某采煤沉陷区综合治理工程基桩试验研究

通过某采煤沉陷区综合治理工程住宅楼人工挖孔钢筋混凝土嵌岩端承桩设计,采用岩基载荷试验方法确定了桩端持力层岩石饱和单桩抗压强度标准值和采用动力检测法检测了工程桩的桩身质量,结果表明人工挖孔钢筋混凝土嵌岩端承桩在处理某采煤沉陷区效果较好。     

武汉绿地中心大厦大直径嵌岩桩现场试验研究

武汉绿地中心大厦高636 m,基底平均压力达1500 k Pa,开展了桩径为1200 mm,有效桩长25.9~33.6 m,以较硬岩(微风化砂岩)和软岩(中—微风化泥岩)为桩端持力层共4组嵌岩桩承载力静载荷试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验表明:4根试桩Q–s曲线皆为缓变型,极限承载力不小于45000 k N,对应工程桩桩顶标高沉降为9.7~10.8 mm,桩端沉降为2.4~2.8 mm,桩顶沉降的90%为桩身压缩量。软岩嵌岩桩与较硬岩嵌岩桩的侧摩阻力分布曲线及承载特性存在显著差异。四根试桩的端阻比介于45.3%~58.7%。软岩嵌岩桩的实测桩端阻力大于基岩单轴抗压强度,采用桩基规范方法计算将低估其实际承载力。本工程4根试桩均表现出较好的承载与变形控制能力,静载试验结果为本工程嵌岩桩设计提供了依据,同时为武汉地区大承载力嵌岩桩实践与理论研究提供了有益参考。     

嵌岩桩的嵌固效应及载荷试验P～s曲线特征分析

本文主要讨论影响嵌固效应和端承力发挥的两个重要因素：往身混凝土、桩周岩体的强度以及嵌岩比大小，两者的一定组合决定了桩的类型；总结了嵌岩桩载荷试验的典型Ｐ—Ｓ曲线特征，指出以桩端持力层强度控制的嵌岩桩，按常规方法确定其极限荷载，其安全格度偏大。     

嵌岩桩的嵌固效应及载荷试验P—s曲线特征分析

本文主要讨论影响嵌固效应和端承力发挥的两个重要因素：桩身混凝土、桩周岩体的强度以及嵌岩比大小，再者的一定组合决定了桩的类型，总结了嵌岩桩载荷试验的典型Ｐ－ｓ曲线特征，指出以桩端持力层强度控制的嵌岩桩，按常规方法确定其极限荷载，其安全裕度偏大。     

复杂岩溶场地嵌岩桩相邻单桩变形特性研究及工程应用

由于岩面骤然起伏、岩性突变等原因,控制桩端标高一致并且置于相同持力层将大大增加嵌岩桩设计与施工的难度。以某复杂岩溶场地建筑工程为例,使用有限元方法就嵌岩桩相邻单桩桩端持力层或桩端标高不同的设计方案展开分析,以探求其可行性。数值试验结果表明嵌岩桩相邻单桩沉降量和差异沉降量均较小,桩基静载试验和建筑物沉降监测数据反映方案可行。     

岩石地基中嵌岩桩的设计及施工注意问题

介绍了嵌岩桩持力层的选择与嵌岩深度设计参数的选择范围,结合工程实例,对嵌岩桩的设计进行了详细分析,并总结了嵌岩桩的施工注意事项,为嵌岩桩的设计积累了经验。     

复杂地质条件下大直径嵌岩桩检测分析

桩端持力层性状对于嵌岩桩承载力评价起着至关重要的作用。以复杂地质条件下嵌岩桩检测工程中出现的问题为实例,结合地质资料分析了事故原因,并通过钻芯法、钻孔补勘、静载试验多种手段进行补充验证分析,来综合评价桩基整体承载力情况,为复杂地质条件下嵌岩桩承载力评价提供借鉴与参考。     

武汉中心大厦超长软岩嵌岩桩承载特性试验研究

武汉中心大厦建筑总高度438 m,基底压力不小于1 000 k Pa,现场开展了桩径为1 000 mm、桩长64.0~68.0 m、以微风化泥岩为桩端持力层的4根嵌岩桩承载能力的静载试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验结果表明:3根桩(试桩STZ1、STZ2、STZ2A)的荷载-沉降曲线为缓变型,1根桩(试桩STZ1A)受桩端沉渣影响,其荷载-沉降曲线为陡降型。最大荷载作用时各试桩的桩顶沉降25.14~33.7 mm,桩端沉降0.8~3.2 mm,桩身压缩量占桩顶沉降量90%以上,呈现超长桩特征。超长软岩嵌岩桩的侧摩阻力发挥特性与非嵌岩超长桩的侧摩阻力发挥特性有较大差异。4根试桩的端阻比介于19.8%~28.1%。软岩嵌岩桩实测桩端阻力高于岩石单轴抗压强度,采用JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中的方法计算将低估其实际承载力。静载试验结果为本工程超长软岩嵌岩桩设计提供了依据,同时可为武汉地区超长软岩嵌岩桩实践与理论研究提供参考。     

