钉形水泥土双向搅拌桩基于扩大头高度的承载特性研究

针对钉形水泥土双向搅拌桩特殊的桩身结构,在试验桩体中心钻孔抽芯,埋入贴有应变片的塑料管,然后对桩体进行静载荷试验测定桩身应变,进而计算桩身轴力和附加应力,并分析探讨与扩大头高度相关的单桩承载特性。结果表明：桩身轴力和附加应力主要分布在扩大头高度范围内,且在桩身变截面处存在较大的轴力差和应力集中现象。最终得出扩大头高度在深厚软土中可取4～5m,最低不宜小于2m。     

路堤荷载下基于上下桩径比的钉形水泥土双向搅拌桩承载机理研究

为了进一步研究和应用钉形水泥土双向搅拌桩复合地基地基处理技术,分析和探讨了上下桩径比的变化对桩体承载机理的影响。通过在不同上下桩径比试验桩体内埋设应变片,读取应变量并计算得到相应桩身各处的轴力值及侧摩阻力,而后对所得数据进行整理与研究。得出6点主要结论与建议,从而指导该法的设计与施工。     

格栅状搅拌桩复合地基静载试验数值模拟研究

目前关于格栅状搅拌桩复合地基工作性状的研究工作相对较少,对其变形机理不甚了解。在兴隆水利枢纽格栅状搅拌桩复合地基现场载荷试验成果的基础上,考虑桩-土之间的相互接触,建立考虑搅拌桩-土共同作用的三维有限元模型,数值模拟复合地基群桩现场试验的实际加载过程。通过对比口字型群桩试验与数值模拟的P-S曲线,验证了数值方法及参数取值的正确性;分析了桩身轴力、桩间土的竖向应力及桩侧摩阻力等变化规律,研究了桩体与土体的荷载分担过程关系,获得桩身轴力及摩阻力分布规律;根据竖向平衡方程,推导得到平均桩端阻力和侧阻力,研究可为工程设计提供参考。     

钉型水泥土搅拌桩加固软土路堤的数值分析

为了研究路堤荷载下不同位置的钉型水泥土搅拌桩的工作机理，采用有限元软件建立了群桩和单桩条件下的数值分析模型，对钉型桩的桩身受荷模式，桩体加固机理及稳定性贡献做了相关研究。结果表明:路堤大部分的竖向荷载主要由路面下的钉型水泥土搅拌桩承担，且由于桩体的扩大头结构，能显著减小下部桩身所受轴力；同时，坡肩范围内的搅拌桩身剪力值和弯矩值显著大于其它位置桩，桩身所受剪力及弯矩值随桩号增加，大体上呈先增大后减小的趋势；路堤荷载下，单根搅拌桩通过减少桩身前后的土体位移，改变路堤的塑性区分布及土体的位移模式，起到一定的阻滑作用，进而提高路堤的稳定性，且当桩体位于７＃、８＃、９＃位置时，阻滑效果较好，稳定性贡献最为显著。     

水利工程中大直径PHC管桩承载力试验研究

结合某一水利工程大直径PHC管桩的地基处理应用,开展了单桩竖向抗压静载试验和单桩水平静载试验,并通过在管桩预制阶段安装钢筋应力计,研究分析了静载试验中桩身的荷载传递规律。研究表明：本工程中混凝土强度C80、外径800 mm、内径580 mm的PHC管桩的单桩竖向抗压承载力极限值不小于2 880 kN,桩顶荷载几乎全部由桩周侧摩阻力承担,桩端阻力发挥较小,属于典型的摩擦型桩。桩身轴力、桩侧摩阻力和桩端阻力均随着竖向荷载的施加而逐渐增大,并沿深度呈衰减分布。水平荷载下的桩身弯矩呈弓形分布,最大弯矩发生在距桩顶约0.2～0.3倍桩长截面处,单桩水平临界荷载值在150 kN左右。     

浅谈搅拌桩复合地基抗滑稳定计算的强度参数取值

利用搅拌桩加固软土地基提高地基抗滑稳定性是软土地基处理常用方法之一。本文介绍了搅拌桩加固软土地基的原理和影响搅拌桩桩身强度的主要因素,提出了采用搅拌桩复合地基提高地基抗滑稳定性的设计注意事项;研究了搅拌桩复合地基等效粘聚力和内摩擦角参数的取值方法,通过不同取值方法的对比,提出了搅拌桩复合地基强度参数取值的建议,供类似工程设计参考。     

