同一场地上不同桩型复合地基的静力特性试验

该文对同一场地上的碎石桩复合地基、CFG桩复合地基、CFG长桩和水泥土短桩组合桩复合地基和CFG芯水泥土桩复合地基进行了现场载荷试验和变形试验。试验结果表明:桩径和桩间距相同条件下,两种组合桩的荷载沉降曲线接近线性关系,碎石桩复合地基荷载沉降呈明显的非线性关系;单一桩型复合地基承载力略高于两种桩型组合桩复合地基的承载力,碎石桩、CFG桩、CFG长桩水泥土短桩组合桩和CFG芯水泥土桩组合桩复合地基的承载力分别为210kPa、225kPa、197kPa和182kPa;CFG桩与桩间土之间的应力比,CFG芯水泥土桩组合桩复合地基最小、其次是CFG桩复合地基、CFG长桩水泥土短桩组合桩复合地基中最大。从应力分布的观点CFG芯水泥土组合桩复合地基应力分布较其他三种复合地基均匀;复合地基的深层变形受布桩形式的影响较大。     

多桩型组合桩复合地基承载力的可靠度分析

基于优化桩型的观点,将柔性桩和刚性桩组合,刚性桩和散体材料桩组合,形成多桩型组合桩复合地基,充分发挥了柔性桩、刚性桩和散体材料桩的优点,弥补了单一桩型在地基处理中的不足。通过对现有多桩型组合桩复合地基承载力计算方法进行分析,建立了多桩型组合桩复合地基极限承载力可靠度概率分析模型。用JC法进行可靠度计算。通过刚柔组合桩复合地基实例,分析了随机变量的变异性对可靠性指标影响。     

DX桩群桩承载性状的数值分析

通过数值计算对不同桩间距的DX桩群桩进行了分析研究。结果表明：DX桩的群桩效应随着桩间距的减小而逐渐明显,间距为6倍桩径的群桩极限承载力是间距为3倍桩径的群桩极限承载力的1.32倍;群桩间距由3倍桩径增大为6倍桩径时,群桩效应系数由0.59增大为0.78;群桩间土体沉降的最大值发生在两扩盘中间位置处,且随着桩间距的增大而减小。     

DX旋挖挤扩灌注桩不同承力盘数性能对比研究

通过数值模拟计算,对DX单桩的沉降和承载力特性进行了研究,分析了在相同的桩长、桩径等条件下直孔桩、两个承力盘DX桩和三个承力盘DX桩的性能差异。沉降方面,在桩顶荷载增加相同的情况下,两个承力盘DX桩对桩顶沉降的控制明显强于普通直孔桩的控制效果,三个承力盘DX桩则进一步优越于两个承力盘DX桩。承载力方面,两个承力盘DX单桩的抗压承载力大约为直孔桩的1.5倍,而三个承力盘DX桩又进一步优越,大约为两个承力盘DX桩的1.2倍。     

浅谈桩端压力注浆桩的施工技术

桩端压力注浆桩主要是通过向桩底及桩端周围注入浆液，加固桩底及桩端周围的土体，形成一个具有高于原土层承载力的扩大头，从而提高桩的承载力。     

管桩承载性状的数学描述

基于5根桩现场试验资料的分析,对表征管桩承载性状的桩顶荷载-桩顶沉降曲线、桩身压缩-桩顶荷载曲线进行了数学描述。结果表明:1)用Boltzmann数学模型拟合5根桩的桩顶荷载-桩顶沉降曲线,效果很好,相关系数都达到了0.996以上。2)从综合系数-桩顶荷载曲线图上可发现5根桩的曲线形状有3种类型。3根短桩的综合系数大,2根超长桩的综合系数小。这些反映出综合系数是一个变量而非常数,要由它来确定桩身压缩难度较大。3)用Boltzmann数学模型对桩身压缩-桩顶荷载关系曲线进行回归拟合,效果也很好,各单桩的相关系数都达到了0.996以上,5根桩的综合相关系数为0.9871。这样就可根据已有试桩资料的回归拟合曲线及其方程式来预测和计算该场地及其类似场地中钢管桩的桩身压缩。4)Boltzmann数学模型是适合描述钢管桩桩顶荷载-桩顶沉降、桩身压缩-桩顶荷载这两类曲线的,它为桩身压缩及其极限值的预测、为桩顶极限承载力的判定提供了新方法。5)极限荷载与长径比成大致的负线性关系。     

静压预制桩施工质量控制探讨

保证预制静压桩的施工质量就必须熟悉蓣制桩的预制、测量定位、压桩、接桩再压桩、送桩及试桩的全过程。准确的定桩位，正确的读取压力表和精确的压力换算是压桩过程中的关键环节。     

