模型桩实验基地建设与实践

为提高桩基检测技术人员的素质和水平,方便进行桩基检测技术培训、考核,同时为桩基检测的科研开发提供实验场所,综合考虑灌注桩桩型和缺陷类型,建设模型桩实验基地。分别采用声波透射法及低应变法对模型桩桩身完整性进行测试,所反映的缺陷位置及程度,与设计断面基本吻合,模型桩的制作是成功的。     

灌注桩低应变反射波法与钻芯法检测结果比较

在桩基工程中,由于种种原因,常常出现各种缺陷(如离析、夹泥、缩颈、断桩等),为确保桩基质量,就必须对桩基质量进行检测.目前主要的检测方法有静载法、动测法、超声法、钻芯法等.某工程采用低应变反射波法和钻芯法对桩基同时进行检测,通过现场检测结果的对比,讨论了两种方法存在的问题及处理方法.低应变反射法具有省时、费用低,能确定桩身完整性、缺陷类型及大致位置的优点,但不能全面、准确反映桩身缺陷的具体范围及离析程度.而钻芯法则具有对桩身强度、沉渣厚度及桩底情况的检查非常有效的优点,但也存在耗时长、费用高、以点代面、缺陷漏判的缺点.因此在具体的工程检测中,应两者互为补充、相互验证,以确保检测结果的准确性.     

池州港二期工程嵌岩桩基施工关键技术

高桩码头嵌岩桩基适合基岩埋置较浅,因此存在桩基在土中嵌固长度不足,承载能力不能满足设计要求的情况。嵌岩桩施工一般采用"打-钻-锚"的工艺,但施工成孔难度大、效率低、工期长、造价高。特别是斜嵌岩桩钻孔时,容易使孔产生偏斜而卡钻,以及出现桩发生倾倒与变位、钢筋保护层厚度不足等问题。结合池州江口港区二期工程嵌岩桩施工经验,详细介绍高桩码头直、斜嵌岩桩的沉桩控制、施工平台加固、钻机改造、钢筋笼定位以及混凝土浇筑导管定位等关键技术,为类似工程提供借鉴。     

欠固结土中嵌岩斜桩弯矩及负摩阻力模型试验研究

嵌岩斜桩是海上风电系统、港口高桩码头等设施常用的基础结构。嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时,土体固结沉降不可避免地影响桩身轴力和弯矩的分布,威胁桩体安全。针对穿越深厚软土层的嵌岩斜桩开展了室内模型试验研究,对5根不同倾角和直径的模型桩进行试验,通过较长时间地监测土层固结沉降下的桩体应变,分析了固结时间、倾角、桩径等因素对桩身轴力、桩身中性点位置、桩侧负摩阻力、桩身弯矩等分布规律的影响。结果表明：嵌岩斜桩的负摩阻力、轴力及弯矩的发展都具有明显的时间效应;随时间、倾角的增加,桩侧中性点轴力及桩身弯矩峰值均增加,同时中性点上移、弯矩峰值点下移,最终中性点稳定于岩层上部0.1倍土层深度,弯矩峰值点稳定于岩-土界面处。     

后方土体淤积下高桩码头桩基变形规律分析

针对高桩码头结构受后方岸坡不断淤积影响下的变形破坏问题,采用有限差分法分别建立高桩码头与岸坡土体耦合的整体结构段模型和单排架模型,研究了码头桩基随土体淤积进程的位移变化规律。结果表明：码头结构整体以竖向位移为主,并向后方岸侧倾斜,桩基顶部水平位移明显小于桩身下部水平位移,由于桩身弯曲,桩顶处受力最为不利;单排架模型与整体结构段模型中间排架各桩基的位移计算结果更为接近,最大偏差为5.46%,且采用单排架模型可显著提高计算效率,但不能反映出不同位置排架的变形差异。     

汽车荷载作用下高桩码头平台横梁结构响应试验

为加强港口码头安全管理,保证港口码头结构正常运行,通过现场调查观测出高桩码头平台桩基、横梁、帽梁和面板的受损情况。针对码头后平台横梁进行现场载荷试验,测试出后平台横梁在汽车荷载作用下的应变、挠度和裂缝宽度变化等行为,检验码头后平台横梁的抗弯和抗剪承载力是否满足设计要求。结果表明,试验过程中在汽车荷载作用下码头后平台横梁近支座截面最大应变、跨中最大挠度、裂缝宽度变化均在正常范围内,码头平台结构安全性和使用性均满足设计要求。     

