对桩基抗拔承载性能预测的可行性,为更好地研究抗拔桩提供了一些有效的方法。     

黄土地区钻孔灌注桩抗拔承载性状的试验研究

西安黄土地区钻孔灌注桩的抗拔荷载传递机理和承载性状的研究比较缺乏。依据西安某国际文化广场3根试桩的单桩竖向抗拔静载试验数据,分析了灌注桩在受荷时的轴向拉力传递、侧阻力发挥和桩端阻力特性,通过对试验结果的分析讨论,揭示了该地区土层抗拔侧阻力的取值特点以及灌注桩的抗拔承载特性。     

黄土地区钻孔灌注桩抗拔承载性状的试验研究

西安黄土地区钻孔灌注桩的抗拔荷载传递机理和承载性状的研究比较缺乏.依据西安某国际文化广场3根试桩的单桩竖向抗拔静载试验数据,分析了灌注桩在受荷时的轴向拉力传递、侧阻力发挥和桩端阻力特性,通过对试验结果的分析讨论,揭示了该地区土层抗拔侧阻力的取值特点以及灌注桩的抗拔承载特性.     

网状及条带式加筋拉拔特性的试验研究

在试验的基础上,分析了网状加筋与填土的相互作用机理及其抗拔力的组成,并按筋网与土体之间相对位移的大小,将抗拔过程划分为初始阶段、发展阶段和破坏阶段;得出了网状加筋抗拔力比条带式加筋抗拔力大得多的结论;提出了网状加筋抗拔力的计算公式,对条带式加筋进行抗拔力计算时,应考虑水平和垂直两个方面的“群筋效应系数”,加筋土支挡结构的抗拔力计算,宜采用拉拔似摩擦系数。     

钻孔灌注型土钉抗拔性能的室内模型试验研究

介绍了一种新型的土钉抗拔试验装置,对抗拔试验箱的设计、传感器布置以及实验步骤等进行了详细地阐述.试验主要研究了上覆土压力、土样饱和度和灌浆压力对土钉抗拔性能及抗拔强度的影响.试验结果表明钻孔灌注型土钉的抗拔强度与上覆土压力基本无关;随着土样饱和度的增加,土钉的抗拔强度呈先增加后减小的模式;土钉抗拔强度受灌浆压力影响很大,随灌浆压力的增加而显著增大.     

季节冻土区桩基础抗冻拔稳定计算的探讨

分析了季节冻土区桩基浆拔破坏的基本形式和抗冻拔稳定计算的条件,提出桩基抗冻拔稳定计算方法及抗冻拔措施。     

竖向加载方式对桩侧向应力及侧阻性能的影响

为了研究竖向加载方式对桩侧阻性能的影响,采用数值模拟分析方法,分析了在桩顶下压、桩顶上拔和桩底上顶3种加载方式下由竖向荷载引起的附加的桩侧向应力.结果显示:在桩顶下压加载方式下附加的桩侧向应力为压应力,在桩顶上拔和桩底上顶两种加载方式下附加的桩侧向应力为拉应力;产生附加的桩侧向应力的主要部分位于桩顶下15～20m范围内及各土层分界面上下2.5m范围内;附加的桩侧向应力的最大值可达土自重产生的侧向应力的±80%以上,但沿桩长变化的梯度很大;桩周土类型、桩长和桩径对附加的桩侧向应力的数值及沿桩长的分布有不可忽略的影响.根据桩侧向应力与桩侧阻力之间的定性关系,讨论了竖向加载方式对桩侧阻力的影响.指出:通常不考虑土层的部位、不考虑桩长和桩径将桩顶下压加载方式下的桩侧阻力乘以一个折减系数作为桩顶上拔或桩底上顶加载方式下的桩侧阻力的做法是不适宜的.     

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90 cm时,土塞高度稳定在33 cm,此时,桩侧单位侧摩阻力的分布呈下大上小的形式。     

高压旋喷水泥土桩加固软土地基技术

高压旋喷水泥土桩是一种地基处理新技术，可根据工程需要，通过控制喷射压力、灌浆量、改变提升速度等途径，将原状土喷射搅拌成不同形状的固结桩体．它的质量可以通过桩位、桩径、桩长、桩材及桩的完整性等方面进行控制．该型桩的发展方向应是大直径、高强度和复合型．其基本技术的特点是就地成桩、质量可靠、施工简便和适用范围广．探讨并介绍了高压旋喷水泥土桩的施工技术，其中包括施工方法、施工中的故障处理、桩体的质量控制以及工程质量的检查和试验方法．并给出了工程实例．     

