旋扩珠盘桩的盘间距及其受力分析

0 前 言 旋扩珠盘桩和我们熟知的 DX 桩、挤扩支盘桩是属于同一类型的桩,虽然名称叫法上和成桩工艺上有所不同,但这些桩在桩型和承载机理上基本是一致的,即通过改变桩身性状来提高桩的端承力和侧阻力,进而提高桩的承载力。但是旋扩珠盘桩和 DX 桩、挤扩支盘桩还存在一些细微的差别,即旋扩珠盘桩的变径处都为完整的盘,而 DX 桩和挤扩支盘桩的变径处有可能不是一个完整的盘(这是由各自成盘设备所限定的)[1]。 从多级扩盘桩诞生之日起,合适的承力盘间距选择问题就成为研究的热点,旋扩珠盘桩也同样存在着这个问题。参考文献[2,3]中均提及临界盘间距lec 的选择问题,若盘间距小于临     

挤扩多盘桩承力盘间距对单桩抗拔承载力影响的理论分析

通过建立桩-土共同作用的有限元模型,分析了挤扩多盘桩的承力盘间距对单桩抗拔承载力的影响,并提出合理的承力盘间距,为挤扩多盘桩抗拔理论进一步完善提供了借鉴。     

挤扩支盘桩承载力研究及在工程中的应用

挤扩支盘属于钻孔灌注桩的一种新形式,它是在普通混凝土灌注桩的桩身适当位置通过挤扩或旋扩(切削土体)的方式形成承力盘或分支,以达到提高桩的端承载力。挤扩支盘具有承载力高,沉降变形小,施工工艺简单,对外界环境及相邻建筑干扰小,对不同土层的适应性强,节约原材料等优点。文章阐述了挤扩支盘的基本作用原理以及承载力机理,并且介绍了在工程中的应用,可供类似工程参考。     

挤扩支盘桩竖向承载性能及影响因素研究

通过对挤扩支盘桩进行有限元模拟,研究其在竖向荷载作用下的承载性能,结果表明:与直孔桩相比,挤扩支盘桩能将从桩顶传递下来的荷载通过承力盘转移至桩周土层中,降低了桩端荷载,提升了承载力,降低了桩顶沉降量.此外,探讨了承力盘数量、承力盘间距和盘径比对支盘桩的影响,为挤扩支盘桩的工程应用提供参考.     

旋扩珠盘桩在工程中的应用

针对工程施工中成桩遇到地下水这一现象，介绍了旋扩珠盘桩的特点以及其单桩竖向承载力的计算，并对其经济效益作了分析，总结了旋扩珠盘桩技术的应用优点。     

成盘方法不同对支盘桩工程性状的影响探讨

介绍了新型变直径灌注桩—挤扩支盘桩和旋扩珠盘桩的工作原理及主要优缺点和施工技术要点。设计了模拟挤扩和旋扩成盘的模型试验方案并进行了对比模型试验,根据模型试验结果分析比较了挤扩和旋扩这两种不同施工方法对变直径桩承载力和变形的影响,挤扩桩由于"挤密效应"使桩的承栽力和抗变形能力得到较大提高。同时还讨论了它们在荷载传递上的区别,在设计和施工时应充分注意各自的特点。     

新型压扩多支盘灌注桩的数值模拟分析

压扩多支盘灌注桩是在挤扩支盘扩孔灌注桩的基础上改进而来的一种新桩型,是将静压桩、沉管灌注桩、扩底桩和多支盘灌注桩的多种优点集于一体的新型桩基技术。压扩支盘桩具有承载力高、沉降小、经济性好的优点。利用ANSYS有限元分析软件对竖向受压时的二支盘压扩支盘桩进行数值模拟,得出了竖向荷载下侧摩阻力和桩端阻力的变化规律。桩的多个支盘构成了多支点摩擦端承桩,竖向荷载主要由承力盘承受,上支盘受力大于下支盘受力。提出了压扩支盘桩的支盘竖向临界间距、布桩最小间距的建议值。     

挤扩多支盘混凝土灌注桩承载力试验研究

根据挤扩多支盘混凝土灌注桩 (以下简称多支盘桩 )的现场静载荷试验结果 ,分析多支盘桩的荷载传递机理。试验结果表明 ,随着竖向荷载的增加 ,由上到下各承力盘或分支先后发挥其端承作用 ;各承力盘或分支上、下一定范围内桩侧摩阻力不能发挥出来 ,建议在多支盘桩设计时 ,承力盘或分支间距宜不小于 (4～ 6)d (d为桩径 ) ;对于粉土、粉质粘土 ,桩侧极限摩阻力为 30～70kPa,所对应的极限位移为 5～ 2 0mm ;桩侧极限侧摩阻力和极限位移随土层埋深而增大。在相同条件下多支盘桩的极限承载力比等截面桩高 50 %。     

