基础尺寸对碎石土地基扩底基础上拔承载力影响的现场试验研究

影响基础上拔承载能力的因素包括地基土物理力学参数及基础尺寸参数,而确定混凝土方量最小、基础上拔承载力最大的基础参数配比是基础优化设计的关键。以戈壁滩碎石土地基中的原状土扩底基础为研究对象,采用正交设计方法,以立柱直径、深宽比、扩展角为影响因素,以基础上拔承载力为分析指标,设计出9组尺寸的足尺基础。通过现场试验,获得了各试验基础的荷载位移曲线和上拔承载力值,提出了采用渐变率的概念表征荷载位移曲线的非线性变化特征,通过分析发现基础荷载位移曲线渐变率与承载能力呈负相关。结合正交试验分析结果,得出立柱直径、深宽比、扩展角3个因素中对碎石土地基原状土扩底基础抗拔承载能力的影响程度由大到小依次为深宽比、立柱直径、扩展角,表明在戈壁滩碎石土地基基础的工程设计中增加深宽比能提高基础抗拔承载能力。     

输电线路强风化软岩挖孔基础抗拔试验研究

山区风化程度高的岩基塔位采用挖孔基础,包括直柱挖孔桩、坛子型嵌固、扩底掏挖等3种模型。通过在强风化软岩中开展17组不同模型的挖孔基础上拔试验,分析基础承载性能与破坏机理。荷载位移曲线表明：浅埋时基础呈线性状态分布,深埋时呈缓变型分布;地表竖向位移变化规律表明,基础周围出现显著裂缝表征着基础即将整体破坏,破坏状态为基础本体与周围土体被整体拔出,基础发生整体剪切破坏;基础破裂角随埋深迅速降低,但达到一定埋深后破裂角基本不变;强风化软岩的岩石等代极限剪切强度取32 kPa;以单位体积混凝土能承担的上拔承载力为准进行经济性分析,扩底掏挖型模型的经济效益显著。     

索连板球基础竖向抗拔承载特性及其影响因素

针对沙漠地区砂土地基的工程特性及现有输电塔基础存在的不足,研发出索连板球基础。将室内相似模型上拔试验与数值模拟计算相结合,对不同上拔荷载作用下的基础位移进行分析,并研究了埋深比、球径及柱径对基础极限抗拔承载力系数及土体表面主破裂面半径的影响及其规律。研究结果表明：数值模拟计算结果与模型试验结果吻合较好,与土体变形演化的三阶段相对应,荷载-位移曲线呈三段式变化;埋深比对基础极限抗拔力影响最大,且它们之间呈正相关关系;极限抗拔承载力系数随埋深比增大呈先增大后减小的变化趋势,与球体直径呈负相关关系,与水泥土柱直径呈正相关关系;土体表面主破裂面半径与埋深比、球径及柱径均呈负相关关系。     

锚定板位移-荷载关系近似解析算法

首先，通过适当的假设，基于弹性地基梁理论，提出了黏性土中锚定板位移-荷载关系的近似解析算法。其次，基于6个不同尺寸方形锚定板位移-荷载关系的数值模拟结果，获得了土体水平基床系数的比例系数与锚定板水平位移关系式中的两个拟合参数。然后，用锚定板现场抗拔力试验结果验证了理论分析方法的可行性。最后，讨论了土的黏聚力及内摩擦角对锚定板抗拔承载力的影响。研究结果表明，在某一深度范围内方形锚定板位移-荷载关系近似解析算法是可行的。     

组合荷载作用下输电线路掏挖基础承载特性数值分析

输电掏挖基础的承载特性是输电线路基础设计和施工中的一个关键问题,它通常会承受上拔与水平荷载的共同作用,现有的理论研究已不能满足工程实际应用的需要。利用有限元软件ABAQUS对在H-V荷载平面内输电线路掏挖基础与周围地基土体共同作用体系的弹塑性有限元模型进行数值计算分析,在改变土参数条件下,研究了3组埋深比的输电掏挖基础的承载力特性与破坏模式,绘制H-V荷载平面内的破坏包络线,研究其变化规律与趋势,并给出破坏包络线的具体方程。     

