桩侧后注浆与扩底抗拔桩承载特性研究

目前抗拔桩主要有常规等截面抗拔桩、桩侧后注浆抗拔桩以及扩底抗拔桩三种类型,采用有限元计算软件,对常规等截面抗拔桩、桩侧后注浆抗拔桩以及扩底抗拔桩的承载特性进行了研究,并分析了不同扩底直径对抗拔桩承载力的影响,为抗拔桩的设计与施工提供了依据.     

双向框架式湖底隧道抗拔桩受力分析及布置优化

目前国内外对明挖湖底隧道抗拔桩受力缺乏系统分析,导致抗拔桩布置存在不合理之处。基于合肥市方兴湖隧道工程设计与实践,对湖底隧道抗拔桩受力进行现场测试与数值分析,探究了双向框架式湖底隧道抗拔桩受力特征,提出抗拔桩布置优化方法。研究结果表明,方兴湖隧道左右边墙下抗拔桩承受压力,管廊下抗拔桩承受较小拉力,只有左右洞室跨中下抗拔桩较好地发挥了抗拔作用。根据内力和抗裂验算,受拉的抗拔桩具有一定的安全盈余。建议去掉左右边墙和管廊下未发挥抗拔作用的桩体,使抗拔桩数量减少20%,隧道结构-桩-土数值分析结果表明,抗拔桩结构体系得到明显优化,抗拔桩抗拉强度得到有效利用,而且上部主体框架结构的安全性变化不大,满足结构安全要求。     

预应力抗拔桩的研究进展

分析了预应力抗拔桩的优点,总结讨论了预应力抗拔桩的研究进展情况,此外,还探讨了预应力抗拔桩的进一步研究方向,以促进预应力抗拔桩的研究,充分发挥预应力抗拔桩的作用。     

普通抗拔桩与托底抗拔桩荷载传递数值分析

基于FLAC3D有限差分软件,对普通抗拔桩和托底抗拔桩进行数值模拟分析,对比研究两种抗拔桩的荷载-位移曲线、桩身轴力传递特性及桩侧摩阻力分布等特性。结果表明:普通抗拔桩的极限承载力小于托底抗拔桩的极限承载力,荷载相同时普通抗拔桩的位移更大;两种桩型的荷载-位移曲线均主要由线性段构成,普通抗拔桩和托底抗拔桩在极限状态时均发生"突变型破坏";托底抗拔桩桩身轴力由下向上传递,普通抗拔桩桩身轴力由上向下传递,两者的轴力沿深度分布形式相反:普通抗拔桩轴力随深度增加而减小,托底抗拔桩随深度增加而增大;两种桩的摩阻力分布曲线相似,上部小,中下部大;荷载水平较低时,托底抗拔桩上部摩阻力大于普通抗拔桩,荷载水平较高时,除了桩端附近,托底抗拔桩全桩摩阻力均大于普通抗拔桩;桩侧摩阻力与桩土相对位移关系呈双曲线型分布。     

建筑工程中钻孔灌注扩底抗拔桩试验探析

本文结合工程实际,对钻孔灌注扩底桩进行扩底抗拔桩和等截面抗拔桩的试桩试验。试验表明,扩底抗拔桩可以大幅度提高桩的抗拔能力。并分析了扩底抗拔桩抗浮作用机理,得到了扩底抗拔桩的上拔规律。     

采用缓粘结预应力筋的新型抗拔桩受力特性研究

介绍了一种采用缓粘结预应力筋的新型抗拔桩,对该新型抗拔桩的施工工艺进行了总结,并且通过现场试验对比分析了无粘结预应力抗拔桩和缓粘结预应力抗拔桩的荷载变形特性、受力机理和桩身裂缝分布。试验结果表明：缓粘结预应力抗拔桩的单桩承载力比无粘结预应力抗拔桩提高了3.7%～26.7%,并且其顶部位移满足一般建筑物的抗浮要求;无粘结预应力抗拔桩在试验过程中桩身整体先处于受拉状态,当荷载大于预应力时,抗拔桩从下部桩身开始呈现受压状态,缓粘结预应力抗拔桩在试验过程中桩身整体处于受拉状态,并且下部桩身为主要受力部位,抗拔桩受力效果较好;两种试桩在试验过程中桩身未出现裂缝;与无粘结预应力抗拔桩相比,缓粘结预应力抗拔桩有更好的整体性,能够有效防止由于钢绞线变形导致抗拔桩与承台锚固部位产生裂缝,保证桩顶钢绞线与外部隔离,防止钢绞线产生锈蚀。     

基于建筑桩基检测技术对超深混凝土灌注桩移除研究

为了提高缺陷超深混凝土灌注桩拔桩的完整,避免在拔除灌注桩后对主体结构产生影响,本文在分析灌注桩拔桩难点、总结灌注桩拔桩中途常见问题的基础上制定完整的拔桩工艺流程,提出超声波检测桩身完整、计算桩体极限侧阻、选择创新拔桩设备、实施拔桩、移除后桩孔回填等方法,希望能与同行工作者共同探讨、交流。     

抗拔桩的设计

依据现行设计规范,阐明了抗拔桩的设计要点.其中包括:依据地基土对桩的支承力和桩身材料强度确定抗拔桩的承载力;抗拔桩的配筋和裂缝计算;区分了几种常见类型抗拔桩的不同设计要求,明确抗拔桩设计的核心问题是配筋和裂缝控制.并以工程实例做样板,设计了一套包含不同类型的抗拔桩的计算例题.文中抗拔桩设计计算方法的讨论,还澄清了有关抗拔桩设计的一些认识误区,对抗拔桩的设计作了有益的启示.     

