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。     

某工程考虑负摩阻力时基桩竖向承载力的取值

本文通过工程实例,对考虑负摩阻力的基桩进行了单桩竖向承载力的计算和分析对比,理论分析表明在有负摩阻力产生的场地,桩的实际受力和静载试验时的受力与变形性状存在较大的差异。根据静载试验时桩土受力和变形特点,指出对于端承型桩单桩竖向极限承载力设计值不应直接取自静载试验的竖向极限承载力,应将试验结果扣除由负摩阻力引起的下拉力后用于工程桩的设计,否则桩的承载力将存在不安全的因素,通过工程桩的检测和竣工后的沉降监测说明取值合理。     

强风化泥质灰岩桩基承载性能试验研究

介绍了贵阳某高层建筑工程的地质条件及现场2根工程桩(44号桩和47号桩)和1根试验桩(S1号桩)的极限抗压承载力试验研究情况。采用自平衡静载试验研究方法,分析了桩身轴力、桩身侧摩阻力和桩端阻力随荷载的变化规律以及其对极限抗压承载力的影响,并根据等效Q-s曲线确定了桩基的极限抗压承载力特征值。试验结果表明:实测Q-s曲线为缓变型曲线,所得承载力满足设计要求;施工工艺及外界环境对桩身侧摩阻力的发挥有较大影响,应引起重视。     

软土地区桩侧后注浆灌注桩抗拔特性研究

对上海某工程中4根采用双套管工艺的桩侧后注浆的试桩进行单桩竖向抗拔静载荷试验,通过双套管将工程桩桩顶标高以上桩身与土体隔离,使试桩更接近工程桩实际受荷状态。通过试验数据分析,得到软土地区桩侧后注浆灌注桩桩身位移和桩身内力均沿深度的增大而逐渐向下发展,桩身侧摩阻力也由桩顶随深度向下逐渐发挥;桩侧后注浆工艺能够在一定程度上提高桩身侧摩阻力,从而提高灌注桩的单桩竖向抗拔承载力。     

预应力管桩单桩极限承载力时效性研究

在深入分析了浙江沿海地区桩周土的静探侧摩阻力平均值、静探锥尖阻力平均值与休止期关系的基础上,推导了单桩初始极限承载力的计算公式,给出利用静载试验值来确定静载试验值对应的单桩极限承载力的方法。运用数理统计的回归拟合方法,得出能够比较准确反映单桩极限承载力增长率与休止期关系的规律,结果表明与实测工程数据相当吻合。     

砾卵石层中大口径桩底高压注浆灌注桩的承载性状

本文通过对砾卵石层中大直径桩底高压注浆灌注桩注浆前后的垂直静载试验及桩身轴力的现场测试 ,分析了注浆前后单桩限承载力、桩端阻力及桩侧土层摩阻力的变化特点及桩底高压注浆对单桩极限承载力及土层桩端承载力、桩侧摩阻力发挥的作用及机理。     

双护筒技术在大直径灌注桩静载试验中的应用研究

通常,在地面实施静载试验,而对于有地下室的桩基,受到地下室开挖段桩身侧摩阻力的影响,获得的有效桩长单桩极限承载力的准确性大为降低.双护筒技术是在开挖段利用内外护筒将开挖段桩身与桩周土隔离,完全消除开挖段桩侧摩阻力的影响,可以得到准确的有效桩长单桩极限承载力.该文通过一个工程实例,详细介绍了双护筒技术在大直径灌注桩静载试验中的应用,可为类似的基桩静载试验提供参考.     

开挖卸荷条件下单桩承载力特性的模型试验研究

基坑开挖卸荷会导致开挖段桩侧摩阻力缺失以及坑底桩周土围压减小,削弱桩基承载力。针对桩周土体开挖卸荷条件下的单桩承载力特性进行室内模型试验研究,通过模拟地面试桩和坑底试桩的竖向静载模型试验,分析单桩荷载传递过程,测试单桩极限承载力,研究桩周土体开挖卸荷对桩基承载力的影响。对比开挖卸荷前单桩的承载特性,开挖卸荷后桩顶及桩底沉降量均有增加,桩身轴力以及桩端阻力有所增大,模型单桩极限承载力下降。     

静载试验与钢筋计测试联合确定桩基承载力

结合郑西客运专线试桩的测试,采用静载试验和钢筋计测试联合确定桩基承载力,对十余根超长灌注桩进行了测试.试验要求提供桩基的极限承载力及桩侧摩阻力分布.灌桩前,在钢筋笼的主筋上预装钢筋计,静载实验测试中得到钢筋计的读数变化并推求整个桩身侧摩阻力,通过桩身侧摩阻力计算桩的承载力,并与静载试验得到的结果进行比较,为桩基验收提供依据.     

