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.     

挤扩支盘桩与普通桩抗拔承载力对比试验研究

在人防工程中,采用桩基础是常用的抗浮措施之一.挤扩支盘桩在抗拔方面具有优良的性能,近年来在地下工程中得到较为广泛的应用.根据某人防工程挤扩支盘桩和普通桩的单桩抗拔静载荷试验结果,以两种桩型的Q-s曲线和Q-Δs曲线为基础,分析了在特定土层中挤扩支盘桩的局限性,并根据两种桩抗拔承载力经验公式计算结果与实测结果的差距,提出了其承载力计算公式的修正建议.     

大直径扩底桩竖向承载力影响因素分析

运用国际上通用的大型有限元软件ANSYS建立了桩-土作用的有限元模型,结合某工程实例,分析了大直径扩底桩竖向承载力的影响因素.通过把模拟结果与桩基静载荷试验对比,得出有限元结果与实测值接近;然后采用有限元方法模拟分析了不同扩底直径、扩底高度和桩长对大直径扩底桩竖向承载力的影响.结果显示,大直径扩底桩的竖向承载力随着扩底直径的增加而提高,当D/d大于2时,承载力的增长幅度开始变缓;承载力随着扩底高度的增加而提高,但是增长幅度比较缓和;承载力随着桩长的增加而提高,但桩长增大到一定程度时,承载力的增长幅度变得缓慢起来.     

扩底抗拔桩承载变形特性模型试验研究

为了解扩底抗拔桩的承载特性和桩身内力的分布.本文通过室内模型试验研究了长径比、桩身表面粗糙程度这两个因素对扩底桩极限抗拔承载力、桩身轴力和桩侧摩阻力分布的影响,并与等截面桩进行了对比研究.结果表明:(1)当桩身长径比L/d为15和40时,扩底桩能显著提高等截面桩的极限抗拔承载力,提高幅度为30.8%～85.7%.(2)扩底桩抗拔力主要由等截面段桩侧摩阻力和扩大头抗力两部分构成,前者占总抗拔承载力比重随加载的增加而线性减小,后者占总抗拔承载力比重随加载的增加而线性增大.极限状态时,对L/d=15与40的扩底桩,扩大头抗力占总抗拔极限承载力的比例分别为50%和35%.(3)扩底桩在桩端附近的轴力小于等截面桩,且轴力值随加载的增加呈线性增长趋势.(4)扩底桩在桩端附近的桩侧摩阻力由于扩大头的侧向挤土效应而显著大于等截面桩对应位置处的侧摩阻力.极限状态时,前者的值约为后者的3.8倍.(5)当扩底桩达到极限抗拔承载力时,扩底桩在桩端附近处的桩侧摩阻力未达到最值,有进一步增大的趋势.该研究成果可为扩底抗拔桩的桩身结构设计提供有益参考.     

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。     

静压扩底管桩模型试验研究

结合静压扩底管桩工程应用情况,设计了一个室内模型试验装置来研究静压扩底管桩的承载力、沉降变形性能及扩大头成形情况,并介绍了静压扩底管桩的施工工艺.通过与等直径管桩的对比试验,表明静压扩底管桩的承载力明显提高,而沉降变形则要小很多;试验还得到了桩底混凝土扩大头的具体尺寸情况,为静压扩底管桩的工程应用提供了试验依据.     

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.     

桩在上拔荷载作用下的工程性状研究进展

目前,国内外对桩的抗压性能研究比较多,而桩的抗拔性能的相关报道和研究文献相对较少.目前工程中的抗拔措施主要有压重法、抗浮锚杆、降水抗浮、抗拔桩抗浮等,而抗拔桩抗拔承载力较高,应用比较广泛.目前主要的抗拔桩有等截面抗拔桩、斜桩、扩底桩等,支盘桩作为一种抗拔性能良好的新桩型,目前也有一些研究和应用报道,但对其研究总的来讲还处在起步阶段.根据现有文献的查阅分析,介绍了目前国内外对不同桩型的抗拔性能的研究情况,分析了不同桩型的抗拔机理和抗拔承载力的计算公式,最后得出了一些结论并提出了一些建议.     