不同桩端形状对短桩垂直承载性状影响的模型试验研究

预制短桩因桩端截面形状的不同可分为敞口桩与闭口桩。对于不同的地质条件,闭口桩桩端几何形状多种多样。工程中也常对预制桩加桩尖,从而有效减小沉桩阻力,加快施工进度。本文对三种桩端形状(平底、锥角为90°的锥形、半球形)的短桩模型进行了室内静载试验,揭示了不同桩端形状对短桩垂直承载性状的影响。     

虚土桩扩散角对桩的纵向振动特性影响研究

在桩端土单层、桩侧土成层条件下,采用锥形虚土桩假设,研究虚土桩扩散角对桩纵向振动特性的影响。首先将桩体正下方到基岩的单层土体简化成锥形虚土桩,并划分为多个薄层,采用平面应变模型对桩侧士求解得到桩（和虚土桩）剪切复刚度,然后根据桩土耦合条件,求解桩（和虚土桩）纵向振动方程,利用复刚度传递法递推得到虚土桩桩顶的复刚度,并将...     

单桩在压与拔荷载下桩侧摩阻力的有限元计算研究

通过有限元分析,对垂直受力桩在桩顶压、桩顶拔及桩底托等加载方式下的桩侧摩阻力进行了探讨研究。重点研究在不同加载条件下,桩侧摩阻力影响因素。研究结果表明：桩周土应力路径、主应力方向的旋转、桩身本身的压缩和伸长、桩径的膨胀和收缩是不同加载方式下桩侧摩阻力发展和分布有所差异的主要影响因素。     

均匀土中有限长桩瞬态横向动力响应

解析地研究了桩顶受到横向冲击荷载时桩的瞬态横向动力响应。把桩身当作Bernoulli-Euler梁,桩周土当作Winkler地基。由Laplace正变换和反变换分别得到桩土系统的传递函数和单位脉冲响应。进一步得到桩顶横向振动速度的频响函数、频域和时域表达式。对桩的横向动力响应和轴向动力响应进行了对比研究;研究了桩长、桩周土剪切波速和桩顶横向激振力作用时间对桩的瞬态横向动力响应的影响;还研究了桩中弯曲波的衰减。     

竖向地震作用下结构—群桩—土相互作用

本文基于桩—土—桩动力相互作用原理,将群桩的动力问题化为群桩中每两根桩的动力问题,使分析得到简化。在群桩阻抗函数的推导中引入了桩周软化土域,以近似考虑桩周土的非线性影响。推导针对端承桩及摩擦桩两种情形。编制了专用计算程序VRSPS,进行了参数影响计算及工程实例计算。     

浅谈京石高速铁路客运专线CFG桩的施工

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,一般有三种成桩施工方法:即振动沉管灌注成桩、长螺旋钻孔灌注成桩和长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩。介绍成桩试验的机械选择、材料及配合比、施工过程及工艺流程。     

考虑桩身横向惯性效应和桩周土竖向支承作用的楔形管桩纵向振动特性

该文研究考虑桩身横向惯性效应和桩周土竖向支承作用的楔形管桩纵向振动特性。首先,根据楔形管桩特殊的桩身结构和桩周土的成层性,将桩-土系统沿纵向划分为若干微元段,采用Voigt体模型模拟桩周土对楔形管桩桩段的竖向支承作用;基于考虑土体竖向波动效应的三维轴对称模型建立桩周土纵向振动控制方程并求解,得到桩-土之间的侧摩阻力;然后,基于Rayleigh-Love杆模型建立桩的纵向振动控制方程以考虑其横向惯性效应,求解桩的振动控制方程并结合Laplace变换和阻抗函数递推,得到考虑桩周土竖向支承作用的桩顶复阻抗和速度导纳解析解,进一步地,通过卷积定理和Fourier逆变换得到桩顶时域响应半解析解;最后,通过与已有解的对比验证了该文解的合理性,并通过参数分析的方法研究了桩身横向惯性效应、桩周土竖向支承作用及桩身参数对桩顶动力特性的影响。     

考虑桩土非完全粘结及桩底土波动效应的浮承桩纵向振动特性研究

为合理考虑浮承桩纵向振动问题中桩端土作用及桩-土界面相对位移条件,同时引入动力Winkler模型和虚土桩模型,建立了一种适用性更广的浮承桩纵向振动特性研究方法。引入分离变量法对三维土体位移控制方程进行求解,结合土体表面及基岩处边界条件得到三维土体位移基本解;通过将动力Winkler模型相关参数考虑为桩-土界面边界条件在频域内解析求解了桩纵向振动特性,并将所得频域解析解拓展到时域,采用离散傅里叶逆变换方法（IFT）求解了桩顶速度时域响应;开展参数化分析探讨了桩-土界面非完全粘结条件及虚土桩参数对浮承桩动力响应的影响,计算结果表明：桩-土界面完全耦合假定会过高估计桩侧土对桩的约束作用,无法合理评估桩基的抗振性能,并会对桩基抗振防振设计及桩底反射信号识别产生不利影响;另外,针对浮承桩纵向振动问题,采用虚土桩模型描述其桩底土作用具有合理性和必要性。     

