较破碎岩石地基中嵌岩桩竖向承载力分析

嵌岩桩的分析基于桩端置于完整岩体中的研究较多，而本文更偏向于较破碎岩体中的桩的竖向承载力分析。结合武汉某高层项目现场静载荷试验，对较破碎岩体中的嵌岩桩承载力进行分析，研讨此类岩体中桩基的承载性状。结果表明：较破碎岩石中嵌岩桩的Q-s曲线呈陡降型，桩顶沉降主要由桩身压缩引起，达到了90%以上；在有效桩长范围内，桩身轴力随埋深增加呈递减趋势；侧摩阻力分布曲线呈“上小下大”,其发挥具有异步性；极限荷载下，试桩端阻比平均值为30.59%,呈端承摩擦型桩特性。此外，通过对嵌岩段承载力进行修正，提出了较破碎岩体中嵌岩桩的承载力计算方法，并通过实例验证的结果与实测值相差较小。试验成果可为较破碎岩体中桩基设计提供借鉴。     

岩溶地区大直径嵌岩桩承载力试验分析

通过自平衡试验测得兰海高速公路遵贵扩容段乌江大桥南侧主塔13,27号大直径嵌岩桩基的单桩侧摩阻力、端阻力荷载-位移曲线和Q-s等效转换曲线。对比分析了有无岩溶对试桩承载特性的影响;验算了规范公式的极限承载力值,并与实测值比较。结果表明:桩侧岩溶对试桩侧摩阻力折减约75%,远距离下卧岩溶对试桩无影响;试桩处于弹性压缩阶段,且中风化岩层作为桩端持力层即可满足设计要求,试桩安全储备较大;规范计算公式预测极限值均大于实测值,有必要进行自平衡试验验证大直径嵌岩桩的极限承载力。     

灌注桩复式注浆技术对单桩承载力的影响

介绍了灌注桩在桩端桩侧进行复式注浆的增强原理和施工工艺。通过静载试验,得出不同桩基持力层需否注浆的Q-s曲线和s-lg Q曲线,发现在粉质黏土持力层采用复式注浆技术,桩基静载最大沉降量可明显减少,但在中风化泥质粉砂岩持力层,其沉降量变化较小。结合大量静载试验数据与单桩极限承载力增幅经验公式,可得出桩基持力层颗粒越粗,复式注浆效果越好的理论。     

粉砂层中打入桩承载力的深度效应

<正> 桩的持力层选择和入土深度是桩基设计的重要环节,就砂性土持力层而言,如何合理地确定桩尖插入持力层的深度,发挥它对桩基的支承作用,则是影响桩基工程可靠性和经济性的重要前题。南通市桩基工程为解决这一问题,曾在9根桩的静载荷试验中分别对不同桩端标高进行了测试,由此找出桩入砂土层深度的变化规律。本文系综合该项试验成果,就提高当地打入桩承载力问题提出粗浅的看法。     

考虑桩底沉渣旋挖灌注桩竖向承载力验算

桩底沉渣是旋挖灌注桩施工中普遍存在的现象,在进行旋挖灌注桩承载力分析时应认真考虑桩底沉渣对桩基承载力的不利影响,在设计阶段应主动提出对桩底沉渣的技术处理措施,或对不同桩端持力层主动考虑桩底沉渣对桩基承载力的影响。通过对持力层为硬质岩石的旋挖灌注桩竖向抗压静载试验Q-S曲线分析,指出了当前通过桩基试验Q-S曲线确定嵌岩桩竖向承载力方法的局限性,提出了通过桩基试验Q-S曲线确定单桩竖向承载力的建议。当通过注浆处理桩底沉渣时,对不同持力层的桩端阻力的估算提出了建议。     

高应变法模拟Q-s曲线误差分析

依据某静压桩工程试桩的单桩竖向抗压静载试验和高应变动力试验结果,结合其桩身材料特性、桩侧阻力和桩端阻力发挥性状的分析,对高应变动测模拟Q-s曲线误差进行了分析和研究。高应变动测计算的Q-s曲线和静载试验实测结果相比,在荷载较小时高应变动测计算的沉降较大,在荷载较大时高应变动测的沉降较小。高应变试验模拟计算结果与静载结果的不同,与其测试分析中采用的桩身材料和土阻力的数学模型有关。高应变动测分析时假定桩身是弹性的,但实际桩身混凝土是非线性的,使得高应变动测模拟计算的Q-s曲线产生了一定的误差;而高应变动测分析中土静阻力弹塑性的假定与实际土阻力发挥性状的不同,以及高应变测试时桩产生的位移较小,是高应变动测模拟Q-s曲线误差的主要原因,在采用高应变动测模拟Q-s曲线时应考虑这些因素的影响。     