大直径等截面桩与扩底桩的承载特性研究

基于荷载传递法和广义双曲线函数,建立了大直径扩底桩的单桩解析模型。利用ABAQUS软件建立等截面桩与扩底桩的有限元分析模型,土体用Mohr-Coulomb本构模型,桩体采用弹性模型,在桩土接触面间设立接触对。分析了桩底沉渣、扩底高度和扩底直径对大直径等截面桩与扩底桩承载特性的影响,得出桩身轴力、桩侧阻力和桩顶沉降等变化规律。结果表明,扩底桩可明显提高承载力并减小桩顶沉降;工程应用中应尽量减少桩底沉渣厚度。     

扩底单桩临界桩长的数值模拟

基于地基变形的概念对均质地基上扩底桩单桩在不同荷载大小、不同桩土模量比、不同头径比的临界桩长进行了有限元数值模拟 ,得出扩底桩单桩临界桩长与桩土模量比和头径比有关但在容许承载力范围内与荷载大小无关的结论。     

静压PHC管桩承载特性的试验研究

通过在预应力高强混凝土管桩（PHC桩）的桩顶、桩端及各节桩接桩分界面粘贴应变片的精细静荷载试验,研究了沈阳地区高强预应力混凝土管桩的荷载传递机理,分析了侧阻力、端阻力的变化规律,实测了压桩力与入土深度的相互关系.考虑到沈阳地区土质特性,PHC管桩在本地区呈摩擦端承型,而不是南方地区的摩擦型桩.     

季节性冻土区冻胀对桩长的影响

论述季节性冻土区,由于桩周土质不同冻胀对桩长的影响。     

土体冻胀试验系统的研制与应用

为了研究土体在不同环境下的冻胀特性,自主设计研制了土体冻胀试验系统.该系统模拟自然条件下路基土的工作状态,从温度荷载的加载方式、上覆荷载的加载方式、水分补给方式、侧向约束条件等方面严格控制试验环境.基于温度控制盘、滑动绝热装置的创新设计,在实验室内实现了对路基土冻胀过程的真实模拟,并实现了冻结过程中温度分布、上覆压力和冻胀变形的实时监测.最后,通过饱和粉质黏土冻胀试验的测试结果,验证了该系统的可靠性和有效性,明确了土体冻结过程中的温度分布特征和冻胀变形规律.     

间歇冻结控制人工冻土冻胀的试验研究

土体冻胀容易引起地表产生不均匀变形，因此控制冻胀的产生和发展始终是人工冻结技术的重要课题．通过试验比较了人工冻土在连续冻结模式、控制时间的间歇冻结模式和控制深度的间歇冻结模式下，土体冻胀的发展变化规律及冻胀控制与冻结模式之间的关系．结果表明：与连续冻结和控制时间的试验相比，在冻结锋面趋于稳定和温度梯度趋于恒定前，采用控制冻深的间歇冻结模式能够有效地抑制人工冻土冻胀的发展，冻胀量仅为连续冻结模式的19．8％；不同的变温起始时间对冻土冻胀控制的效果不同，在冻结过程刚刚进入拟稳定阶段时，迅速改变冷端温度，将使土样内的温度场不能达到稳定状态，从而推迟起始冻胀的时间，抑制冻胀的产生．     

竖向荷载作用下夯实水泥土楔形桩桩身峰值应力变化规律研究

运用数值模拟与试验验证相结合的方法,研究竖向荷载作用下夯实水泥土楔形桩桩身峰值应力变化的规律。研究结果表明,当楔形桩楔角相同时,桩身峰值应力所对应的深度基本为一个定值,且与竖向荷载大小关系较小,进而提出桩身峰值应力深度比的概念;桩身峰值应力深度比与楔形桩楔角的关系,在数值上可以近似用直线与抛物线分段拟合,且拟合程度较高。     