使用修正变形协调法分析抗拔桩非线性变形

随着城市建设的迅猛发展,地下空间的开发和利用日益受到国内外学者的重视.抗拔桩作为抗浮基础的主要形式在工程中应用十分广泛.然而国内关于抗拔桩的研究较少,且大部分集中在抗拔桩的承载力方面,对抗拔桩变形分析方法的研究相当有限.对前人提出的抗拔桩变形分析方法进行改进,通过二分法调整桩顶的变形值,从而可以较好地预测荷载较小时抗拔桩的变形值.同时为了便于分析方法在工程中的应用,给出详细的抗拔桩变形分析程序.在此基础上,利用修正变形协调法分析程序研究桩和土各参数对抗拔桩性状的影响,从而为抗拔桩设计提供参考.通过与模型试验和试桩试验结果进行对比,发现所提出的分析方法能较好地预测抗拔桩的非线性变形,理论预测结果与实测结果是比较吻合的.     

无粘结钢绞线抗拔桩的承载性状和抗拔系数研究

无粘结钢绞线抗拔桩是一种桩身混凝土受压工作的新型抗拔桩。文中采用数值分析方法分析了砂土中无粘结钢绞线抗拔桩和普通抗拔桩的承载特性及其关系,探讨了桩-土参数对无粘结钢绞线抗拔桩的抗拔系数修正值的影响。结果表明,无粘结钢绞线抗拔桩的极限承载力大于同条件下的普通抗拔桩,桩身的压缩量小于普通抗拔桩的拉伸量。抗拔系数修正值随桩的长径比L/D、桩的泊松比ν_{p以及桩周土的平均剪切模量Gavg的增大而增大,并呈线性关系,与土的泊松比νs呈线性减小关系。最后给出了无粘结钢绞线抗拔桩抗拔系数的计算公式。}     

深埋纯地下建筑不同抗拔桩型承载性状试验研究

通过对某沿海城市500 kV深埋地下变电站不同抗拔桩型的现场试验研究,对扩底抗拔桩和桩侧压浆等截面抗拔桩两种不同抗拔桩型的承载力性状进行了分析,研究了两种不同桩型的荷载传递规律和承载力提高机理。本文认为,对于含砂丰富地层且单桩承载力要求较高的长桩,宜优先选用压浆桩,而且在技术经济条件相当的情况下,选择桩侧压浆方案可以节省工期;对于以软土或黏土为主的地层或桩长较短的情况,扩底桩则比压浆桩更具优势。     

黄土地基中抗拔桩与抗压桩对比试验研究

通过对4根相同桩长、桩径、位于同一场地的灌注桩在竖向的拔力和压力作用下的对比试验,研究分析黄土地基中的抗拔桩和抗压桩的承载能力和位移特性,并对抗拔桩桩周地表的变形进行分析。结果表明,在相同的桩顶荷载作用下,抗拔桩桩顶上拔量大于抗压桩桩顶沉降量,当抗拔桩的上拔荷载大于1 100 kN后,侧阻力迅速退化。随着荷载的增加,抗拔桩上部侧摩阻力变化较小,而在桩身下部,侧阻增长较快。抗拔桩在2 900 kN的上拔荷载下,在距试桩中心3.667倍桩径处,地表仍有0.2 mm的隆起变形。     

软土地区多种桩型抗拔桩侧摩阻力特性研究

近年来,对扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩这两种新型抗拔桩承载特性的研究受到广泛关注。依托上海虹桥综合交通枢纽工程,开展了等截面、扩底和桩侧注浆3种桩型抗拔桩的现场足尺对比试验。比较了各桩型桩侧摩阻力发挥特性的差异;并对典型土层在不同桩型中摩阻力的发挥特性进行了分析;将3种桩型抗拔桩的桩侧摩阻力实测值与规范推荐值进行了比较。进一步认识了软土地区扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩各自的荷载传递特性。     

抗拔桩和抗压桩受力性状异同性研究

针对抗拔桩荷载传递机理和承载性状的研究比较缺乏的现状,本文通过对杭州某工程软土地基中抗压、抗拔钻孔灌注桩静荷载试验和桩身轴力的实测资料分析,研究了抗压桩与抗拔桩受力性状的异同性,得出了不同的荷载作用机理。结果表明抗拔桩和抗压桩的侧阻、端阻存在很大的不同,抗压桩端部侧阻发生增强效应,而抗拔桩端部侧阻出现退化效应。     

