基于土塞效应的PHC管桩承载力实用计算方法研究

PHC管桩在沉桩过程中存在土塞作用,其受力机理比闭口管桩更加复杂。采用勘察报告给出的参数根据现行规范中的经验公式及修正公式计算单桩极限承载力,其值往往与载荷试验的结果相差很大。根据宁波某一高层建筑PHC管桩的设计和桩基检测结果,对单桩极限承载力计算公式的取值进行分析,考虑土塞的闭塞效应对端阻的增强效果及计算内壁摩阻力时土塞的有效高度对承载力的影响,对公式中的侧阻力及端阻力进行修正,所得到的承载力计算值与试桩结果较为吻合。通过研究,建立了基于土塞效应下根据静力触探指标计算PHC管桩承载力的修正公式。     

土塞效应对PHC桩承载力的影响分析

开口管桩在沉桩过程中由于土塞的作用,其受力机理比闭口管桩更加复杂,根据现行规范中的经验公式以及修正公式计算单桩极限承载力,其计算值与试桩的结果往往相差较大。本文根据综合试桩的成果,分析了在粉、细砂地层中进入管桩内的土塞随着时间变化对端阻力的影响,在考虑土塞对端阻力前期的闭塞效应和后期的松弛效应的情况下,对桩端阻力进行了修正,所得到的承载力计算值与试桩结果较为吻合,通过本文的研究,建立了在粉、细砂地层中基于土塞效应下根据静力触探指标计算管桩承载力的修正公式。     

预应力开口管桩的极限承载力取值问题的探讨

根据一高层建筑预应力开口管桩的设计和桩基检测结果,对单桩极限承载力计算公式中的取值进行分析比较后,提出了预应力开口管桩单桩极限承载力的计算取值宜考虑“土塞”效应和建议桩端A_p可按全面积计算。     

混凝土开口管桩竖向承载力的经验参数法设计模型

混凝土开口管桩的竖向承载性状因为土塞涌入而与闭口管桩存在区别,在利用预制桩单位极限侧阻和端阻建议值预测单桩竖向承载力时,应根据混凝土开口管桩的特点加以修正。沉桩后的土塞率指标综合反映了土质、桩尺寸和沉桩方式等因素的影响。利用该指标并结合实测数据分析,可以围绕土塞效应使用半解析半经验方法计算桩端承载力,可以描述开口管桩与一般预制桩的挤土效应差异并进行桩侧承载力修正,还可以在一定程度上体现静压桩与打入桩的承载力差异。分析显示,桩基规范和勘察报告一般倾向于提出偏保守的单位极限侧阻和端阻建议值,因此按经验参数法设计模型计算的单桩极限承载力有可能小于实测值。设计模型的优化依赖于更多开口和闭口管桩试验的对比研究。     

考虑内摩擦角影响的开口管桩极限承载力理论分析

针对桩内土塞的存在导致开口管桩极限承载力力计算的困难,在别列赞策夫理论的基础上,将开口管桩的桩壁和桩内土塞分别按刚、柔基础对待,考虑持力层土内摩擦角对桩壁和土塞的影响,推导出了持力层为砂土的开口管桩单桩极限承载力公式。选取12组算例对该承载力公式进行计算,结果表明:当持力层土的内摩擦角越大、桩长越长、桩内径越小时,土塞端阻应力和桩壁端阻应力的差值就越大;当持力层土内摩擦角大于30°时,用该表达式计算出的开口管桩极限承载力值比用JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》方法计算值大很多,说明用该规范计算的承载力还有很大的安全储备。     

PHC管桩端阻力的研究

对PHC管桩静载荷试验结果和按照《建筑桩基技术规范》(JG J94-94)的查表值比较。分析PHC管桩以粉土、砂土作为桩端持力层时所产生的端阻效应对单桩竖向极限承载力的影响。并提出计算PHC管桩单桩极限承载力时应考虑"土塞"效应。     

高强预应力混凝土管桩承载特性研究及实际工程应用

高强预应力混凝土管桩(PHC管桩)以其独特的优点越来越广泛地应用于实际工程建设中,然而,由于土塞效应的存在,PHC管桩的实际承载特性更复杂。论文系统地给出了PHC管桩的荷载传递机理和承载受力特性,并结合泰兴人才公寓项目进行PHC管桩工程实例分析。研究结果显示:由于土塞的作用,增加了桩土的摩阻力,使得单桩的承载力更大。通过对PHC管桩的竖向静载Q-S曲线分析发现,PHC管桩的沉降量随着荷载值的增加不断增大,当加载至3 200 kN时,基桩的沉降量为19.01 mm。计算得到PHC管桩的单桩竖向承载力标准值满足试验单桩的极限承载力。     

现浇混凝土薄壁管桩单桩竖向承载力分析

介绍了现浇混凝土薄壁管桩的受荷机理 ,分析了土塞的作用、挤土作用、水泥渗入桩周围土体对桩体承载力的影响。比较了现浇混凝土薄壁管桩与现有几种开口管桩作用机理的差别 ,根据后者单桩承载力计算的经验公式 ,提出了现浇混凝土薄壁管桩单桩竖向承载力的计算公式。     

预应力混凝土管桩桩身受压承载力的成桩工艺系数研究

预应力混凝土管桩的竖向承载力由土对桩的支撑阻力和桩身受压承载力确定.桩身的受压承载力是制约单桩竖向承载力设计取值的重要指标.目前国内相关技术标准与规程中有关预应力管桩桩身受压承载力设计值的计算公式较多,没有形成统一的计算公式,有的计算结果并不能真实反应管桩的实际承载能力.本文通过桩身混凝土芯样强度试验数据的分析,考虑了...     

