确定嵌岩灌注桩竖向承载力的荷载传递法

以荷载传递解析法研究嵌岩灌注桩桩周及桩底荷载传递性状，并针对实际工程中桩周土体的加工软化和加工硬化型土的不同情况，建立了各种土体与岩层的衙载传递统一模型。对于桩端荷载传递机理，考虑嵌岩灌注桩桩端沉渣的影响，采用桩端阻三折线模型。在此基础上，充分考虑桩侧土(岩)与桩端岩层阻力的发挥程度，导出了桩顶沉降量与桩顶荷载之间的关系式，由此可通过控制桩顶沉降量来确定嵌岩灌注桩的桩顶竖向承载力。最后，以试桩结果检验了该方法的可行性。     

南京夹江大桥主塔基桩承载性状分析

 应用南京夹江大桥主塔两根试桩的大吨位静载荷试验成果,采用ANSYS有限元计算,对超长大直径嵌岩桩的承载性状进行分析,包括桩顶沉降、桩端阻和桩侧阻的分配与发挥,并对最佳嵌岩深度进行讨论。结果表明,超长大直径嵌岩桩一般为端承摩擦桩,桩端阻力不容忽视,当桩处于极限时,上覆土层的侧阻力已经发挥至极限,而嵌岩段阻力仍有一定潜力可挖。利用ANSYS模拟后发现,嵌岩段的侧阻力非线性特征明显,且呈现“两头大,中间小”的特征。同时,通过对不同嵌岩深度的研究,认为仅通过增加嵌岩深度来控制桩顶沉降作用不明显,软岩地区的嵌岩桩嵌岩深度可不必拘泥于规范所限的不大于5D。最后根据静载试验和有限元分析结果,对原设计提出了修改建议。     

关于“软土地基超长嵌岩桩的受力性状”的讨论

 发表于《岩土工程学报》2 0 0 1年第 5期的“软土地基超长嵌岩桩的受力性状”一文 (作者张忠苗 ,以下简称原文 ) ,对超长嵌岩桩的受力性状进行了探讨 ,但原文中的一些观点值得讨论。(1)极限桩侧摩阻的确定问题原文认为桩端发生明显位移时的桩顶载荷可看作桩侧极限摩阻。基于该方法所确定的桩侧极限摩阻是原文后续讨论超长嵌岩桩受力性状 ,桩侧阻与端阻分配关系和嵌岩深度等问题的基础 ,因此该法是否可靠非常重要。原文提出该确定法主要是基于两个认识 :竖直载荷下的超长嵌岩桩的桩周土阻力是由上到下逐步发挥的 ,即侧阻先于端阻发挥 ;而且大量的试验资料显示桩端发生明显位移时的桩顶载荷值与桩侧极限摩阻具有良好     

穿越软土层嵌岩桩筏基础沉降特征与计算方法

结合某双塔高层建筑核心区桩筏基础和核心区外独立承台桩基础沉降变形监测资料,分析了嵌岩桩筏基础的沉降特征。结果表明,双塔核心区嵌岩桩筏基础沉降变形的整体性较好,沉降随施工加载过程增长较为稳定,而核心区外嵌岩桩基础的沉降对主楼施工和环境条件(如地下水)较为敏感,施工中出现了桩体上浮现象。根据桩顶荷载计算的嵌岩桩桩身压缩量与实测沉降相比,实测值远大于计算值。考虑嵌岩桩施工和桩筏基础工作特点,提出了穿越软土层的嵌岩桩筏基础沉降的两个主要影响因素:沉渣效应和桩侧负摩阻。在此基础上,提出了考虑沉渣和桩侧阻影响的桩筏基础沉降估算方法,并通过本工程及文献中的工程实测对提出公式的适用性进行了检验。     

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。     

武汉绿地中心大厦大直径嵌岩桩现场试验研究

武汉绿地中心大厦高636 m,基底平均压力达1500 k Pa,开展了桩径为1200 mm,有效桩长25.9~33.6 m,以较硬岩(微风化砂岩)和软岩(中—微风化泥岩)为桩端持力层共4组嵌岩桩承载力静载荷试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验表明:4根试桩Q–s曲线皆为缓变型,极限承载力不小于45000 k N,对应工程桩桩顶标高沉降为9.7~10.8 mm,桩端沉降为2.4~2.8 mm,桩顶沉降的90%为桩身压缩量。软岩嵌岩桩与较硬岩嵌岩桩的侧摩阻力分布曲线及承载特性存在显著差异。四根试桩的端阻比介于45.3%~58.7%。软岩嵌岩桩的实测桩端阻力大于基岩单轴抗压强度,采用桩基规范方法计算将低估其实际承载力。本工程4根试桩均表现出较好的承载与变形控制能力,静载试验结果为本工程嵌岩桩设计提供了依据,同时为武汉地区大承载力嵌岩桩实践与理论研究提供了有益参考。     

