膨胀混凝土灌注桩的受力分析

膨胀混凝土灌注桩是一种近年来发展起来的新型成桩方式。本文首先利用弹性理论否定了其承载力提高是单纯由于摩擦力提高的简单解释，然后以试验数据为基础，从三个方面分析了承载力提高的原因：蠕变、固结过程的缩短能加速桩周土承载力的提高；按极限荷载的定义，桩长伸长能充分发挥桩身承载力和桩底承载力；桩端土强度、刚度的提高对桩侧阻力在桩端有明显的增强效应，并对膨胀混凝土灌注桩的设计和施工提出了建议。     

静压桩与土体间滑动摩擦及其时效性研究

静压桩贯入地基时,桩侧面与土之间会产生滑动摩擦。采用改进直剪仪进行试验,研究了静压桩与天津滨海新区土体间的滑动摩擦及其时效性,得出了静压桩与土的外摩擦角及其变化规律,并总结了静压桩与土摩阻力的时效性机理。研究发现滑动摩阻力与土的类型、法向应力有关,且与法向应力近似呈直线关系;随着时间的增长,粘土和淤泥质土与桩之间的摩阻力显著增大,且与桩的承载力增长曲线相近。对进一步研究天津滨海地区静压桩的挤土效应和承载力具有一定的参考价值。     

纵向瞬态荷载下基桩的动力响应分析

文章根据桩土系统波动理论,在桩顶施加竖向瞬态激振力情况下,对基桩竖向振动的时域和频域分析进行理论研究。对完整桩时域速度曲线进行拟合处理,分析桩身、桩侧、桩底参数对完整桩时域速度曲线和速度振幅谱曲线的影响,对非完整桩（缩径桩、扩径桩、断桩）也进行类似的分析处理。研究表明：桩土参数的变化对曲线产生了影响,桩侧土剪切波速越大桩底反射衰减的越多,理论波形图和工程桩动测波形图显示出很好的一致性。     

地基工程中组合桩荷载性质试验研究

为掌握组合桩的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,分析了桩身轴力和桩周的侧摩阻力的分布及影响组合桩承载力因素,试验得到了组合桩的Q—S曲线和桩的极限承载力。试验结果表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源。组合桩具有较高的单桩竖向承载力,在软土地基工程中具有广泛的应用价值。     

楔形桩极限承载力提高机理研究

为研究楔形桩相对等截面桩极限承载力提高机理及楔形桩承载力特性,根据楔形桩承载机理,将楔形桩承载过程分为弹性变形及挤土塑性破坏两个阶段.假定桩侧土体发生破坏时应力状态服从Mohr-Coulomb强度准则,建立了楔形桩承载力分析模型并提出了楔形桩极限承载力增大系数.通过与已有模型试验分析对比验证了本文解答的合理性.在此基础上,分析了承载力增大系数随桩-土界面摩擦系数、楔形角、静止土压力系数等的变化规律.结果表明:本文理论方法能够较为合理地预测楔形桩的极限承载力;楔形桩承载力增大系数随着土体内摩擦角增大而增大,但随着静止土压力系数和桩-土界面摩擦系数增大而减小,同时存在特定的楔形角使得承载力增大系数最大.     

论低应变基桩动测技术的若干问题

针对基桩动测技术现状,对信号激振、桩－土振动模型中的参振质量、传感器、桩身波速与混凝土强度强度关系以及承载力动测方面的问题进行了讨论,指出了若干值得注意的问题,提出了桩－土振动模型中的参振质量测试技术改进的方法。     

低应变检测中振源及桩土相互作用的影响分析

敲击-回波法是基桩完整性检测的有效方法,基于一维应力波理论,可以根据桩顶反射波质点振动速度响应曲线（包括走时、幅值及相位）来确定桩体波阻抗变化范围及程度。然而,在实际中,桩是柱体而非杆件,截面变形不均匀。通过点源激发的波分量及在桩顶侧面的反射波,分析了桩顶近场三维波动现象,并基于圆柱中纵向波对远场波进行分析。结果表明,在测点位置及激振频率满足一定的要求时,三维波动特性及纵向波频散特性可以削弱,桩的动测信号可近似用一维应力波理论来分析。在桩土相互作用下,桩体中应力波随传播衰减,分析了桩土剪切波速差异对应力波衰减影响规律,结果表明,应力波衰减不仅与桩土剪切波速比值有关,而且还与桩土剪切波速绝对值有关,桩体剪切波速越低、土体剪切波速越高,应力波衰减越快。     

