双向螺旋素土挤土桩处理深厚自重湿陷性黄土地基的试验研究

为论证双向螺旋素土挤土桩消除自重湿陷性黄土地基湿陷性的可行性,在兰州黄河南岸高阶深厚自重湿陷性黄土场地上开展了双向螺旋素土挤土桩单桩和群桩的挤土试验,测得双向螺旋素土挤土桩单桩周围土体的变形以及距桩周不同距离处土体物理力学指标的变化;获得不同桩间距的双向螺旋素土挤土桩群桩桩间土物理力学指标变化以及桩间土承载力的变化情况。试验表明:经双向螺旋素土挤土桩单桩挤密后的土层土性变化最大范围为2倍桩间距,明显影响范围为1.0～1.5倍桩间距;群桩间距不大于2.5倍桩间距时,双向螺旋素土挤土桩可以消除黄土湿陷性。     

自重湿陷性黄土地基中双向螺旋挤土桩复合地基设计参数的取值

在深厚湿陷性黄土中利用双向螺旋挤土桩成桩过程中的挤土效应,通过调整桩间距,不仅可以消除桩间土的湿陷性,还可以提高复合地基承载力。结合深厚湿陷性黄土上双向螺旋挤土复合地基的原位足尺试验,初步确定该施工工艺在湿陷性黄土地区复合地基应用中的相关参数。     

大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究

结合国家重点工程建设项目宁夏扶贫扬黄灌溉工程,在自重湿陷性黄土厚度大于35 m的场地上进行了挖孔灌注桩(桩径为0.8 m,桩长为40 m,浸水坑直径为30 m)的大型现场载荷–浸水试验。设置了4种类型的试桩(无摩擦桩、空底桩、摩擦端承桩和悬吊桩),采用了多种测试方法(钢筋应力计、滑动测微计等)。研究结果表明:空底桩和悬吊桩在长度比湿陷性黄土层厚度小许多时,所测得的正、负摩阻力数值偏小,穿透整个湿陷性黄土层的摩擦端承试桩所得结果比较符和实际;实测负摩阻力远高于黄土规范建议的负摩阻力值,且负摩阻力的数值与场地的湿陷类型、湿陷量的大小无明确对应关系;桩土相互作用能减小场地的湿陷变形量。对黄土中几个大型工程的现场灌注桩试验资料分析发现,中性点位置超出了建筑桩基技术规范提供的参考值范围。本文的研究成果可供今后类似场地的灌注桩的设计及修订黄土规范参考。     

深厚湿陷性黄土中灌注桩承载力与负摩阻力的试验分析

以张家塬风电场工程为背景,根据其单桩竖向浸水载荷试验,对其中2#和28#试桩在天然状态下的单桩竖向承载力、桩顶沉降和桩身弹性压缩变形与荷载关系以及2#和28#试桩在浸水期间的单桩竖向承载力、桩顶沉降和桩身弹性压缩变形与荷载关系、浸水后桩身轴力传递与负摩擦力的演变特征进行了试验分析。     

湿陷性黄土地基桩基负摩阻力简化计算

湿陷变形是黄土地区重要的岩土工程问题,处于湿陷地基中的基础会因此受到下拉荷载作用,给上部建筑造成隐患。本文以实际工程为背景,对黄土地区岩土工程勘测的相关问题进行阐述,指出影响黄土湿陷的主要因素是含水量和干密度,并对目前工程中湿陷量计算存在的问题进行探讨。同时提出桩基负摩阻力存在一个最大值,约出现在中性点深度的一半位置处,并以此建立了一种负摩阻力简化计算方法,为工程设计提供参考。     