重塑粘质黄土冻胀敏感性试验分析

以沈哈高速铁路沿线具有代表性的粘质黄土为研究对象,在室内冻胀试验条件下,研究了非饱和含水量、冷端温度、冻结速率、补水条件以及冻融循环对土体冻胀特性的影响。试验表明,在封闭系统下,非饱和土体冻胀系数随含水量增大而增大,且最终趋于一个稳定数值;封闭系统下,随着冷端温度的降低,含水量较大土样的冻胀系数逐渐减小,含水量较小土样的冻胀系数逐渐增大;开放系统下,土样冻胀系数随冻结速率的减小逐渐增大,且增幅越来越大;外界补水条件下,土体冻胀量增加显著,但随含水量的增大,其影响逐渐减弱;干密度较小土样的冻胀总变形随冻融循环次数的增加呈指数递减的趋势,干密度较大土样则呈指数增加的趋势。     

秦巴山区软岩地基桥桩承载性状试验研究

为了研究软岩地基桥桩的荷载传递性状、破坏机理,并获取在该地质条件下更为可靠的桩基计算参数,对秦巴山区软岩地基3根钻孔灌注试桩进行竖向静载试验。结果表明:秦巴山区软岩地基桥桩试桩荷载-沉降曲线呈陡降型,实测竖向极限承载力为20 500 kN,桩的破坏方式为桩身材料强度破坏; 淤泥质亚黏土地层中的碎石起到一定的骨架作用,增强了此地层桩极限侧阻力,发挥极限侧阻力所需的桩-土(岩)相对位移为4～8 mm; 强风化砾岩表现为加工软化型,发挥极限侧阻力所需的桩-土(岩)相对位移为3～8 mm; 中风化砂砾岩表现为明显的加工硬化型,所需的桩岩相对位移大,且桩极限侧阻力的特征点不明显; 淤泥质亚黏土地层桩侧阻力占总荷载的60%～70%,随着桩顶荷载的逐步加大,该地层桩侧阻力所占比例不断下降,而嵌岩段桩侧阻力所占比例逐渐上升,达到55%～65%,嵌岩段桩侧阻力沿桩深的分布曲线表现出非线性的特征; 试桩为端承摩擦桩,桩端阻力约占桩顶荷载的20%左右,且未充分发挥,在上部结构允许的沉降范围内,适当增加桩端的沉降有利于端阻力的发挥; 桩侧阻力先于端阻力发挥,建议单桩承载力设计时分别采用不同的端阻力和侧阻力安全系数。     

不同直径单桩静压贯入力学特性模型试验研究

为探讨不同桩径静力压入单桩的贯入力学特性，设计了不同桩径的模型桩，基于光纤光栅（Fiber Bragg Grating，简称FBG）传感技术，开展了黏性土中静压贯入两种不同直径单桩的模型试验研究。结果表明：试桩的压桩力基本呈线性增加趋势，桩径越大，压桩力越大；桩径不同会影响单桩的荷载传递性能，由于桩径越大挤土效应越明显，沿深度方向的桩身轴力传递性能优于小桩径桩；桩身单位侧摩阻力随深度增大而增大，桩径越大，对土体的侧向挤压力越大，桩身单位侧摩阻力越大；同一深度，两种不同直径单桩桩身单位侧摩阻力都出现“侧阻退化”现象，“侧阻退化”现象随着贯入深度的增加越明显，且桩径越大，桩身单位侧摩阻力退化越显著；均质黏性土地层静压沉桩阻力主要为桩端阻力，沉桩结束时，试桩桩端阻力占沉桩阻力的比例分别为59.5%和66.2%，不同的桩身直径既影响桩端阻力，又影响桩侧阻力。确定静压贯入沉桩阻力时，考虑基于黏性土的侧阻退化后实际值更为合理。     

微型桩加固堆积层膨胀土滑坡桩间土拱效应试验研究

基于相似理论,在1 200mm×1 200mm×1 000mm的模型框架中设计制作了微型桩加固滑坡模型.选用从陕南地区采集的膨胀土为滑体材料,在滑面以上微型桩前不同深度处,埋设土压力盒,测量滑坡形成过程中土压力,对土拱效应进行了研究.结果表明：降雨阶段的土拱效应较弱;随着土深的增加,微型桩前土拱压力增大;桩间距增大,桩前土拱效应逐渐减弱.最佳土拱效应时,桩间距为（8～10）d（d为桩径）.