海上风电大直径钢管桩抗拔承载特性试验分析

结合江苏某海上风电大直径钢管桩抗拔静载荷试验,对两根试桩的荷载—位移曲线、位移—时间曲线、桩身轴力及桩身单位侧摩阻力分布曲线进行了分析,揭示了海上风电大直径钢管桩的抗拔受力特性和荷载传递机理。所得结论对该区域海上风电大直径钢管桩抗拔设计优化具有指导意义。     

施工因素对钻孔灌注桩工程性状的影响

 根据西宁地区泥岩地基中3根大直径钻孔灌注桩的竖向抗压静载试验，通过对基桩的承载力特性、桩身轴力传递以及桩侧和桩端土阻力发挥性状的测试分析，结合施工工艺以及施工过程中出现的异常现象，研究了钻成孔对桩侧阻力和桩身轴力传递的影响、泥浆循环方式对桩端阻力的影响以及混凝土灌注的连续性对桩承载力的影响，得出了一些对相同地区同类基桩的设计、施工具有指导意义的结论     

钉型水泥土双向搅拌桩在穿堤泵站软弱土地基处理中的应用

钉型水泥土双向搅拌桩与常见水泥土搅拌桩施工相比,成桩质量更可靠,能达到更佳的复合地基效果,且节省工程投资。通过介绍水泥土双向搅拌桩复合地基在九里西排涝站较厚淤泥质土地基处理中应用,包括设计加固方案、施工工艺及质量控制。从复合地基承载力和沉降两方面通过理论计算确定桩长及布置,底板与桩之间设0.5m厚8%水泥土褥垫层以保证桩土共同承担上部荷载形成复合地基和闸基防渗稳定。地基加固后,对桩身完整性及承载力进行检测,能满足设计要求,复合地基效果很好。该地基处理方式对中等厚度软土上的水工建筑物具有推广应用价值。     

水泥土搅拌桩复合地基承载力设计参数数值分析

本文从水泥土搅拌桩优化设计处理地基的基础出发,对水泥土搅拌桩复合地基的承载力进行设计参数数值模拟研究。采用FLAC3D桩结构单元对水泥土桩的承载特性进行模拟,通过改变桩长、桩径、置换率和桩体弹模等桩体设计参数,分析其对复合地基承载力的影响。对影响复合地基承栽力的设计参数进行敏感性分析,找出主要影响因素,为工程设计提供指导。     

端夯扩碎石桩复合地基现场试验研究

结合南水北调工程SG14标的端夯扩碎石桩施工,根据现场静载、静力触探和动力触探试验以及室内土工试验对端夯扩碎石桩复合地基的桩土应力比、承载力以及桩间土的挤密效果进行了分析。试验表明:带有桩端扩大头的夯扩碎石桩的桩土应力比一般碎石桩大,试验所得桩土应力比一般在[4.2,7.4]之间;桩土应力比值随荷载的增加呈现先增后减,并逐渐趋于稳定,桩土应力比值随桩长的增大而增大;夯扩碎石桩复合地基的沉降曲线(P-S曲线)呈渐变型,没有明显的拐点或变化点出现;单桩复合地基承载力随着桩长的增大,承载力也逐渐增大;夯扩碎石桩施工能有效提高桩间土的强度,同时,对改善地基的不均匀沉降也有很好的效果。     

印尼地区嵌岩灌注桩竖向承载特性现场试验

为更加深入研究不同竖向荷载作用下大直径嵌岩灌注桩的承载特性与荷载传递规律,以印尼地区某工程为依托,对3根直径为800 mm的嵌岩灌注桩进行单桩竖向抗压静载试验与桩身应力测试。试验结果表明:3根试桩的Q-s曲线均为缓变型,沉降量均不超过17 mm,回弹率较大,介于54.8%~70.9%之间,残余沉降较小,承载力较高,均满足设计要求。桩身轴力随桩顶荷载的增加逐渐增大,随深度逐渐递减;桩侧摩阻力的发挥具有异步性,随着荷载的增大,桩侧摩阻力逐渐发挥,在嵌岩段桩侧摩阻力最大,但仍未充分发挥;桩端阻力随桩顶荷载的增加近似呈线性增大,在最大荷载作用下,桩端阻力占比约55%,表现出摩擦端承桩的特性。研究结果对国内桩基规范的完善以及当地桩基规范的制订具有较重要的意义。     