软土地基中桩筏基础沉降计算的探讨

将群桩中的单桩的桩顶沉降分为桩身压缩和桩端位移分别计算,桩身压缩由实测方法或理论分析方法估算,桩端沉降根据分层总和法计算．将桩简化成弹簧作用在筏板下,弹簧刚度根据桩顶平均荷载和相应的沉降获得．最后,介绍了该方法在工程设计中的应用。     

组合荷载作用下倾斜桩基横向承载特性

为研究竖向与横向荷载组合作用下倾斜桩基的横向承载特性,结合珠海市横琴桥桩基选型工程开展了室内模型试验和数值模拟,在此基础上分析了不同桩身倾角、不同桩顶间距、不同竖向荷载及不同层厚比条件下倾斜桩基在组合荷载下的受力及变形特性。结果表明：增大桩身倾角、桩顶间距、承台顶竖向荷载、层厚比有利于提高倾斜桩基横向承载力,其中桩顶间距对桩基横向承载力的影响最大,其次分别为桩身倾角、承台顶竖向荷载、层厚比。倾斜桩基中的2#角桩桩顶弯矩最大,1#角桩桩顶弯矩次之,3#中桩桩顶弯矩最小;各基桩桩顶弯矩随桩身倾角、桩顶间距的增大而减小,随竖向荷载的增大先减小后增大;各基桩桩顶横向荷载分担随桩身倾角、桩顶间距及承台顶竖向荷载的增大趋于均匀。倾斜桩基右侧地基土横向变形随横向荷载的增大而增大,桩基左侧地基土横向变形随横向荷载的增大几乎不变,但其桩-土脱离程度逐渐增大;增大桩身倾角可减小桩-土脱离的程度;靠近承台底的地基土位移等值线呈波浪形,远离承台底的地基土位移等值线呈椭圆形。     

基于Ohde理论的群桩极限端阻力计算公式

为从理论上探讨群桩中桩-土-桩的相互作用,分析该作用对群桩端阻力形成机理的影响,以建立在压缩机理之上的适用于单桩端阻力分析的Ohde理论为基础,提出了无黏性土中群桩极限端阻力的计算模式,据此分别推导出了群桩中边桩和中桩的极限端阻力理论计算公式.该公式能够定量反映桩距、桩径、桩端的入土深度和桩端以下土层的物理力学性质等因素对极限端阻力的影响,计算得到的群桩极限端阻力随相对桩距(桩距与桩径之比)减小而增加的规律与模型试验的实测结果基本一致.     

灌注桩桩端后压浆效果的室内模型试验

通过室内模型试验,对桩端后压浆灌注桩进行静载试验以及开挖观察,探讨了加固体的性状以及压浆参数对单桩承载力特性的影响,分析了灌注桩荷载传递特点和桩端阻、侧阻随荷载增加的变化趋势。经试验发现：压浆量、压浆压力以及岩土的可灌性是影响加固体性状的主要因素;浆液上返与桩周土作用形成的复合桩身形式对桩侧摩阻力影响较大,桩侧扩径效果明显处其侧摩阻力提高幅度大;桩端后压浆改变灌注桩承载力特性,常规桩表现出摩擦型端承桩性质,桩端压浆后表现出端承桩特性。     

低承台复合桩基承台效应分析

为了充分利用低承台复合桩基在竖向荷载作用下,承台分担荷载作用,更好地发挥桩侧摩阻力、端阻力,从而提高桩基承载力,对单桩、不同尺寸的单独承台、不同复合桩基的模型进行了压载试验．并从理论上分析了低承台复合桩基在承台的作用下桩周土受荷变化、荷载传递变化及承载力的变化,得出承台不但本身可分担荷载,而且可使桩侧摩阻力、端阻力均有提高的结论．证明了低承台复合桩基在竖向荷载作用下,承台的效应可提高的结论．证明了低承台复合桩基承载力,大有节约资金之潜力．     

多元复合地基中柔性桩-土-垫层的相互作用

采用柔性桩与桩周土的相对位移表达式来表示多元复合地基中柔性桩桩侧摩阻力的分布规律,结合变形协调条件、物理方程和力的平衡方程,分析了刚性承台下柔性桩-土-垫层的相互作用,并将计算结果与模型试验结果进行了对比。结果表明：增加垫层厚度或提高垫层变形模量均能缓解桩顶应力集中,充分调动桩周土的承载能力;随着柔性桩的刚度提高,或垫层厚度增大,或垫层变形模量提高,柔性桩复合体的承载力均有不同程度的提高;最大桩侧摩阻力位于桩顶以下1／4～1／3桩长处;由于桩顶向垫层刺入使桩身存在负摩擦区,导致桩身最大轴力并不在桩顶,又因柔性桩的刚度不大,桩顶刺入作用较弱,负摩擦区段的长度短,故负摩擦不大。对比试验结果验证了所提出的方法具有可行性,对复合地基的设计计算具有指导意义。