大直径机械成孔嵌岩桩在静载实验中应注意的问题

大直径嵌岩桩具有承载力高的特点,在工程中广泛应用。通过静载试验可以检测单桩竖向承载力,这是一种最为准确和直观的试验方法。本文笔者将结合具体的大直径嵌岩桩施工实例,简要探讨静载试验确定大直径嵌岩桩单桩竖向承载力的注意事项,希望能对类似工程起到借鉴作用。     

钻孔大直径嵌岩桩设计的几个问题

文章阐述了钻孔大直径嵌岩桩的长径比及桩长要求,分析了钻孔大直径嵌岩桩桩侧土体的尺寸效应,提出了钻孔大直径嵌岩桩的端承桩设计及桩端嵌多个岩层的承载力设计。     

大直径超长桩承载特性有限元分析

以贵州晴兴线朵冲特大桥100m深的钻孔灌注嵌岩桩为依托,利用Abaqus有限元数值分析,研究了大直径超长嵌岩桩的承载力变化规律.通过有限元模拟分析发现,大直径超长嵌岩桩荷载-沉降曲线为缓变型,其极限承载力应按桩顶沉降值控制,且桩身轴力曲线图显示桩身轴力自上而下逐渐减小,80m以下桩身轴力几乎为零,嵌岩段不受力.因此,大直径超长灌注桩在设计时宜按摩擦桩设计,不一定非要嵌岩.     

水平荷载作用下大直径嵌岩桩力学特性研究

目前,国内外针对大直径嵌岩灌注桩的研究较少,特别是基于现场足尺试验的研究。为研究大直径嵌岩桩在水平荷载作用下的力学特性,对5根直径1.5m的嵌岩灌注桩进行现场水平承载试验,试验采用单向多循环加载法,最大荷载为3500kN。试验结果表明：长5.2m大直径嵌岩桩的桩身最大弯矩发生在嵌岩面处,长11m大直径嵌岩桩的桩身最大弯矩发生在嵌岩面之上桩身中部处,且相同荷载作用下,前者最大弯矩大于后者;嵌岩深度较小会导致嵌岩深度一定范围内发生水平位移,大的嵌岩深度可以降低桩身最大弯矩,嵌岩深度分别为1m与2m的大直径灌注桩,二者水平承载力特征值所对应的最大弯矩比值约为1.1～1.3;受桩侧土刚度的影响,长6.6m大直径嵌岩桩桩身弯矩规律与长11m大直径嵌岩桩相似,且相比于嵌岩深度,桩侧土刚度的影响更显著。     

大直径嵌岩桩与非嵌岩桩承载性状的比较研究

通过对同一场地7根大直径钻孔灌注嵌岩桩和非嵌岩桩的静载对比试验及在部分桩身埋设应力计,分析比较了它们的承载能力和荷载传递特性.对有深厚上覆土层的大直径钻孔灌注桩是否设计成嵌岩桩和何时设计成嵌岩桩及其适宜的嵌岩深度提出了建议.同时指出,大直径钻孔灌注桩承载力存在临界深度.     

水平荷载下大直径嵌岩桩的承载力特性研究

通过某大型码头桩基工程的现场试验结合数值分析研究了水平荷载作用下大直径嵌岩钢管混凝土桩的工作机理。根据桩身变形、内力和地基抗力的测试结果分析了大直径嵌岩桩的水平承载特性、桩岩共同作用性状及套箱填砂对深水嵌岩桩水平承载力的影响。采用有限元方法并考虑桩岩(土)界面在受力后滑动脱开的影响,对试验结果进行了数值模拟,并进一步探讨了大直径嵌岩桩的合理嵌岩深度及其主要影响因素。     

深长大直径嵌岩桩单桩沉降的简化计算

1　引　　言 大直径嵌岩灌注桩由于其施工简单、直径大、入土深、承载力高等特点 ,现已被广泛地应用于高层、超高层建筑、桥梁、港工及重型构筑物的基础中。桩基的变形问题是桩基设计中重要问题 ,因为桩基的承载力大多是由桩基的变形控制。对于大直径嵌岩桩由于其直径大、入土深、承载力高、基础设计中常采用一桩一柱 ,不需桩顶承台且桩距较大 ,桩基的群桩效应小 ,所以 ,该桩型单桩的变形计算对于其桩基设计显得尤为重要。国内、外工程界及学术界对嵌岩桩的承载性状及变形计算进行了大量的实测研究 ,积累了大量的资料[1～ 4 ] ,但由于嵌岩桩所处土层、岩层的复杂性、桩身混凝土质量的不定性、施工工艺的多样性 ,致使影响     