浅析某项目大直径潜孔锤引孔锤击PHC管桩施工技术

PHC管桩具有桩身强度高、施工速度快和施工简便等优点被广泛应用于高层建筑的桩基工程。但是对于难以穿越的孤石或者硬岩夹层等地质情况,PHC管桩难以沉桩。结合某项目桩基工程实例,针对7#~8#楼存在孤石特殊的地质情况,从气动潜孔锤的作用原理出发,从测量放线、引孔桩机就位、钻进成孔、沉桩、接桩和终止沉桩对大直径潜孔锤引孔锤击PHC管桩施工技术进行分析与阐述。实践证明,大直径潜孔锤引孔锤击PHC管桩施工技术能够有效地解决孤石特殊的地质情况的施工难题,取得良好施工效果。     

软岩桩基承载性能试验研究

 地王商会中心和佳得鑫广场是南宁市两座相邻的高层建筑,其基础均采用人工挖孔扩底桩,桩端嵌入第三系泥岩。广西南宁盆地广泛分布的第三系泥岩是典型的软岩,通常被选择作为建筑物桩基的持力层。为掌握软岩桩基的工程性质,采用自平衡试桩法进行上述2个工程共8根嵌岩桩的承载性能试验。考虑到各试桩的嵌岩深度和尺寸不同,为获得较好的试验结果,桩身荷载箱的设置采用不同型式。通过试验解决大吨位软岩扩底桩承载力测试难题,为工程设计提供所需的重要参数。对试验数据进行对比分析结果表明,浸水对软岩桩基的承载性能有较大的削弱。根据试验研究结论,施工中采取有效措施防止泥岩浸水,为今后类似工程的建设积累了宝贵的经验。     

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。     

确定大长径比软岩嵌岩桩桩侧土阻时应注意的问题

根据成桩工艺、土性状态查表确定桩周土侧阻极限标准值时，如不考虑长径比及土层相对桩身的位置，将会产生较大的误差，同时还可能对嵌岩桩的桩工机理产生误解。通过实例分析，说明了在确定大直径软岩嵌岩桩桩周土侧阻时应注意的问题。     

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。     

桩底土的成层性对桩体纵向刚度的影响

 为了确定桩底土(桩底与基岩间的土体)的厚度和分层情况对桩体刚度和阻尼的影响,使用锥形虚土桩模型对单桩纵向振动进行求解。桩底应力以一定扩散角度传递至基岩表面,将扩散锥面内部土体看作虚土桩。由虚土桩底部的位移限制条件和阻抗传递法得到桩底和桩顶的复阻抗。将桩底土层的参数转换为虚土桩的参数,通过分析这些参数的变化,进而判断桩底土层对桩体刚度和阻尼的影响。分析结果表明：桩底土层厚度小于5倍的桩体半径时,桩体刚度明显提高,阻尼减小;桩底土层存在软夹层,则桩体刚度会相应降低,阻尼增大,若存在硬夹层,结论相反。桩底土存在不同土层时,若只使用第一层土体的参数估算桩底刚度,误差较大,尤其对处于准静力状态的桩体。     

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。     

按桩顶沉降控制嵌岩桩竖向承载力的方法

结合现场嵌岩桩试桩资料,深入分析了嵌岩桩的竖向承载机理,并提出了按桩顶沉降量控制嵌岩桩竖向承载力的设想及其相应的计算方法,该方法可充分考虑桩侧土(岩)阻力及桩端岩层阻力的发挥程度,尤其适用于超长嵌岩灌注桩竖向承载力的计算,最后结合某大桥嵌岩桩静载荷试验数据进行了分析,理论计算与实测结果吻合良好。     

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。     

Influence of soil reinforcement on the uplift bearing capacity of a pre-stressed high-strength concrete pile embedded in clayey soil

This paper presents a field study on the uplift bearing capacity of a pre-stressed high-strength concrete (PHC) pile embedded in clayey soil, and on the soil around the PHC pile that was treated with cement paste. The PHC pile was inserted into a pile hole filled with cemented soil by its own weight (by gravity), and the soil compaction effect of a conventionally driven pile induced by the installation process was avoided. The test results showed that: the pile head displacement needed to fully mobilize the uplift bearing capacity of the test piles was about 0.1 D (pile diameter); the ultimate skin friction of the PHC pile–cemented soil interface was much larger than that of the cemented soil–soil interface; the PHC pile and the cemented soil around the pile behaved as an integral pile in the load transfer process; and the measured ultimate bearing capacity of the test piles was 0.91–0.94 times the American Petroleum Institute (API)’s proposed values for piles under compression and 0.79–0.80 times the values calculated with the effective stress method for piles under compression.     

平行地震波法探测桩长的影响因素试验研究

针对平行地震波法探测既有桩基长度的现场实施问题,依托某市政桥梁工程开展了桩基原位测试试验,着重研究桩顶激振方式、桩端嵌岩条件与上部结构等因素对平行地震波法波形的影响。结果表明:当桩基顶面自由时,竖敲和横敲获得的地震波波形总体一致,初至波振幅衰减程度随桩 孔测试间距增加而增大;测试孔距离桩基越远,初至波到达时间拟合直线形态受地层不均匀性影响越显著;桩端嵌入完整基岩导致桩身段波速与桩底持力层波速相差不大,难以通过拟合直线法确定桩底埋深,但结合地质情况和施工工艺可初步判断桩端是否进入岩层及桩底与基岩粘结质量;对于上部结构已建成的桥梁桩基,采用不同角度横敲墩柱侧面,产生的初至横波传递衰减较快,利用辅助装置斜敲墩柱侧面可增加地震波中的纵波成分,显著改善平行地震波法测试信号质量。