泥岩持力层的管桩承载力试验研究

对管桩竖向承载性能进行了试验研究和理论分析，结合某管桩基础工程大量施工资料和静载试验桩顶、桩底位移测量结果，探讨了桩端持力层的受力特性，给出了桩端轴力计算的修正公式。根据实测复打前后的静载试验资料，利用预制桩竖向承载性能优化反分析计算程序计算分析了桩周及桩端土阻力参数。最后，综合分析了软岩作为桩端持力层时管桩应用的局限性。     

冲击荷载与静荷载作用下的单桩承载特性

对灌注桩试桩分别进行了高应变冲击试桩试验和单桩轴向抗压静载试验,并对动静载试验的结果进行了对比分析。结果表明:试桩静载试验荷载-沉降曲线呈缓变型,桩侧摩阻力先于桩端阻力发挥,且桩端阻力随桩端位移的增加表现出硬化特性; 桩侧各土层达到极限摩阻力所需的桩土相对位移差异较大,且摩阻力随相对位移的增大分别呈理想弹塑性、双曲线型和软化模型变化; 桩端持力层强度越高,冲击试验实测桩底速度信号负向反射越显著; 桩端持力层强度越低,实测桩底速度信号正向反射越显著; 高应变拟合分析的承载力普遍低于静载试验,而拟合分析的桩顶位移远小于静载试验单桩极限承载力对应的桩顶位移; 极限端阻力随桩岩阻抗比的增大而增大,且桩端持力层存在有效阻抗面积; 所得结论对于提高拟合分析土参数及单桩极限承载力的计算精度和可靠性具有重要意义。     

粉砂地层中超长桩承载特性室内模型试验研究

通过室内模型试验,研究了粉砂地层中超长桩的荷载-沉降(Q-s)关系、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩身压缩、桩端阻力、桩土相对位移等承载性状及荷载传递规律。结果表明,超长桩的Q-s曲线为缓降型,与端承摩擦桩的Q-s曲线相似。随桩顶荷载的增加,桩侧摩阻力沿桩身分布逐步由一个峰值转变为两个峰值,桩身压缩主要发生在桩身上部,桩侧摩阻力随桩土相对位移增加基本符合双曲线发挥规律。桩端阻力随桩顶荷载增加变化可分为缓慢增长段、加速增长段和减缓破坏段,荷载较小时,桩端阻力与桩端位移基本呈线性关系,随荷载增大,桩端位移加速增长,极限荷载后,桩端出现刺入变形。     

基桩竖向抗压承载力动静试验结果分析研究

本文通过对同一工程的基桩竖向抗压承载力的高应变法测试和静载试验结果的分析,指出工程基础的设计选型和施工工艺的选取应充分考虑场地特殊地质条件的影响,计算取值应是成桩后实际状态的合理取值,否则设计错误,造成工程损失。本文同时也指出了在检测过程中应注意检测方法的选择问题,对Q-s曲线呈现缓变型的摩擦灌注桩不适宜用高应变法检测,特别是出现单击贯入度大,桩底同向反射峰明显而且肥大时,不可用常规的桩—土模型进行计算分析;对于桩身或(和)桩端位于遇水易软化层的摩擦桩,静载荷试验适宜采用慢速维持荷载法,快速维持荷载法可能会得出错误的结论。     

嵌岩PHC桩基试验研究

工程领域采用的PHC桩基多以粘性土、砂性土层为持力层,文中给出了在复杂中软土地基条件下,以风化岩为持力层,进行PHC桩嵌岩试验的工程实例。通过沉桩试验、高应变动测、静载荷试验等,综合讨论了PHC桩实施嵌岩的可行性,总结分析了岩土工程勘察的侧重点,提出了加强桩身强度、优化桩靴设计和控制沉桩锤击力等措施确保嵌岩桩身质量的一些认识。     

砂土中成桩工艺对桩基承载性能影响的室内模型试验研究

 模型试验是桩基承载性能研究中不可或缺的一种科研手段。通过设计模型试验,基于试验数据进行整理分析,研究砂土中成桩工艺差异对桩基承载性能的影响,经过对比研究,分析桩基的受力分布特点和沉降变形特性,探讨成孔卸荷对灌注桩承载特性产生的作用效应。结果表明：试桩的荷载–沉降(Q-s)曲线均呈陡降型。静压桩承载力最大,但曲线突降性方面不如预埋桩和灌注桩明显;成桩工艺不同会影响桩基的荷载传递性能,由于成孔卸荷和挤土效应差异,静压桩沿深度方向的荷载传递性能相对于灌注桩和预埋桩要差;4桩桩侧摩阻力在一定深度都出现强化现象,静压桩桩侧阻力强化位置略高于灌注桩和预埋桩,这是因为挤土效应使桩侧阻力增大,成孔卸荷和裹膜撤除产生的侧向卸荷会在一定程度上削弱桩侧阻力;桩侧阻力的极值发挥和极值点位置受成桩工艺影响较大;侧阻与端阻异步发挥且其最大值并非同时到达,端承力占桩顶荷载的比例随上部荷载变化而变化。     