深长大直径嵌岩桩单桩承载性状的有限元分析

采用线弹性与弹塑性模型,运用有限单元法对深长大直径嵌岩桩单桩的承载性状进行了分析。分析表明:桩身弹性模量、嵌入岩石弹性模量是影响单桩承载力及沉降的主要因素;当嵌入软质岩石时,嵌岩深度可适当加深。     

坝陵河大桥深嵌岩桩竖向承载力试验

以贵州坝陵河大桥2根深嵌岩桩基为研究对象,利用自平衡测试技术检测了桩基的竖向承载力,对测试结果进行了讨论;分析了深嵌岩桩基的桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥程度及其影响因素.研究结果表明:该地区大直径深嵌岩桩桩顶的荷载-位移曲线主要是以缓变型为主;从桩侧岩层摩阻力来看,勘探报告所提供的岩层极限侧摩阻力数值偏小;从桩侧摩阻力、桩端阻力分布来看,在软岩地区嵌岩深度大小对承载力影响较大,嵌岩比越大,则相应的承载力越大,变形越小.     

强风化嵌岩大直径钻孔灌注桩单桩承载性状试验分析

为探讨大直径嵌岩灌注桩的承载性状,进行了单桩静载荷试验;试验表明,大直径嵌岩桩的荷载-沉降曲线呈缓变型,无明显的极限荷载特征点,承载力应由位移控制;多种方法拟合结果的比较表明,逆斜率法拟合的结果与实测数据最接近,其拟合曲线可用于单桩承载特性的分析,也可用于单桩承载力的确定。     

嵌岩桩的设计与施工探讨

通过对国内外嵌岩桩承载力的原型测试结果、荷载传递机理的分析及嵌岩桩设计、检测的实例计算、测试分析,对现有国家及行业规范中嵌岩桩承载力计算公式进行讨论,指出其不足之处,并对嵌岩桩的设计方法及施工质量控制提出了相应的建议。     

嵌岩桩破坏模式有限元极限分析

以某嵌岩桩现场静荷载试验为背景,基于有限元分析软件ANSYS这一平台,利用有限元极限分析法中的荷载增量法,探讨了不同情况下的嵌岩桩破坏模式。由数值模拟的分析结果可看出,当桩身承载力比基岩承载力低时,破坏一般发生在桩体;当桩身承载力比基岩承载力高时,破坏多发生在桩底基岩及桩与周围岩土界面上;当基岩中存在结构面时,尤其是软弱结构面,破坏多发生在桩周基岩与软弱结构面上。基岩中倾斜的软弱结构面对嵌岩桩的极限承载力影响较大,建立无结构面情况下嵌岩桩桩基模型进行对比,可以看出无结构面情况下的嵌岩桩桩基承载力是有结构面的嵌岩桩桩基承载力的4倍,当软弱结构面与嵌岩桩的距离较近时,嵌岩桩的承载力会急剧降低。     

高强度基岩上桥梁嵌岩桩嵌岩深度的确定方法

深入探讨了嵌岩桩的受力机制,对目前所采用的几种确定嵌岩桩嵌岩深度的方法进行了分析。针对这些方法在高强度基岩基础上确定嵌岩桩深度的不足,提出了基于桩身能力的确定方法。计算分析了各因素对嵌岩深度的影响,得到高强度基岩基础上桥梁嵌岩桩嵌岩深度的最大值。     