基于隔时复压试验的静压桩承载力时效性研究

静压桩沉桩结束后,其承载力随时间而变化,对桩承载力的时效性研究可为静压桩设计及施工提供参考。文章以山东省潍坊市滨海经济开发区滨湖苑小区工程现场为试验场地,通过两根静压桩进行的隔时复压试验的实测数据,研究了广义极限承载力与最终压桩力的关系、桩端阻力和侧摩阻力随时间变化规律,提出了静压桩承载力三阶段增长模型。结果表明:广义极限承载力不同于最终压桩力,其提高主要是在沉桩结束的9 d内;在沉桩结束后20 h时,桩端阻力和桩侧摩阻力对桩承载力的贡献各为50%,出现"贡献平衡点",压桩结束13 d后变为侧摩阻力主要起承载作用,出现"侧阻绝对硬化"和"端阻相对软化"现象;不同的土层提供不同的桩侧摩阻力,粉质粘土最大,砂质粉土和粉土次之,淤泥质土最小;静压桩承载力增长模型由三阶段组成,桩端阻力的增长仅发生在第一阶段,桩侧摩阻力的大幅度增长集中在第一、二阶段,在第三阶段略有提高。     

软土地基中组合桩承载性状试验研究

为掌握组合桩(钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的桩)的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,通过对3根14 m长桩的载荷试验和桩身应变的测量,分析了桩身轴力的分布和桩周的侧摩阻力分布及影响组合桩承载力因素.试验得到了组合桩的Q-S曲线、S-logt曲线、桩的极限承载力;试验表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源.组合桩具有较高的单桩竖向承载力且造价低,在软土地基工程中具有广泛的应用价值.     

钙质砂中单桩水平承载特性模型试验研究

通过室内模型试验研究钙质砂地基中桩基的水平承载特性,分析桩长对桩顶位移、桩顶转角、桩身弯矩以及桩侧土体压力分布的影响,并与福建标准砂地基中的模型桩进行了比较。试验结果表明：桩长对水平承载特性具有显著影响;增加桩长能明显提高单桩水平极限承载力,桩身变形逐渐由刚性转动转变为弯曲变形;弯矩沿桩身的分布范围由全段分布转变为集中在桩身上半部分;桩侧土压力主要分布在迎土侧的上部土层中,土体压力随着水平荷载的增加而发生明显变化;在低应力水平下,钙质砂中单桩水平承载力要大于标准砂中桩基承载力,钙质砂在较高应力水平下的模型试验有待进一步探究。     

仿生牙根桩承载性能透明土模型试验研究

基于仿生学原理并结合哺乳动物下颌磨牙承载力高的特点，提出一种模仿哺乳动物下颌磨牙的仿生牙根桩，仿生牙根桩的承载性能和沉桩时的挤土效应不同于传统底部截面为圆形的锥形或平底桩。结合数值方法和模型试验研究其承载特性及沉桩过程中的桩—土作用，采用DEM离散元方法进行数值模拟研究，发现仿生牙根桩能大幅提高桩底承载力，但易引起土体应力集中。基于数值模拟结果进行模型试验，采用基于透明土模型试验的粒子图像测速技术（PIV），利用沉桩加载仪和CCD高速工业相机连续拍摄沉桩加载过程中桩周土体在线性激光器下产生的散斑场，得到整个土体的位移场。结果表明：仿生牙根桩对竖向荷载的承载能力超过普通锥形桩1倍左右，引发的桩身拖曳效应与桩底部竖向土体位移更加显著，且在桩中心内凹不太大时，其引发的土体横向位移较小。     

岩土工程勘察中剪切波速的应用

为了较准确地确定地基基础方案,本文采用剪切波速方法。依据对江西省共青城南湖区新建大学城进行的岩土工程勘察,对当地进行场地土层刚度(剪切波速)的测试,进而确定建筑的场地类别。单桩竖向承载力特征值应以单桩垂直静载荷试验确定,采用群桩承台设计时应考虑群桩承台效应。合理的运用剪切波速的测试,可以较准确地确定地基方案。     

开孔管桩真空固结提高承载力模型试验

为了研究桩基承载力的增长程度、桩周土的抗剪强度和含水率变化规律、桩周土排水量,开展真空固结模型试验,得到模型桩的Q-s曲线、桩周土的十字板强度和含水率的分布规律、排水量随时间的增长曲线. 结果表明,在该试验条件下,开孔管桩真空固结技术可以使桩基承载力提高2.7倍,使桩周形成厚4.5 cm、较高抗剪强度、较低含水率的致密层. 研究桩身开孔布置的影响,得出桩基承载力的增长程度受开孔层间距的影响较大,受孔径的影响很小.     