竖向荷载作用下斜桩承载变形特性有限元分析

斜桩的受力变形性状相比直桩要复杂得多,为了分析斜桩在竖向荷载作用下的承载变形性状,采用有限元分析的方法对竖向荷载作用下斜桩的承载变形以及桩-土相互作用进行了研究,分析了桩身倾角对斜桩竖向承载变形及桩-土相互作用的影响。结果表明:桩身倾角越大,斜桩桩顶沉降和水平位移也越大;桩身弯矩主要出现在桩身上半部分,随着桩身倾角增大而增大;斜桩桩前桩-土接触压力沿深度先增大后减小又逐渐增大,桩后桩-土接触压力从零压力点逐渐增加后迅速减小,一定深度后又逐渐增加,桩前与桩后的桩-土接触压力最大值随桩身倾角增大而增大;深度2.5 m以上,桩前侧摩阻力随桩身倾角增大而增大,深度2.5~6.5 m的桩前侧摩阻力衰减的程度随桩身倾角增大而增大,深度6.5 m以下桩前侧摩阻力随桩身倾角增大而减小;桩身倾角越大,桩后零摩阻力区段越长,零摩阻力区段以下的桩后侧摩阻力越小。     

波浪作用下后板桩高桩码头结构受力特性研究

以某海堤后板桩高桩码头工程为背景,采用ABAQUS有限元软件对波浪作用下,后板桩高桩码头地基土体模量变化对其结构受力的影响进行了分析。计算结果表明:后板桩高桩码头结构和土体的水平位移与土体模量之间存在明显的非线性关系,随着模量的增大,水平位移逐渐减小,位移的变化量也逐渐减小;码头钢筋混凝土结构的最大压应力和最大拉应力均主要集中在承台的下部,结构中的最大应力值随土体模量的变化较小;码头结构中4根桩的桩身水平位移曲线基本一致,在距桩顶约25 m处存在位移零点,且位移零点的位置基本不随土体模量变化。更多还原     

混凝土桩基动测新技术简介

混凝土桩基动测新技术简介动测低应变反射波法检测桩身质量及动测高应变凯斯法测定单桩竖向承载力是目前公认的行之有效的方法。动测低应变反射波法，主要用于检查桩身质量，利用反射信息查明桩身缩径、断裂、离析、蜂窝等缺陷位置，并对桩身整体强度进行全面快速评价；高...     

反射波法检测长螺旋钻孔压灌混凝土桩波形曲线特征分析

低应变反射波法是桩基检测中常见的一种方法.为了积累长螺旋钻孔压灌混凝土桩身缺陷波形曲线特征判别的经验,为以后基桩检测提供参考,本文介绍低应变反射波法的基本原理, 结合工程实例和已有资料进行了长螺旋钻孔压灌混凝土桩身缺陷理论波形曲线特征对比和实测波形曲线对比分析讨论.提供了现场反射波法检测长螺旋钻孔压灌混凝土桩的波形曲线特征,并通过对波形曲线的分析得出,结合时域和频域曲线分析可以判断长螺旋钻孔压灌混凝土桩身缺陷.     

高桩码头对邻近爆破的非线性动力响应分析

爆破施工会对周围已有的建筑物产生安全隐患, 因此, 预测爆破施工对周边建筑物的影响能有效降低风险, 消除安全隐患。在某港口周边进行爆破施工前, 为保证邻近高桩码头的安全, 先建立爆破位置与高桩码头整个区域的三维非线性有限元数值模型。在爆破荷载及高桩码头在役期间的最不利荷载作用下, 计算分析港口内部结构与土的非线性相互作用动力响应。根据港口结构所能承受的爆破冲击波通过土体传递给结构的动力响应, 并以高桩码头的安全振动速度为衡量标准, 得到爆破点距离码头最近位置时的最大单孔炸药量, 分析此时码头的位移变形、弯矩、剪力以及应变情况, 发现码头的位移受爆破荷载的影响较小, 但码头内部斜桩较直桩承受更大的应力、剪力, 因此在爆破施工时, 斜桩更容易受到破坏。     

遮帘式板桩码头工作机制

结合某深水泊位板桩码头的优化设计,进行了遮帘式板桩结构码头的土工离心模型试验.测试了遮帘桩临海和临陆侧的土压力.试验结果表明,在港池形成前,遮帘桩海、陆侧土压力分布基本相同;港池开挖后,遮帘桩临海侧土压力明显低于陆侧.通过设置遮帘桩可减小前墙所受到的土压力,从而使前墙的墙厚保持在合理范围内.     

基于分布式光纤监测技术的板桩码头试验研究

板桩码头桩体结构受力变形状态是评价其安全运行的重要指标。基于分布式光纤模型试验,提出了一种新型桩体受力和变形分布式监测技术,并成功应用于板桩码头钢筋混凝土灌注桩原型试验研究中。结果表明该方法能够准确反映港池开挖过程中板桩码头桩体结构变形、弯矩和受力等分布变化规律,并能及时对板桩码头的运行及施工情况进行有效监测评估,可以为板桩码头的持续稳定运行提供安全保障及施工指导。该监测技术能够克服传统点式监测方法分辨率及准确度不足的缺点,实现桩长范围内全深度及施工过程全周期的实时监测,具有一定的工程实用价值。     