大直径超长钢管桩溜桩机理及计算方法研究

海洋桩基平台经常采用大直径超长桩,因为桩和锤的重量很大,在沉桩过程中经常发生溜桩现象。为了便于打桩控制,判断溜桩的深度是非常必要的。该文结合实际工程对溜桩的过程和发生机理进行了探讨;提出了在溜桩状态下土阻力的计算方法:采用土的重塑指标计算桩侧摩阻力,采用别列柴策夫模式来计算砂土对桩端部环状基础的地基极限承载力;在此基础上,建立了判断溜桩范围的分析计算方法。针对南海某平台桩基沉桩过程中的溜桩问题进行了分析计算,验证了所提出的方法的合理性可供桩基设计以及沉桩施工参考。     

分层土中单桩和群桩的水平动力阻抗计算

采用文克尔地基梁模型,在各分层土中建立单桩水平振动微分方程,利用各分层土之间桩的连续性条件和桩顶、桩底边界条件,求解单桩振动方程。结合单桩动力阻抗和相互作用因子求解群桩水平动力阻抗。根据能量守恒原则,利用桩的水平静载变形曲线求取分层土等效为均匀土层的参数,提出将分层土等效化为均匀土近似计算单桩和群桩水平动力阻抗的方法,通过算例分析,得到一些有意义的结论。     

黏弹性地基中基于虚土桩模型的桩顶纵向振动阻抗研究

基于虚土桩模型,对均质粘弹性地基中桩土纵向耦合振动问题进行了研究。首先,假定桩侧土为各向同性的线性粘弹性材料,并考虑土体的竖向波动效应,结合Euler-Bernoulli杆件理论,建立了桩土纵向耦合振动的定解问题;其次,采用分离变量法求解桩侧土纵向振动的控制方程,得到了桩侧土与桩身接触面上的剪切动刚度,将所得的剪切动刚度代入到桩身振动控制方程,采用Laplace变换技术,进一步求得了任意荷载作用下桩顶纵向振动阻抗的解析解。基于所得解,详细讨论了不同桩身设计参数时桩端土厚度对桩顶纵向振动阻抗的影响。最后,将虚土桩模型与其他桩端土支承模型进行了对比研究,结果表明,对虚土桩模型选用合适的材料参数和桩端土厚度,其得到的桩端支承复刚度值介于现有多种模型的计算值之间。     

基于PIV技术的沉桩过程土体位移场模型试验研究

基于粒子图像测速(PIV)技术,利用自行设计的静压桩自动沉桩模型试验系统,对沉桩过程中桩周土体位移场进行测量。在沉桩过程中,利用CCD(charge coupled device)高速工业相机连续拍摄试验观测面上桩周土体变形的灰度图像,然后对初始点和峰值点进行分析,得到位移场分布。研究了不同沉桩深度、桩-土摩擦系数和桩尖形式情况下沉桩对周围土体位移场的影响规律;相应试验结果与圆孔扩张理论解进行对比分析,其径向位移变形的规律基本一致,验证了模型试验的可靠性。相对常规试验方法,该试验操作简便,对环境要求不高,可以进行非插入式全场测量。研究结果表明:在该文试验条件下,对于平底圆桩,沉桩过程对桩侧土体位移影响范围在8R附近,对桩端底部土体影响范围在4R附近;桩身摩擦的存在使得桩侧向土体位移影响范围增大2R左右,对桩端底部土体位移基本没有影响。当桩尖角度由0°变化为45°时,桩侧的水平和竖向位移均增大,桩端底部的竖向位移明显减小;而桩身摩擦对其水平位移和竖向位移影响不大。     

膨胀土地基中单桩受扭非线性分析

膨胀土地基中桩-土相互作用较为复杂,膨胀土浸水对单桩扭矩承载特性的影响机理尚未明确。该文基于荷载传递法建立桩身位移控制方程,考虑膨胀土浸水隆起对桩侧摩阻力及桩端边界条件的影响,利用有限差分法求解出桩侧竖向摩阻力的分布。在此基础上,结合边界元法提出膨胀土地基浸水后单桩受扭的非线性分析方法,揭示了桩侧环向摩阻力的分布规律,并通过模型试验验证了该文方法的正确性。研究表明:膨胀土地基浸水膨胀引起的地表隆起会使单桩的扭矩承载力大幅度降低,常规的计算方法高估了基桩的极限扭矩和桩-土体系加载刚度,偏于不安全;浸水前单桩的桩身扭矩沿桩身近似线性减小,浸水后桩-土界面“滑移段”的扭矩接近于桩顶扭矩,“未滑移段”桩身扭矩近似线性减小;随着膨胀土膨胀率的增加,单桩的抗扭能力降低,且桩-土界面“滑移段”的长度也在增加。