大直径软岩嵌岩桩侧阻发挥系数取值分析

据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),嵌岩桩桩周土总极限侧阻计算采用折减系数法,《规范》提供的侧阻发挥系数仅考虑了桩端硬质岩支承和桩周土质条件,没能反映软岩支承及长径比l/d>30的嵌岩桩,更没考虑嵌岩桩的侧阻发挥过程。本文根据工程试桩资料,分析桩周土侧阻发挥过程及侧阻发挥系数取值问题,结果表明嵌岩桩桩周土侧摩阻力发挥除与桩周土土性、桩端支承强度有关外,还与土层相对桩身的位置等诸多因素有关。     

按桩顶沉降控制嵌岩桩竖向承载力的方法

结合现场嵌岩桩试桩资料,深入分析了嵌岩桩的竖向承载机理,并提出了按桩顶沉降量控制嵌岩桩竖向承载力的设想及其相应的计算方法,该方法可充分考虑桩侧土(岩)阻力及桩端岩层阻力的发挥程度,尤其适用于超长嵌岩灌注桩竖向承载力的计算,最后结合某大桥嵌岩桩静载荷试验数据进行了分析,理论计算与实测结果吻合良好。     

大直径嵌岩桩侧阻强化桩土界面影响因素研究

嵌岩桩的荷载传递受许多因素影响。不少资料表明,桩端支承较强时,嵌岩桩的侧阻沿桩长分布呈顶、底部较大的特点,且常表现出硬化趋势。通过对某工程试桩端阻、侧阻发挥过程的分析,指出桩土界面上的正应力、桩与土相对运动速度以及桩周土层接触关系等都构成影响侧阻发挥的重要条件。尝试通过直剪试验验证影响侧阻发挥影响因素,结果表明:(1)桩周土强度较低时,桩下沉速度较快,桩土相互作用常沿"界面层"进行,侧阻出现软化特征;(2)桩周土强度较高时,桩土界面相互作用充分,侧阻以硬化特征为主,覆压越大,侧阻硬化特征越明显;(3)土层接触关系对桩周土强度发挥与上覆土压力有关,上覆压力大,桩周土的强度可以产生叠加效应,发挥出超过单一土层抗剪强度的侧阻力。     

岩体结构性对嵌岩桩承载变形性状影响的研究

目前,在对嵌岩桩的承载力计算时,一般只考虑岩块强度而未反映岩体成层性及其破损状态等岩体结构性的影响。通过数值计算讨论了岩体的结构性对嵌岩桩承载性状的影响,得到：岩体成层分布时,若桩端以下为硬持力层,则端阻所占总荷载的比例加大,沉降减小,侧阻的发挥受到限制;由于桩周岩体的风化破损程度不同,桩侧阻力沿深度分布不均匀,下部微风化岩石较上段侧阻力要大,但同一风化段内其值相差不大。     

预应力静压管桩试验与应用要点

由于城市控制噪声,预应力管桩静压施工得以广泛应用。根据工程实例和试验数据,对静压桩和单桩极限承载力、侧阻力和歇后恢复性能、桩端土阻力、桩施工挤土对桩端阻力的影响等问题进行研究并在此基础上提出应用要点。     

大直径旋挖嵌岩灌注桩水平荷载试验研究

桩在水平荷载作用下的受力性状,是一个复杂的桩土相互作用过程。结合工程实例,实测得到了水平荷载作用下大直径嵌岩灌注桩桩土共同作用时的工作性状,分析了桩体水平力—位移—时程关系、水平力与位移梯度关系、临界荷载、地基土的水平抗力比例系数、桩身应力分布以及弯矩随桩长分布。试验结果可为今后同类桩的设计与研究提供参考。     

一种大直径扩底桩的沉降计算实用方法

根据大直径扩底桩桩端应力的分布特征,利用Mindlin基本解推导了扩底桩桩端沉降计算公式,并给出了沉降影响系数。公式中桩端持力层土体的变形模量用深层平板静力载荷试验测定,但深层载荷试验有时难以实现。为此根据收集的扩底桩工程实测沉降和原型扩底桩静载试验结果,建立了工程中常用的压缩模量与变形模量间的关系,并给出了两者的换算关系。大量的工程实测表明,得出的扩底桩沉降计算公式是实用的。     