离岸深水全直桩码头水平承载力简化计算

全直桩码头是一种适用于离岸深水海域的新型高桩码头结构型式,其破坏模式与传统高桩码头结构存在较大差异。通过有限元法研究了水平荷载作用下离岸深水全直桩码头结构破坏模式、桩侧土压力及桩身弯矩分布,并验算了规范中m法、P-Y曲线法和NL法的适用性。研究结果表明,水平荷载作用下,基桩的塑性破坏是结构失稳的控制因素,且结构失稳时桩身最大弯矩达极限弯矩值,在此基础上,结合简化计算方法计算了结构水平极限承载力。通过对比可知,基于m法的简化方法在小位移时与有限元法吻合较好,基于P-Y曲线法和NL法的简化方法在各种位移条件下与有限元法均吻合较好,且通过桩身极限弯矩与设计荷载作用下桩身最大弯矩之比计算结构安全系数的简化方法是合理的。     

厚软土覆盖层区域高桩码头引桥桩基选型研究

高桩码头引桥部分一般位于河漫滩上,而对常见的厚软土覆盖层河漫滩,合理地选择安全、经济的桩基型式,是工程设计中必须深入研究解决的问题。结合工程实例,对厚软土覆盖层河漫滩地段地质特点进行分析,并从桩基施工难度、结构安全性及实施经济效果等角度,对钻孔灌注桩和PHC管桩两种桩型进行研究比选。根据比选结果,选择陆上施打PHC管桩作为引桥桩基。施工完成后,通过桩基检测,工程质量良好,经济效益明显。     

高桩梁板码头桩基结构设计方案比选研究

某高桩梁板码头工程所处地段天然岸坡较陡,桩基持力层埋深较浅,采取常规PHC管桩方案时排架位移较大。通过对不同桩型进行比选,采用码头专业计算软件,对不同排架间距下多种桩基组合及不同布置形式的基桩内力和排架位移进行计算,提出了将PHC管桩和嵌岩钢管桩进行组合的桩基设计方案。组合桩基结构方案码头排架水平位移小、承担外荷载大、各桩内力较均匀。工程检测及监测结果表明,高桩码头中采用组合桩基是可行的,这一新型结构的设计理论及工程实例可供同类工程设计参考。     

基于离散元方法的竖直群桩冰荷载分析

在高纬度海域或高寒地区的江河中,碎冰对海洋平台桩腿和桥墩等直立群桩结构产生很大的冲击作用,并在一定条件下造成不同程度的破坏。依据碎冰在自然条件下的离散分布特性,采用Voronoi切割算法构造随机分布和具有非规则几何形态的碎冰初始状态,在此基础上采用若干个具有黏结-破碎功能的球形颗粒构造具有一定厚度、尺寸和形状等物理参数的河冰离散单元模型,将竖直群桩简化为刚体结构,从而对碎冰的运移及其对群桩的冲击作用进行数值模拟。在此基础上可确定碎冰撞击下的群桩冰荷载,并分析冰块尺寸、冰速和冰厚对桩结构所受冰荷载的影响。     

某高桩码头桩基受力有限元分析及结构损伤研究

为研究高桩码头桩基受力及结构损伤,对某高桩码头3类典型断面进行有限元数值模拟,并对基桩进行承载力计算分析;之后,将数值模拟结果与现场桩基结构损伤检测结果作比较,二者吻合较好,从而验证了理论分析的正确性,并最终给出受损部位的加固措施。根据基桩承载力有限元分析及实测结果,可以断定基桩顶部(距桩帽下方1~2 m)为最易受损部位;对于码头3种断面类型,应尽量避免使用断面1、断面2的形式,原因是这2类断面的水平承载力太小,极易受水平力作用而在使用过程中发生损坏;提出2种加固基桩受损部位的措施,增大桩帽截面法和钢抱箍法,但在具体修复时,应根据实际情况在考虑时间因素、经济效益的前提下,认真总结比较这2种措施的优缺点,灵活选用修复措施,对桩基受损部位进行妥善处理。     

遮帘桩工作性状影响因素分析

遮帘桩作为挡土桩在深水建港、深基坑开挖及护岸工程中应用越来越广泛.为了研究开挖过程中遮帘桩的工作性状,运用大型有限元软件建立三维有限元的遮帘桩结构模型,模拟某板桩码头港池开挖.分析港池开挖后遮帘桩的刚度、桩长、桩间距及遮帘桩与板桩墙距等对板桩墙结构的影响,从而提出控制板桩墙结构变形、保持港池开挖后稳定的遮帘桩布置方法.研究结果表明,增加遮帘桩桩长和刚度能有效减小板桩墙的变形、陆侧主动土压力和弯矩,而遮帘桩间距和墙桩距的变化对遮帘桩挡土效果的影响不明显.     

锚杆静压桩群桩效应分析

为促进对桩-土-承台相互作用规律的认识,本文主要运用ABAQUS模拟了锚杆静压桩(方桩)的不同桩长、桩边长、桩间距、桩数以及承台厚度情况下,锚杆静压桩群桩基础的工作性状。桩长的增长和桩数的增加,都会导致群桩效应系数和承台荷载分担比的降低;而随着桩间距增大群桩效应系数和承台荷载分担比增大。这些结论都有助于指导桩基设计,使得桩基设计更符合其实际工作状况。