挤扩多盘桩承力扩大盘间距对单桩承载力影响的理论分析

通过有限元模拟分析方法,分析挤扩多盘桩主桩及盘周围土体的破坏机理,确定了挤扩多盘桩承力扩大盘间距对桩周土体破坏性状的影响,对承力扩大盘间距对挤扩多盘桩单桩承载力的影响进行了定性的分析,并建议了承力扩大盘问距的下限值,为进一步综合考虑挤扩多盘桩单桩承载力计算提供了理论依据。     

桩基家族中的一颗新星--挤扩多支盘混凝土灌注桩技术

介绍了桩基领域中的一项重大改进技术－－挤扩多支盘混凝土灌注桩技术。通过支盘机对桩孔内的合适土层进行挤扩，挤扩成分支或承力盘腔使挤密的桩体周围土体与腔内混凝土紧密结合，发挥桩、土共同承力的作用，提高桩的侧摩和支承阻力。着重阐述了支盘桩的发展过程、作用机理、主要特征、施工工艺、承载力的计算及在工程中的应用。     

重复荷载作用下支盘桩工作性状的模型试验研究

设计了一个室内模型试验来研究支盘桩在重复荷载作用下的承载和变形性能。试验证明:支盘桩在其极限承载力约75%的荷载重复作用下变形增加很小,工作性能十分稳定;支盘桩与普通等直径桩相比,其承载力和抗变形能力十分优越;支盘桩的荷载传递机理是十分复杂的,盘附近土体对桩周的摩擦阻力在不同荷载作用下有时为正有时为负;当两盘的间距在2D(D为盘直径)以下时,桩周的摩擦力对桩的承载力贡献很小,在每次加卸载后土体会建立新的固结平衡状态。文章根据桩周土体土拱的形成和变化情况对上述有关现象进行了分析,还对设计支盘桩时确定合理的桩间距和盘间距提出了自己的观点。     

复合桩基承载性状研究

通过对带承台单桩、群桩模型试验承载性状的分析,说明带承台单桩的承载性状与群桩的承载性状并不完全相同,不能将带承台单桩的试验结果简单地推广到群桩的设计计算中去。在带承台单桩试验中,发现带承台单桩的极限承载力大于单桩与平板极限承载力之和,而在复合群桩试验中,复合桩基的极限承载力则大大小于各单桩与平板极限承载力之和。结合现场大型群桩模型试验结果及现行规范阐述了复合桩基的承载性状。     

不同土层对支盘桩荷载传递影响的模型试验研究

根据挤扩支盘桩的实际工作性状，设计了一个室内模型试验装置来研究支盘桩在不同土层中的荷载传递规律。试验表明，双盘桩中的两盘无论是设在同一种土层还是不同的土层中，盘底压力的增长与荷载的增加并不成线性关系，同时两盘承载力的发挥也不是同步的。当上下两盘处在不同土层时，两盘的荷载传递规律相差悬殊，处在同一土层时相对比较接近，但在桩达到极限承载力时，两盘并不能发挥相同的承载力。因此，在计算支盘的端阻时不能简单地把其最大承载力相加。另外，本试验还比较了3种不同土层情况下双盘桩的承载力和变形差异。     

挤扩支盘桩与直孔桩的对比试验研究

针对挤扩支盘桩相对于普通等截面直孔灌注桩具有较高承载力和较低沉降量的特性,采用自平衡静载荷试验方法,对浙江嘉兴某工程同场地中的挤扩支盘桩与普通等截面直孔灌注桩进行承载力和沉降的对比试验研究。工程试验结果表明,在同等工程地质条件下,采用挤扩支盘桩能提高承载力,减少沉降和缩短桩长,具有良好的经济效益。     

建筑垃圾再生材料灰土挤密桩成桩应用试验

为了掌握建筑垃圾再生材料在灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基中的应用性能,首先通过材料力学性能试验确定了粒径为0～30 mm、建筑垃圾与灰土比例为72:28的建筑垃圾灰土挤密桩填料。然后完成了4组不同距径比的试桩应用试验,得到了不同距径比下的桩间土湿陷系数、桩间土挤密系数、桩间土静力触探曲线、复合地基荷载-沉降曲线等应用性能参数及特点。结果表明:桩间距越大,桩间土湿陷性系数越小; 距径比越小,桩间土挤密系数越大,桩间土的比贯入阻力越大; 在试验路段采用距径比2.25的建筑垃圾灰土挤密桩方案时,桩身容许承载力为175 kPa,复合地基承载力特征值为260 kPa,挤密效果良好; 成桩7 d浸水试验后复合地基承载力和桩身承载力平均下降14.3%,但仍满足桩设计要求; 研究结果验证了建筑垃圾再生材料灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的可行性,为工程应用提供性能参数参考,可进一步扩大建筑垃圾的使用范围。     