自重湿陷性黄土与单桩负摩阻力离心模型试验

 为研究和分析黄土的湿陷变形性质与桩基的负摩阻力,采用离心模型试验的方法分别对原状自重湿陷性黄土与重塑湿陷性黄土进行模拟浸水试验。试验研究结果表明：原状和重塑湿陷性黄土浸水湿陷过程主要分为3个阶段,即显著湿陷变形阶段、湿陷稳定变形阶段以及水位下降后土体的固结变形阶段。根据试验结果,对于以沉降观测为目的的试验研究中,用重塑黄土代替原状黄土进行离心模型试验模拟其湿陷变形的方法是可行的。进而分析基桩负摩阻力分布规律及中性点位置的变化规律。单桩的负摩阻力分布及中性点位置是一动态变化过程,中性点位置与桩长的比例为0.68～0.82。     

自重湿陷性黄土地基中双向螺旋挤土灌注桩的“肥桩效应”及复合地基湿陷系数的变化规律

通过现场原位试验,验证了在湿陷性黄土中施工挤土桩,由于受桩周土的挤密效应,会增大湿陷时单桩的负摩阻力,即产生"肥桩效应"。对桩间土湿陷系数变化规律的研究表明:合理布置挤土桩的桩间距,可在消除桩间土湿陷性的同时,提高单桩承载力,在湿陷性黄土地区的高层及超高层建筑的基础设计中,是一种行之有效的方法。     

湿陷性黄土地基中主动减小负摩阻力新桩型的试验研究

针对黄土地区因湿陷而产生的桩侧负摩阻力问题,设计了油毡包裹和套钢管隔离两种主动减小桩侧负摩阻力的方法,并对其进行室内模型验证试验,对比分析基桩在土体浸水前及土体浸水条件下的荷载传递规律及侧摩阻力发挥情况.试验结果表明:在浸水条件下,采用套管桩可有效隔离湿陷引起的桩侧负摩阻力;裹油毡形式桩可一定程度降低基桩负摩阻力.     

湿陷性黄土场地双向螺旋挤土灌注桩成孔挤密效应与极限承载力试验研究

为深入研究大厚度自重湿陷性黄土地区双向螺旋挤土灌注桩成孔前后桩周湿陷性黄土挤密范围和挤密效果,揭示双向螺旋挤土灌注桩破坏特征和极限承载力,在兰州榆中某高阶地开展现场双向螺旋挤土成孔试验与静载试验。基于各地规范中双向螺旋挤土灌注桩桩侧极限阻力修正系数和兰州各典型地层现场实测数据,提出了甘肃地区不同土类桩端极限阻力标准值。结果表明:桩周土体地表隆起量与径向水平位移随距离成孔中心越远呈减小趋势,径向影响范围为3D(D为桩径),竖向影响范围为地表以下25 m; 在2D范围内对桩周土体的物理力学指标有明显改善,桩心距越小,挤土成孔对桩周土体的物理特性影响越明显; 同等工况下双向螺旋挤土灌注桩的单桩极限承载力相比长螺旋灌注桩提高25%,且都呈现缓变型破坏特征。     

黄土地基中人工挖孔扩底灌注桩负摩阻力试验研究

通过2根试桩的现场预浸水再加载试验,研究湿陷性黄土地基中人工挖孔扩底灌注桩在预浸水过程及其之后的加载过程中桩身摩阻力、桩端反力及桩身中性点深度的发展变化规律,并与我国现行规范进行比较。结果表明:(1)桩周土浸水过程中,桩身负摩阻力、正摩阻力及桩端反力均逐渐增大,桩身中性点位置逐渐下移。浸水结束时,中性点深度比为0.54～0.61,远小于桩基规范的推荐值;(2)在桩顶施加竖向荷载过程中,桩身负摩阻力逐渐减小,而正摩阻力及桩端反力继续增大,桩身中性点位置逐渐上移。桩顶竖向荷载P=11 000 kN时,中性点深度比为0.15～0.61,也远小于桩基规范的推荐值;(3)在桩顶设计荷载作用下,实测的桩身负摩阻力大小、分布范围及分布形式与桩基规范及黄土规范的规定有较大的差异;(4)黄土地基中桩身负摩阻力及中性点深度随着桩周土浸水、桩顶荷载处于一个动态变化过程中,负摩阻力的大小也受到桩径的影响。     