低承台复合桩基承台分担荷载作用分析

分析了低承台复合桩基在竖向荷载作用下承台分担荷载作用、承台底土的强度和承台尺寸，以及桩长对分担作用的影响，从而得出承台不但本身可承担荷载，且承台的效应可提高桩基承载力，亦有节约资金之潜力．     

褥垫层厚度对带帽刚性桩性状的研究

对三个不同地点的带帽刚性桩复合地基工程进行试验监测,根据试验监测数据结果进行分析,可见褥垫层不同厚度对带帽刚性桩承载力和沉降变形的影响：设计褥垫层在某一合适的厚度,能有效降低桩身承载力,提高桩间土的承载力,使桩和桩间土合理共同承担荷载,降低复合地基沉降变形,减少地基对基础的应力集中,对工程实际有一定的指导意义.在试验分...     

均质土中部分埋入粘弹性桩的瞬态波动响应

基于回传射线矩阵法,得到均质土中部分埋入粘弹性桩在单位脉冲作用下的桩顶速度导纳,然后利用Fourier逆变换和卷积定理得到了在瞬态半正弦激振力作用下的桩顶速度时域响应,与全埋入粘弹性桩作对比,分析桩身材料阻尼、外露桩长、桩侧土阻尼和刚度及桩底土阻尼和刚度对桩顶速度导纳和反射波的影响.结果表明:桩材料阻尼、外露桩长、桩侧土阻尼和桩底土阻尼对桩顶频域及时域速度响应有显著影响;桩侧土刚度和桩底土刚度只对速度导纳曲线的低频部分有影响,且桩底土刚度对导纳曲线的相位和反射波的形状及幅值有显著的影响.     

非均质土中基于虚土桩法的桩基纵向振动

在考虑桩底有限土层影响的情况下,研究非均质土中桩在纵向振动荷载作用下的动力特性.在将桩截面积范围内有限层桩底土模拟为虚土桩的基础上,建立虚土桩 土、桩 土耦合振动模型,采用复刚度传递多圈层平面应变模型建立桩、虚土桩与桩侧土的纵向振动动力方程,利用桩 土、虚土桩 土以及虚土桩 桩的耦合接触条件求解动力方程,得到桩顶频域响应解析解和时域响应半解析解.通过对虚土桩参数的研究检验桩底土对桩动力响应的影响,得到一系列桩顶速度导纳曲线、时域反射波曲线以及复刚度曲线表现规律图.     

估算软土地区预制桩最终极限承载力的修正方法

目的 为了定量分析预制桩承载力的时间效应，从而有效地发挥预制桩承载力的潜能，减少建筑物的建造成本．方法 笔者应用圆柱形小孔扩张理论分析了预制桩施工的挤土机理，并提出了一种根据常见土体参数估算桩周土体密度的方法．在此基础之上又根据土体抗剪强度与土体密度的惟一性关系，最终建立了沉桩休止期后桩周土体抗剪强度增量的理论计算公式．结果 根据沉桩休止期后桩周土体抗剪强度增量的理论计算公式，可以得到估算软土地区预制桩最终极限承载力的修正方法，从而能定量估算出预制桩的最终极限承载力．结论 将笔者提出的修正方法应用于工程实践，其结果与工程实测结果相比，两者较接近，说明该修正计算方法有一定的工程应用价值．     

黏性土中开口与闭口模型管桩受力性状试验研究

为研究开口和闭口试桩在黏性土体静力沉桩过程中荷载传递规律及承载性能的差异性,采用桩身开槽预埋增敏微型光纤光栅传感器的方法,针对黏性地基土,开展两组不同桩端形式模型试桩承载性能对比试验,测得沉桩过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力及桩身轴力发展变化规律。结果表明：光纤光栅传感器可实时监测沉桩过程中桩身受力状态;开口和闭口模型管桩的压桩力、桩端阻力等荷载均随着沉桩深度的增加呈增长趋势,而不同贯入深度下的桩身轴力却逐渐递减;黏性土中的静力压桩、开口管桩和闭口管桩的桩端阻力占比均超过50%;在桩侧摩阻力发挥上,双壁开口模型管桩外管是内管的3倍。当开口管桩贯入深度达到最大值90 cm时,土塞高度稳定在33 cm,此时,桩侧单位侧摩阻力的分布呈下大上小的形式。