深填斜坡中基桩受力变形规律

高桩码头在我国西南地区港口建设中应用愈来愈广泛,码头基桩受桩后回填土作用容易发生水平变形,尤其是在深厚回填土情况下基桩变形更加严重,影响基桩的正常使用甚至安全稳定。结合斜坡基桩室内模型试验,通过建立深填斜坡中桩-土精细化数值分析模型,研究深填斜坡中回填土厚度及内摩擦角、桩截面尺寸等设计参数对基桩内力、变形的影响。研究表明:随着回填深度的增加,桩身位移分布由直线型逐渐变为S型,桩身最大位移由桩顶逐渐下移至回填区,回填土厚度越大,桩身受力越大。当回填土材料的抗剪强度逐步提高时,能有效控制桩身变形,但当回填土抗剪强度提高到一定值后,桩顶位移基本保持不变,提高回填土抗剪强度对控制桩身变形的作用有限。支护桩径较小时,桩身呈S型变形,增大桩径,桩身弯曲变形减小,但过分使用大直径基桩反而使桩顶产生较大位移。同时提出了深填斜坡h型双桩优化支护方案,为内河港口码头桩基设计建造提供技术支撑。     

竖向预应力锚索抗滑桩力学计算方法研究

梯形断面竖向预应力锚索抗滑桩是治理水毁滑坡的新结构。针对其结构的力学计算方法问题,建立计算模型和数值模型,探讨梯形抗滑桩的结构计算方法及内力和变形特征,并分析竖向预应力抗滑桩主要力学参数的影响规律。通过偏心距计算和绕曲线近似微分计算方法,推导出承载力设计验算及桩体结构受力和变形的计算公式。结果表明:外荷载以抛物线计算模型更符合工程实际情况。当参数条件一定时,承载力大小与外荷载的集中力和滑动面距离成反比,位移和转角大小与配筋强度成正比;桩身布置的竖向预应力增强了桩身结构抗弯性能并抑制了抗滑桩变形;量化对比分析了公式和模型计算变形效果,竖向预应力锚索结构分别优于竖向预应力锚索与钢筋共同结构的16.2%和14.2%,并分析得出了计算公式比模型变形算法值略大,其两种设计结构的算法偏差率分别为5.7%和7.5%。研究成果为同类工程提供理论参考。     

非等长双排桩的受力性状研究

为对双排桩支护结构设计参数进行优化设计,以成都某基坑工程为背景,对双排桩的受力性状进行研究,结合有限元分析软件对原基坑模型进行实体建模,并利用监测对比验证原模型的可行性。此后,对双排桩支护结构的受力性状包括双排桩的排距、后排桩桩距、桩身刚度、土体性质和前后桩长不等的情况进行建模对比分析,提出非等长双排桩的设计思路,研究其最优设计参数。结果显示:前后桩长不等的情况下,后排桩的桩长变化比前排桩更能影响支护结构的位移和内力,且随着后排桩桩长的增加,对支护结构的影响逐渐较小;此时的后排桩长度为最优长度,能体现出该支护设计的经济性。结合监测数据验证了方案的合理性,为非等长双排桩支护结构在基坑中的应用提供工程经验,并为进一步的优化设计提供理论支持。对比研究发现:非等长双排桩支护结构能较好的控制基坑变形,且在同等条件下,非等长双排桩支护结构不仅节省大量工程材料,减少工程造价,并且缩短了施工时间,具有明显的工程应用价值。     

单桩水平承载力鲁棒性设计与分析

针对岩土参数不确定性对单桩水平承载力的影响, 以及水平荷载波动引起的单桩设计方案水平承载力考虑不足问题, 提出基于可靠度理论的单桩水平承载力鲁棒性设计思路。先将岩土参数和水平荷载作为不确定因素, 利用平均值及标准差考虑参数变异性; 其次将桩身几何尺寸、配筋率及混凝土强度作为设计参数, 同时考虑桩顶边界条件, 按照抵抗桩顶水平位移的挠度失效模式与抵抗桩身弯矩的强度失效模式作为目标函数进行单桩水平承载力设计。鲁棒性设计避免了传统设计忽略岩土参数不确定的不合理问题, 将鲁棒性作为安全性评价标准, 结合经济性对水平承载桩基进行多目标优化设计。通过与传统设计对比分析, 证明了鲁棒性设计的合理性与重要性。分析表明:桩径和配筋率的增加可显著提高单桩水平承载力, 而桩身混凝土强度对抵抗桩顶位移的作用并不明显且经济性较差。     

土挤密桩法消除黄土湿陷性的试验分析

土挤密桩法是利用沉管、冲击或爆扩等方法在地基中挤土成孔,然后向孔内夯填素土（一般为粘性土）成桩,通过成孔过程中的侧向挤压作用,桩孔内的土被挤向周围,使得桩间土得以挤密,消除黄土的湿陷性。用理论计算的方法分析土挤密桩的主要设计参数（孔间距）,通过试验施工进行验证,选择合理的设计参数。研究结果对黄土地区的地基处理具有重要的指导作用。