软土中注浆与未注浆抗拔桩受力性状对比试验研究

在杭州萧山一工地未注浆与注浆试桩抗拔静载试验的基础上,发现抗拔桩经过桩端后注浆可显著减少桩端位移,极限抗拔力至少提高25%,最大桩身拉伸量占桩顶上拔量的91.5%。注浆与未注浆桩的桩身轴力都随深度逐渐减少,桩端轴力始终为0;浆液上返高度16.9m范围内注浆桩侧摩阻力有较大幅度的提高,最大提高幅度为83.3%;在利用浆液上返高度公式计算注浆抗拔桩竖向增强体高度和考虑桩身自重的基础上,提出桩端后注浆抗拔桩承载力的估算公式。通过反分析计算,未注浆桩抗拔折减系数的取值范围为0.65～0.80,注浆桩侧阻力增强系数的取值范围为1.33～1.83,计算方法与结果可供初步设计与实际工程使用。     

土体含水量对扩底桩上拔承载力影响研究

 对不同含水量下粉土中扩底桩上拔性状进行分析,通过简化计算方法考虑土体含水量对土体变形模量和表观黏聚力的影响。首先,采用饱和及非饱和土体中扩底桩上拔大尺寸物理模型试验结果,对建立的计算模型合理性进行验证。在此基础上,研究土体饱和度对扩底桩上拔特性的影响和扩底桩极限上拔承载力随降雨时间及地下水位升降的变化规律。研究表明,土体饱和度变化对不同埋深的扩底桩上拔特性均有较大影响。降雨使浅层土体含水量增加,在相同的降雨时间内,埋深较浅的扩底桩上拔承载力下降明显;地下水位上升使不同埋深的扩底桩承载力均有明显降低。     

桩侧注浆与扩底抗拔桩的极限载荷试验研究

相比于传统等截面抗拔桩,桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩能大幅提高抗拔承载力,具有较高的工程应用前景。笔者开展了有效桩长19 m的桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩的极限载荷对比试验,各3根试桩,均加载至极限破坏状态,同时开展桩身轴力与变形量测。从荷载位移曲线、桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力发挥特性等方面对两种桩型进行了对比分析。试验表明,两种桩型相比于等截面抗拔桩的承载力提高机理不同:桩侧注浆使得有效桩长范围内各层土桩侧摩阻力普遍得到增强,实测桩侧摩阻力比勘察建议值提高33%~73%。扩底抗拔桩中等截面段侧摩阻力的发挥与勘察报告建议值相当,扩大头提供的抗拔承载力随加载值的增大而逐步发挥,在最大加载值时,扩大头承载力达到总加载的55%,超过等截面段桩侧摩阻力,扩大头的存在对于提高抗拔承载力作用明显。     

深层开挖条件下抗拔桩极限承载力分析

抗拔桩极限承载力的确定对于工程设计有决定性作用,由于实际工程情况和现场试验条件的限制,深层开挖条件下的抗拔桩极限承载力实际上无法通过现场试桩得到,因而理论研究显得尤为重要。采用基于直接约束算法的桩土库仑摩擦模型,借助于弹塑性有限单元法对上海某工程的等截面和扩底抗拔桩单桩足尺试验进行对比分析,验证了所采用的理论计算分析方法的合理性,得到了上海软土地区抗拔桩有限元计算的相关参数。然后在此基础上,对比了等截面和扩底抗拔桩受力特性,通过在不同开挖宽度和埋置深度条件下抗拔桩极限承载力的对比分析和影响因素的探讨,最后得到了深层开挖条件下抗拔桩承载力变化的一般规律。     

抗拔桩设计参数的合理选用

当地下水位较高时,地下车库等附属建筑物不得不对抗浮问题进行考虑,抗拔桩被越来越多地应用于工程中。本文针对目前抗拔桩设计中采用大桩径大桩长造成抗拔桩成本过高的问题,根据规范的设计方法,模拟工况,给出不同情况的抗拔桩设计方案,通过分析得出影响抗拔桩中受拉钢筋强度发挥水平及成本的因素,得到这些因素对抗拔桩中受拉钢筋强度发挥水平及成本影响的一般规律,并通过对算例的分析,结合实际情况,给出了合理的抗拔桩设计参数。     

竖向荷载下膨胀土桩基承载室内模型试验

利用自主研发的多向桩基加载系统,开展了室内模型试验,研究了膨胀土中桩基分别在最优含水率和饱和含水率条件下的下压和上拔荷载桩基的承载特性。试验结果表明:膨胀土含水率的变化,对抗压桩的极限承载力影响更为明显,对抗拔桩的极限位移影响更为明显。随着含水率的增加,尽管抗压桩和上拔桩的极限侧摩阻力均减小,且减小程度接近,但上拔荷载作用下极限侧摩阻力明显低于下压荷载的极限侧摩阻力。不同含水率条件下,抗压试验桩身极限侧摩阻力呈抛物线形分布,而上拔试验桩身极限侧摩阻力呈线性分布,含水率的增加使抗压桩和上拔桩的极限承载力显著减小,且抗压桩减小幅度更大,但抗压桩的极限承载力始终大于上拔桩的极限承载力。