Lateral bearing capacity of rigid piles near clay slopes

Analytical equations were derived to determine the undrained lateral bearing capacity of rigid piles in cohesive soil. Piles in level ground and piles placed at a distance from the crest of a slope were examined, taking account of the effect of the adhesion at the pile–soil interface. The derived analytical solutions were used to develop charts relating the lateral pile capacity to the pile length/diameter ratio, the pile–soil adhesion, the distance of the point of load application from the ground to the pile diameter ratio, the inclination of the slope and the distance of the pile from the crest of the slope to the pile diameter ratio. They were also used to derive a reduction factor which, when multiplied by the lateral bearing capacity for level ground, gives the bearing capacity of the same pile near a slope. In addition, a critical non-dimensional distance between the pile and the crest of the slope, at which the bearing capacity approaches that for a level ground, was determined. The bearing capacity charts obtained for level ground were compared to the classic Broms' charts and to others derived using several different lateral earth pressure distributions along the pile. Comparisons were also made between the results of the proposed method for piles near slopes and those obtained from charts based on upper bound calculations. Finally, the proposed new method was validated through a comparison with the results of a large number of pile load tests, in which a remarkable agreement was observed between the analytical results and the measurements.     

重复荷载作用下支盘桩受力特性模型试验研究

对一个双盘模型支盘桩在非饱和粉土中进行了5次循环加载-卸载试验。试验证明:支盘桩在小于其极限承载力约0.75倍的重复荷载作用下变形增加很小,工作性能十分稳定;支盘桩与普通等直径桩相比,其承载力和抗变形能力十分优越;支盘桩的荷载传递机理十分复杂,盘附近土体对桩周的摩擦阻力在不同荷载作用下有时为正有时为负;当两盘的间距小于2D(D为盘直径)时,桩周的摩擦力对桩的承载力贡献很小,在每次重复荷载作用下,盘间土体都会经历加压和卸压的过程,卸载后土体会建立新的平衡和物理性质工作状态。研究表明,支盘桩应用于桥梁等承受重复荷载的结构是可行的。     

Bearing behavior and failure mechanism of squeezed branch piles

The current practice for the design of squeezed branch piles is mainly based on the calculated bearing capacity of circular piles. Insufficient considerations of the load-transfer mechanism, branch effect and failure mechanism, as well as overreliance on pile load tests, have led to conservative designs and limited application. This study performs full-scale field load tests on instrumented squeezed branch piles and shows that the shaft force curves have obvious drop steps at the branch position, indicating that the branches can effectively share the pile top load. The effects of branch position, spacing, number and diameter on the pile bearing capacity are analyzed numerically. The numerical results indicate that the squeezed branch piles have two types of failure mechanisms, i.e. individual branch failure mechanism and cylindrical failure mechanism. Further research should focus on the development of the calculation method to determine the bearing capacities of squeezed branch piles considering these two failure mechanisms.     

立式钢制储罐基础设计

以某罐区立式钢制储罐基础设计为例,探讨预制桩、灌注桩和浅基础应用于储罐基础的设计方法。储罐基础设计可比拟为“板-柱结构”体系,借助pkpm结构软件分析两种桩型承载力、浅基础设计、场地条件影响及桩-土共同作用。储罐桩基设计应对水平承载力、竖向承载力和配筋量三控制设计,对于端承型桩基,一般情况下单桩水平承载力起控制作用。相同桩数时,采用方形布桩的边桩配筋比环形布桩的更易产生突变。应用于软土场地的砼预制桩不仅应进行桩基承载力计算,还应加强桩基配筋验算。     

单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响

现行规范中刚性桩复合地基路堤稳定分析方法不能反映单桩承载力、桩帽等对路堤稳定性的影响,计算的路堤稳定安全系数严重偏大,导致部分刚性桩复合地基路堤滑塌。为克服刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷,在研究刚性桩复合地基路堤滑塌原因的基础上,分析了路堤滑塌时桩土相互作用,及刚性桩提高路堤稳定性的机理。然后,在分析刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷的基础上,将修正密度法完善为修正重度法。最后,为研究单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响,利用修正重度法分析了刚性桩长度、间距、扩底、桩帽等对路堤稳定性的影响,对比了不同稳定分析方法计算结果,并对刚性桩复合地基路堤设计提出了建议。研究表明：单桩承载力对密桩复合地基路堤稳定性影响很小,对疏桩复合地基路堤稳定性影响很大;增大单桩承载力比减小桩间距更合理;刚性桩在持力层中扩底比加大桩长更有效;利用桩帽、土拱等措施将大部分路堤荷载转移到桩顶方可发挥单桩承载力对路堤稳定性的作用;软土强度随深度增大不明显时应慎用悬浮桩复合地基。刚性桩复合地基路堤宜采用“强桩大帽”的疏桩复合地基方案。