南京砂性土地区预制管桩抗拔承载特性试验研究

为研究南京地区砂性土中预制管桩抗拔承载特性,基于8根抗拔管桩的现场单桩破坏性静载试验,对比分析采用JGJ94—2008规范公式、倒圆锥台破坏模型、复合剪切破坏面模型和圆柱形破坏模型等4种方法计算得的预制管桩抗拔承载力与实测承载力的关系;同时分别采用双曲线函数、指数函数及幂函数对所有试桩的荷载-位移曲线进行拟合分析。结果表明:采用JGJ94—2008规范公式计算所得的抗拔承载力明显小于实测值,而倒圆锥台破坏模型计算值又明显大于实测值,圆柱形破坏模型计算值接近实测值;指数函数拟合曲线与实测荷载-位移曲线吻合度较高,拟合效果较好。     

黄土地区扩底抗拔桩单桩承载性能探究

为研究扩底抗拔桩的抗拔极限承载力及桩身尺寸对承载力的影响,结合已有文献资料,对抗拔桩的荷载-沉降曲线进行分析判断,并结合规范及经验公式(初始直线斜率法、L1-L2法)对数据进行对比分析,并研究其变形规律:首先得出规范法计算粉质黄土地区抗拔桩极限承载力中桩身周长取值范围,验证了经验公式在实际工程中的实用性;其次,对不同桩长扩底桩的承载力进行研究,在一定范围内发现随着扩底抗拔桩桩长增加,其承载力也相应增加,6号桩长是7号桩长的1.45倍,但6号桩承载力较7号桩提高了2倍;最后利用Midas软件对单桩抗拔性能进行数值模拟分析,验证了数值模拟对桩基抗拔承载性能预测的可行性,为更好地研究抗拔桩提供了一些有效的方法。     

利用完整和非完整荷载-位移曲线确定抗拔桩的极限承载力

基于6根浅覆盖层嵌岩桩的现场破坏性试验,采用3种预测模型对完整的荷载-位移曲线进行定量分析和预测.通过位移控制法(DCM),折减系数法(RCM),最大曲率法(MCM),临界刚度法(CSM)4种方法进一步确定了极限抗拔承载力的预测值,并与实测值进行了比较.通过分析抗拔刚度变化率与位移之间的关系,提出了一种利用非完整荷载-...     

嵌岩扩底抗拔桩承载特性现场试验研究

依托国网路平―富乐500 kV双回线路工程中嵌岩抗拔桩极限载荷试验,针对其中3根嵌岩扩底抗拔桩,对其桩顶荷载位移关系曲线、桩身轴力及桩身侧摩阻力等特性进行分析。结果表明,对所处岩土层相同、桩长接近的抗拔桩,嵌岩扩底抗拔桩较等截面桩不但能够显著提高极限抗拔荷载,而且能够有效降低桩顶位移。扩大头所处岩层性质对其所能提供的抗拔力影响较大,处于中风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力要显著大于位于强风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力。对同为扩底型的嵌岩抗拔桩,桩长较短时,扩大头提供的抗拔力占桩体极限抗拔荷载的比例更高,扩大头的扩底作用更显著。对于扩大头位于中风化岩层且扩大头上部等截面段具有一定厚度的黏土层与强风化岩层的抗拔桩,其等截面段与黏土层、强风化岩层接触部分极限侧摩阻力可在规范建议标准值的基础上,根据工程实际适当提高。     

全螺旋预制桩抗拔承载特性的数值分析

对全螺旋预制桩的抗拔承载机制进行了ABAQUS有限元数值模拟,分析了不同距径比S/D的单桩极限承载力和桩身轴力分布,对抗拔过程中土体塑性变形趋势进行了讨论。结果表明:荷载-位移曲线模拟值与实测值基本吻合,证明了模型建立的正确性;塑性区域主要集中在螺旋叶片上部并向四周扩展,最终在相邻叶片间形成连续贯通的塑性破坏面;土体镶嵌在螺旋叶片中产生的嵌合力改变了桩的作用方式,使桩身轴力随深度变化的非线性趋势不明显;极限承载力随S/D的增大而先增大后减小,当S/D取2.5时为最优距径比,抗拔极限承载力达到最大值。     