软土中注浆与未注浆抗拔桩受力性状对比试验研究

在杭州萧山一工地未注浆与注浆试桩抗拔静载试验的基础上,发现抗拔桩经过桩端后注浆可显著减少桩端位移,极限抗拔力至少提高25%,最大桩身拉伸量占桩顶上拔量的91.5%。注浆与未注浆桩的桩身轴力都随深度逐渐减少,桩端轴力始终为0;浆液上返高度16.9m范围内注浆桩侧摩阻力有较大幅度的提高,最大提高幅度为83.3%;在利用浆液上返高度公式计算注浆抗拔桩竖向增强体高度和考虑桩身自重的基础上,提出桩端后注浆抗拔桩承载力的估算公式。通过反分析计算,未注浆桩抗拔折减系数的取值范围为0.65～0.80,注浆桩侧阻力增强系数的取值范围为1.33～1.83,计算方法与结果可供初步设计与实际工程使用。     

广东某电厂大直径嵌岩桩静载及阻力分布试验与分析

通过对大直径嵌岩桩静载与桩侧阻力、端阻力分布现场测试,分析讨论了嵌岩桩在荷载作用下的P-S关系特性以及端阻力、侧阻力分布规律,进而得到嵌岩桩荷载传递基本规律及承载力特征。     

嵌岩旋挖扩底抗拔桩工程应用研究

 对于单轴抗压强度在14.4 MPa以下风化程度不同的泥岩、泥质砂岩互层的特殊地质条件,按照现行设计规范,抗拔桩基础往往难以找到合适的终孔地层,利用旋挖钻机成孔、扩孔施工工艺形成扩底抗拔桩解决上述问题,并根据现场原型试验,对嵌岩旋挖扩底抗拔桩承载规律进行研究。根据桩顶静载试验和桩身应变测量试验数据,分析抗拔桩的桩身开裂、桩身变形规律。分析后认为,嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要由桩侧摩阻力、扩大头抗拔力提供,桩侧摩阻力是逐渐发挥作用的,计算桩的极限抗拔力时不宜考虑全部的桩侧摩阻力,扩大头抗拔力在整个抗拔力中占较大比例。嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要受桩顶位移控制。极限承载力是桩顶位移达到极限值(即容许上拔量)所对应的承载力,而不是抗拔桩真正所能发挥出来的最大承载力。当上部结构对抗拔桩桩顶位移比较敏感时,宜采取措施控制桩身变形,而不是单一提高桩的极限抗拔承载力。     

灌注桩后压浆技术在工程中的应用

通过具体工程,详细分析了灌注桩桩端为砂层情况下后压浆对提高桩端承载力和侧阻力,改善灌注桩荷载传递性能,提高灌注桩的综合承载力起到的重要作用,并对桩端注浆提高灌注桩单桩承载力的作用机理及桩端后注浆设计的优化方法进行了深入探讨。     

基于Mindlin应力解的大直径灌注桩单桩沉降计算

对某公路桥梁灌注桩进行了静载试验和内力测试,采用考虑桩径影响的Mindlin应力解进行了桩基沉降的数值计算,同时侧摩阻力分布形式采用矩形荷载简化和三角形荷载简化,按分层总和法计算桩端沉降,计算结果表明,采用考虑桩径影响的Mind-lin应力解计算大直径灌注桩单桩沉降的方法具有较好的适用性。     

广东地区大直径超长钻孔灌注桩荷载传递特性试验研究

 通过广东软土地区大直径超长钻孔灌注桩大吨位静载试验,分析了该地区大直径超长钻孔灌注桩承载特性及荷载传递机制,为该地区大直径超长桩的理论研究和工程应用提供了宝贵的参考数据。实测结果研究表明：试桩的Q-s曲线呈缓变型,桩端承载力分担总荷载比例均低于15%,表现为摩擦桩特性;随桩顶荷载增加,桩土相对位移沿桩身的递增幅度呈先增大后减小的趋势,淤泥质粉质黏土和淤泥达到极限侧摩阻力所需的桩土相对位移分别为17和6 mm,砂土达到极限侧摩阻力所需桩土相对位移22～27 mm,桩身上部土层侧摩阻力发生不同程度的软化;桩身上部粉质黏土的桩土相对位移为18～23 mm,在桩土相对位移达40 mm时,下部粉质黏土层侧摩阻力达到极限值的87%以上,桩土相对位移继续增大时,侧阻增加趋势较为平缓,并逐渐接近于极限值;风化砂岩侧摩阻力随桩土相对位移的增加而增大,极限荷载下侧摩阻力未完全发挥;桩端阻力随着桩端沉降量的增加呈加工硬化型。