京沪高速铁路宿州东站预应力管桩截桩浅析

土塞效应是预应力管桩施工过程中应考虑的主要问题之一。文章对照桩基施工前、后土层性质的试验数据，为京沪高速铁路宿州东站预应力管桩施工时截桩的现象找到了答案，并说明了挤密效应和土塞效应增大了单桩的极限承载力。。     

昆明地区管桩承载力时间效应的数值分析

结合昆明某小区工程实例,根据预应力混凝土管桩的特点,对单桩竖向极限承载力静载试验数值模拟结果进行了分析,得出了管桩在昆明地区承载力的时效性,为预应力混凝土管桩的应力提供了指导。     

预应力高强混凝土管桩施工

结合具体工程实例,介绍了沿海滩涂地区软基中预应力高强混凝土管桩的施工方法和质量控制措施,并对桩基进行了检测,指出沿海滩涂地区应用高强预应力管桩可以有效提高地基承载力。     

预应力混凝土管桩挤土效应理论分析

分析了国内外预制桩挤土效应的研究现状.在考虑土塞效应的前提条件下,建立了预应力混凝土管桩的柱形孔扩张模型,将预应力混凝土管桩沉桩过程中桩排开的土体体积视为柱形孔扩张时桩侧土体体积变化量与土塞体积之和,利用圆孔扩张理论对预应力混凝土管桩沉入饱和软粘土时的挤土效应进行了研究,得到了桩周土体的应力场、位移场和最终扩张压力的解析解答,为综合研究预应力混凝土管桩的挤土效应和土塞效应提供了一种新的思路.     

基于不同贯入速率砂土地基中静压敞口混凝土管桩试验研究

贯入速率对静压敞口混凝土管桩沉贯及承载力特性具有重要影响。通过砂土地基中静压敞口混凝土管桩室内模型试验，分别对不同贯入速率下模型桩土塞特性、压桩力及极限承载力变化进行研究。结果表明，模型桩贯入速率由2.0mm/min增大至3.0、4.0mm/min时，土塞高度分别降低了12.8%、27.2%，土塞率降低幅值分别为12.9%、27.2%。不同贯入速率沉桩结束后，模型桩土塞增长率分别为35.4%、23.6%及19.8%；相比于4.0mm/min贯入速率，贯入速率2.0mm/min及3.0mm/min下模型桩最终压桩力增长幅度分别为92.6%及 25.1%，极限承载力增长幅值分别为77.8%及4.5%，这主要是由于贯入过程中土塞特性差异导致的内壁摩阻力不同所引起的。研究成果可为砂土地基中敞口混凝土管桩沉桩性状及极限承载力研究提供理论依据。     

先张拉预应力高强混凝土管桩结构设计应注意的问题

先张拉预应力高强混凝土管桩以其工厂化生产、成品质量稳定、施工工艺简单、监管容易等优点受广泛采用。但是随着工程实践的不断进行,目前这种先张预应力管桩的缺点也充分地暴露出来,如：结构设计时单桩竖向极限承载力的取值偏高,水平承载力考虑不足;接头构造的可靠性不足的问题;接头耐久性不足的问题;锤击施工施打时,桩头的耐击打的性能的问题;抗震设计概念的问题。     

预应力混凝土管桩与承台结合部抗剪承载力的试验研究

在地震作用下,预应力混凝土管桩桩顶受到水平剪力作用,而空心管桩的抗剪承载力通常比较弱。常在管桩上部埋入钢筋,浇筑一段混凝土与承台相连,以改善其抗剪性能。在试验的基础上对预应力管桩的抗剪承载力进行了研究,并对填芯混凝土在抗剪承载力中的作用进行了探讨。研究表明,填芯混凝土提高了管桩抗剪承载力,改善了管桩脆性性能。为管桩抗剪承载力计算提供了试验基础及理论依据。     

预应力管桩水平承载力试桩结果分析

通过天津地区30根预应力管桩的水平静载荷试桩结果,分析了天津地区预应力管桩水平承载力特征值和对应的水平位移值,并对JGJ 94-2008建筑桩基技术规范提供的预应力管桩水平承载力估算公式中桩顶允许水平位移值在天津地区的取值进行了总结,以供参考。     

钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响

作为水域中桩基础施工的围堰结构,钢护筒的应用愈加广泛,钢护筒因为施工或者拆除困难等原因有时不再回收,从而与钢筋混凝土材料一起形成钢管混凝土复合桩。为探明钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响,通过离心模型试验,着重研究钢管埋深对钢管混凝土复合桩桩侧摩阻力、桩端阻力等因素的影响。结果表明：钢管混凝土复合桩的上部钢管段（钢护筒）合理埋深为桩长的1/3,当钢管段埋深小于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力会出现双峰现象,当钢管段埋深大于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力双峰现象将逐渐消失;根据钢管混凝土复合桩的竖向承载特性,提出适用于钢管混凝土复合桩的竖向极限承载力计算公式,以期为钢管混凝土复合桩的设计与施工提供理论指导。     

超长PHC管桩承压性能试验研究

根据6个PHC超长管桩的抗压静载试验,分析了PHC管桩的抗承载性能,采用高应变检测方法,得到了不同土层的侧摩阻力及桩端阻力值,研究结果表明:单桩抗压承载力因持力层的不同而不同;随着桩长的增加,单桩极限承载力、桩端阻力及其所占总阻力的比例相应增加;根据管桩复打和初打检测结果的比较,得到承载力恢复系数(桩周土阻力恢复系数)平均值为1.13。