联合板索基础抗拔机理及容许上拔力

针对目前使用的既抗压又抗拔基础存在的缺陷和不足,构建了联合板索基础并获得了发明专利授权。在研究联合板索基础与扩底桩基础的抗拔机理基础上,研究了联合板索基础与扩底桩基础所能承受的极限上拔力,通过联合板索基础与扩底桩基础的对比研究,揭示了联合板索基础的抗拔机理,并借助扩底桩基础的上拔力容许设计值和稳定验算公式,解决了联合板索基础设计和稳定验算问题。     

Uplift behavior and load transfer mechanism of prestressed high-strength concrete piles

Prestressed high-strength-concrete (PHC) tube-shaped pile is one of the recently used foundations for soft soil. The research on uplift resistance of PHC pile is helpful to the design of pile foundations. A field-scale test program was conducted to study the uplift behavior and load transfer mechanism of PHC piles in soft soil. The pullout load tests were divided into two groups with different diameters, and there were three piles in each group. A detailed discussion of the axial load transfer and pile skin resistance distribution was also included. It is found from the tests that the uplift capacity increases with increasing the diameter of pile. When the diameter of piles increases from 500 to 600 mm, the uplift load is increased by 51.2%. According to the load-displacement (Q-S) curves, all the piles do not reach the ultimate state at the maximum load. The experimental results show that the piles still have uplift bearing capacity.     

大直径挖孔扩底桩承载特性试验研究

通过对三根人工挖孔扩底桩进行静载试验,从埋于桩中不同层面的钢筋应力传感器和桩端压力传感器所获得的实测数据,分析研究了人工挖孔扩底桩的承载特性和荷载传递机理,探讨了桩端阻力、桩侧摩阻力发挥规律和桩沉降变形规律,得到了砾砂层的承载力最大值达到了3.65 MPa,而且还有富余,为今后此类桩在该地区的理论研究和设计应用提供了重要的参考作用.     

基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则的浅埋倾斜条形锚板抗拔承载力预测

针对浅埋倾斜布置条形锚板抗拔承载力计算问题,采用非线性Mohr-Coulomb破坏准则,构造了极限上拔荷载作用下锚板上方土体的非对称曲线型破坏机制,并利用极限分析上限法与变分原理,导出了浅埋倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂曲线的理论解析解。在此基础上,分析得到了埋深比、布设倾角、非线性系数、初始粘聚力、土体重度和地面超载等参数对锚板极限抗拔力和土体破裂范围的影响规律,并将结果和现有研究成果进行了对比分析,进一步验证了理论方法的有效性。研究表明,锚板倾角和土体非线性系数对倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂范围影响较为显著,在工程设计及施工中应予以足够重视。     

盐湖地区输电线路斜柱式基础承载能力试验

针对盐湖地区750kV同塔双回输电线路工程的大荷载作用条件和软弱地基特殊地质条件,开展了盐渍土的土体物理力学参数试验和斜柱式基础在竖向上拔、上拔与水平联合、下压与水平联合作用工况下的承载能力现场原位试验研究,得到了斜柱式基础的极限上拔承载力、极限下压承载力和盐渍土的上拔角,验证了盐湖地区输电线路斜柱式基础设计选型的合理性和可靠性,为其在工程应用中提供了参考和依据.     

黄土中扩底长桩的竖向承载性状分析

对置于黄土层中并支承在粉质黏土层的人工挖孔扩底长桩进行了现场静载试验,量测了每级荷载作用下桩顶沉降s和桩底沉降sb,据此分析了扩底长桩的竖向承载性状.指出扩底长桩的受力机理明显不同于扩底短桩,与置于黄土层的扩底超长桩承载性状基本相同,其极限承载力以侧阻力为主,具有显著的端承摩擦桩的特点.另外,试验数据表明,浸水对湿陷性黄土的桩侧摩阻力会产生很大的影响.     

土工合成材料加筋垫层的应用研究

分析了常用的土工合成材料加筋垫层承载力方法所体现的加筋机理 ,提出了改进的加筋垫层承载力计算方法 ,介绍了土工合成材料加筋垫层在化工设备地基处理中的应用