嵌岩桩承载力不足原因分析及综合加固处理

在对某工程中基桩进行高应变动力检测抽检时,发现部分嵌岩桩承载力未达到设计要求,通过钻芯法验证发现:部分基桩桩端沉渣过厚,另有部分基桩桩端未达到进入中等风化岩层的设计要求。该嵌岩桩采用冲击成孔法施工,出现事故的主要原因是上部填土和松散粉土部位未做护筒且泥浆未按要求制配,导致塌孔发生。针对工程的实际状况,对工程基桩进行了全面抽芯检测,根据桩端有无沉渣和桩端持力层的实际情况制定不同的加固方案,取得了理想的加固效果。     

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。     

宁波地区超长桩承载特性研究

通过对宁波绕城高速公路东段软土地区26根超长桩静载测试数据的分析,研究了持力层为亚粘土、亚砂土的软土中超长桩的承载特性和荷载传递机理,得到了桩端阻力、桩侧摩阻力发挥规律和桩身压缩变形规律.结果表明,超长桩的Q-s曲线大多为缓变型;在极限状态下,端阻力一般占极限荷载的20%左右,桩身压缩量一般占桩顶总位移的30%～50%...     

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。     

常州地区大直径钻孔灌注桩承载性状及尺寸效应试验研究

基于常州高架一期工程2根大直径钻孔灌注桩静载荷试验及桩身力学测试结果,研究常州地区大直径钻孔灌注桩加载过程中侧摩阻力和端阻力的发挥特点及荷载传递规律,得到极限状态下桩侧摩阻力和桩端阻力尺寸效应系数,对成孔卸载造成桩承载力降低及其他影响桩承载力的因素进行分析。试验研究结果表明:试桩的荷载-沉降(Q-s)曲线为陡降型,极限承载状态下,2根大直径钻孔灌注桩(长径比为36～43)端阻力分担总荷载的比例较小,分别为11.4%和18.1%,属于摩擦型桩;极限荷载时浅层黏性土发生侧阻软化,桩-土位移为3～7mm,砂土中为4～7mm;桩侧摩阻力与端阻力尺寸效应明显,大直径钻孔灌注桩侧摩阻力及端阻力尺寸效应系数与土的种类有很大关系,较《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)计算值偏小,侧阻尺寸效应系数平均值大约为0.85(砂土)和0.88(黏性土),且具有沿深度减小的趋势,砂土和黏性土中桩端阻力尺寸效应系数分别为0.74和0.75。     

单桩竖向承载力试验的有限元模拟

文中采用通用有限元程序ABAQUS对浙江某地的变电站建设中桩进行单桩竖向抗压静载试验数值模拟,得到桩的Q-s曲线和桩的受力、沉降规律。研究发现桩侧摩阻力有极限值,桩侧摩阻力从桩顶开始逐渐到达极限,这时桩的Q-s曲线进入非线性阶段。在Q-s曲线的线性阶段,桩的荷载主要由侧摩阻力抵抗,进入非线性阶段后桩端阻力才开始发挥更大作用。通过研究发现文中采用的有限元模型能够有效的模拟单桩静载试验。为以后的工程设计和研究提供一些借鉴。     

基于离心模型试验的桩帽网结构路基桩端持力层效应研究

为了考察桩端持力层强度对桩帽网结构路基(地基)承载特性的影响,设计了4组不同桩端持力层状态的离心模型试验,测试了地基变形、加筋垫层拉力和路堤基底压力等数据。测试数据表明:①桩端持力层强度降低,地基由稳定向出现桩底明显刺入再到出现桩端持力层局部剪切破坏方面转化;②桩端持力层强度提高,地基变形减小,路基中心桩底刺入及地表沉降、坡脚地基水平变形均值与持力层承载力的关系曲线可用幂函数描述;③桩端持力层强度越高,桩体承载集中效应与桩间土承载减载效应越明显;④路基中心附近地表沉降与路基面覆盖范围筋带拉力均值间的关系曲线可用二次多项式描述,考虑了路堤横向滑移因素的筋带拉力计算值与实测较接近;⑤端承摩擦桩型的桩端持力层强度提高,筋带所受拉力减小;⑥布设袋装砂井,能加快地基的排水固结,提高桩端持力层承载力,增强地基稳定性。     

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。