基桩在湿陷性黄土地区负摩阻力试验研究

通过桩基础在湿陷性黄土中浸水载荷试验,分析了桩在各土层的负摩阻力,得出了在一些自重湿陷性黄土地区,桩在浸水状态下基本未产生负摩阻力,侧摩阻力为正,湿陷性对单桩极限承载力值影响甚小的结论。     

大厚度自重湿陷性黄土场地桩基负摩阻力计算方法研究

针对大厚度自重湿陷性黄土场地桩基负摩阻力的计算问题。首先,根据现场浸水试验沿深度实测沉降量与Boussinesq的竖向位移解的相似性,提出由地基总的自重湿陷量,计算桩周任意深度土层沉降量的方法;其次,考虑土体剪应力-剪应变的非线性和桩-土相对位移沿径向的变化关系,提出可以同时考虑土的非线性和极限抗剪强度的桩-土荷载传递函数;根据桩身单元的静力平衡,建立了桩身荷载传递计算模型,可计算桩身轴力、桩侧摩阻力、中性点位置和桩顶沉降量。将计算的结果与现场桩基浸水试验实测结果进行对比,表明了所提计算方法的有效性。研究结果可为湿陷性黄土场地桩基设计提供新方法,也可为其他场地桩基承载力计算提供参考。     

湿陷性黄土地基大直径单桩负摩阻力计算的试验研究

本文从理论和实用角度出发，对有效应力法和基于有效应力法的派生方法（统称为有效应力法）作改进和完善，以提高湿陷性黄土地基大直径单桩负摩阻力计算的精度。     

采用预浸水法处理自重湿陷性黄土地基

自重湿陷性黄土在上覆土的自重压力下受水浸湿产生自重湿陷，在工程实践中，有些工程采用预浸水处理自重湿陷性黄土地基，以消除其湿陷性。     

关于“大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究”的讨论

<正>笔者近日有幸拜读了黄雪峰等先生的"大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究"一文(《岩土工程学报》2007年第3期,以下简称"原文")。原文通过对大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的现场试验研究,为工程设计及规范修订提供了宝贵的现场参考资料。笔者意欲在以下几点向原文作者请教和商讨。     

自重湿陷性黄土中灌注桩水平向载荷试验研究

对自重湿陷性黄土场地中的2根灌注桩开展了浸水饱和状态下的水平向静载荷试验,结果表明:随着水平荷载的增加,桩身水平位移、相同荷载增量下的桩身位移增量及残余水平位移均增大。     

强自重湿陷性黄土湿陷范围浸水试验研究

在兰州市榆中县和平镇38～42m厚自重湿陷性黄土场地上,做直径20m圆形试坑的现场浸水试验,试验持时69d,其中浸水观测62d、停水后观测7d,总用水量4346m3.重点考察了湿陷性黄土的湿陷范围、湿陷速率变化规律及裂缝发展规律.试验结果表明,湿陷性黄土的湿陷有一定范围,15m以下沉降量较小,渗透最大影响深度约为25m...     

湿陷性黄土层中桩基负摩阻力取值探讨

为节约资源,关于湿陷性黄土层桩基负摩阻力的取值问题有必要作进一步探讨,本文基于规范及地勘报告中对湿陷性黄土层中桩基摩阻力取值问题,分析了国内工程界所做的多次湿陷性黄土层负摩阻试验结果,并结合西安市十里铺及东北二环立交湿陷性黄土层摩阻试验情况及设计时的取值探讨,指出了目前设计中湿陷性黄土层负摩阻取值存在的不合理因素。     

湿陷性黄土地区桩基的负摩阻力计算

阐述了湿陷性黄土地区桩基的负摩阻力发生机理、条件及特性，从单位负摩阻力、下曳荷载的计算、桩的承载力计算等方面，对负摩阻力的计算作了介绍，并提出了减少负摩阻力的措施。     

对“大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究”讨论的答复

<正>感谢孔刚强先生对"大厚度自重湿陷性黄土中灌注桩承载性状与负摩阻力的试验研究"一文(《岩土工程学报》2007年第3期,以下简称"原文")的关注,并提出宝贵的意见进行讨论。