嵌岩特性对嵌岩桩桩顶扭转振动阻抗的影响

考虑桩身截面和桩侧土性质的变化,建立了层状土中嵌岩桩的扭转振动计算模型和控制方程; 利用Laplace变换技术和阻抗递推技术,求得任意荷载作用下嵌岩桩桩顶扭转振动复阻抗,并通过与现有解对比验证了所得解析解的合理性。基于所得解析解,在桩基础动力设计关注的低频范围内讨论了嵌岩桩几何性质、桩底沉渣、岩体性质对桩顶扭转振动复阻抗的影响。结果表明:在扭转振动条件下,嵌岩桩存在一个临界嵌岩深度,临界嵌岩深度随着桩长径比的增大和嵌岩段岩体性质的提高而降低,这说明在工程设计时,并非嵌岩深度越深对整个桩土系统承载特性越有利; 临界嵌岩深度范围内,随着嵌岩深度的增加,桩顶扭转动刚度逐渐减小,动阻尼逐渐增大,超出此范围时,嵌岩深度对桩顶扭转振动阻抗基本上没有影响; 当嵌岩深度小于临界深度时,桩底沉渣的存在会使桩顶扭转动刚度降低,动阻尼增大; 当嵌岩深度超过临界深度时,桩底沉渣对桩顶扭转振动阻抗基本上没有影响; 桩径是影响桩顶扭转振动阻抗的主要因素。     

小直径超深嵌岩灌注桩侧阻力现场试验研究

主要针对小直径超深嵌岩灌注桩嵌岩段侧阻力进行分析研究。在单桩竖向静载荷试验中,在桩身分层预埋钢筋计和应变计,测读各级荷载作用下桩身内力值,对嵌岩段侧阻力的发挥机制进行分析。结果表明:桩身内力是由上至下逐渐开始发挥的,对于超深的嵌岩桩,桩端阻力发挥比例极小。桩身侧阻力随着荷载的增加不断地变化,上部侧摩阻力先发挥,并且在每级荷载作用下,桩侧摩阻力都有传递。受桩端岩层的影响,嵌岩段靠近桩端部分的侧阻力要高于远离桩端的侧阻力。嵌岩段侧摩阻力分布曲线整体呈双驼峰形,下部峰值高于上部峰值,且在桩顶荷载传递过程中,最大峰值有下移的趋势。     

基于平面应变模型的岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力计算

为了给出嵌岩桩作用在含不同溶洞地层上的桩端极限承载力计算方法,首先,根据岩溶区桩基承载特性建立了简化计算模型;其次,分析了岩溶区嵌岩桩桩端承载机理,并提出了岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力计算模型;再次,利用复变函数的方法对岩溶区嵌岩桩桩端平均约束应力进行求解,进而求得岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力;然后,对岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力的影响因素进行了参数分析,结果表明：①溶洞半径越大,对桩端极限承载力的影响越大。②桩端到溶洞中心的距离越大,对桩端极限承载力的影响越小。③溶洞埋深越大,对桩端极限承载力的影响越大。最后,工程算例对比分析表明该方法能满足工程要求,能为岩溶区嵌岩桩工程实践提供一些参考价值。值得注意的是,由于假定条件的限制,本文计算结果仅适用于溶洞洞边与桩端距离大于3倍桩径时的情形。     

海上大直径钻孔桩桩底后压浆技术分析

文章以杭州湾大桥工程南航道大桥大直径桩基础后压浆为背景,对海上大直径钻孔桩桩底后压浆工艺关键技术进行了分析与总结,旨在为国内同类桩基础施工提供借鉴。     

嵌岩桩施工质量控制措施分析

嵌岩桩因具有高承载力、工后沉降小等优势,在工业与民用建筑中被越来越广泛的应用,嵌岩桩的施工关系到建筑的施工质量及安全性。本文从嵌岩桩在施工中所存在的问题出发,分析嵌岩桩施工与质量控制上的措施。     

钻孔灌注桩桩端后压浆机理及效果检测

本文分析了传统钻孔灌注桩的工艺缺陷,阐述了后压浆机理,并结合工程实例,对桩端压浆进行了试验研究,分析了后压浆效果。同时指出,几种检测手段综合应用是检测后压浆桩压浆效果的有效方法。     

嵌岩桩竖向承载力规范计算的商榷

从桩基规范中有关嵌岩桩竖向极限承栽力的计算入手,分析其存在的问题和不合理之处。同时,根据桩与岩石接触方式和作用力呈顺序传递的性质,进一步证明了其不合理性,以及需要改进的地方。