桩端土强度对桩侧阻力影响的研究

桩端阻力和桩侧阻力不是相互独立的,桩端土强度的提高会提高桩身侧阻,尤其是桩端附近桩侧土的侧摩阻力。通过静载试验研究了桩端下沉渣厚度不同以及桩端持力层不同时的超长桩实测桩侧摩阻力,阐述了桩端强度提高对桩侧摩阻力的强化作用,发现提高桩端土的强度不仅可以减小桩端沉降,还可以使桩身总侧阻提高进而可以提高单桩的极限承载力;同时运用莫尔–库仑理论分析了桩端土强度对桩侧阻力影响的作用机制。     

不同组合下高喷插芯组合桩抗拔承载特性试验研究

基于自主研发的大型桩基模型试验加载系统,采用砂雨法施工,对4种不同组合形式的高喷插芯组合桩(JPP桩)进行了抗拔承载性能对比试验研究。结果表明:1)JPP桩的不同组合形式对抗拔承载力有较大影响,下组合抗拔承载能力最高,其承载能力是分段组合II的1.1倍,是分段组合I的1.3倍,是上组合的1.4倍。2)极限荷载下,组合段所提供的总侧摩阻力中,下组合最高。3)在桩体上拔过程中,桩身轴力沿桩身向下依次递减;随着荷载的增加,桩身上部侧摩阻力首先达到极限值并趋于稳定,然后桩身中下部侧摩阻力逐渐发挥。4)侧摩阻力随桩土相对位移的增加而逐渐变大,在桩土相对位移较小时便达到较大值,桩身上部的侧摩阻力在达到较大值后趋于稳定,桩身中下部不同位置处的侧摩阻力在达到较大值仍有不同程度递增的趋势,总体上呈现出双曲线的分布形式。     

刚性短桩在灯杆基础中的应用

灯杆基础广泛用于市政道路及庭院照明工程中,按照刚性短桩计算其承载力和变位是适用的。本文针对桩在水平荷载作用下桩一土相互作用的工作性能和破坏机理,得出了刚性短桩的弹性水平地基系数计算方法。当桩的入土深度h≤2.5/a时,可视为刚性短桩,其水平荷载的设计承载力由桩侧土的强度及稳定性控制。当地面允许位移很小时(一般为6~10mm),桩身任一点的土抗力与侧向位移可近似为线性关系。对于正常固结的一般土和砂土,水平地基系数随深度增加。在地面下3~5倍桩径范围内,m法计算精度可以满足要求。对上端自由的刚性短桩和上端嵌固的刚性短桩,推导了水平地基系数m法简化计算公式,最后对某工程实例进行计算验证。     

碎石桩复合地基桩土应力比及承载力计算

根据桩 土侧向变形及竖向变形协调条件 ,应用弹性理论导出了桩及桩周土的应力 应变关系 ,得出了桩体材料屈服时桩 土应力比的计算式。推出了桩周土处于极限平衡状态下 ,碎石桩极限承载力计算式。指出用碎石桩加固软土地基其效果比较明显 ,但加固土的变形模量大于 8MPa的地基 ,效果不很明显。并通过工程实例 ,将本文计算结果与实验结果作了对比     

超长嵌岩桩的试验研究和承载力确定

本文通过对超长嵌岩桩的静载荷试验、大应变动测以及侧阻力、端阻力测试的结果分析，说明覆盖土层为软弱土的超长嵌岩桩的极限承载力，取决于桩发生弯曲失稳破坏时的临界荷载，而不是桩尖土塑性破坏时的极限荷载。另外，从桩侧阻力和端阻力的发挥情况、分布曲线和分配比例，阐述超长嵌岩桩端阻力不能充分发挥的原因是因为失稳破坏，并提出该桩型承载力的确定方法。     

滚压成型灌注螺纹桩承载性能研究

采用静载荷试验及数值计算相结合的方法进行了螺纹桩承载性能的研究.分析了螺齿宽度、螺距等桩型参数对螺纹桩承载性能的影响,对外径相同的直径桩与螺纹桩的承载性能进行了静载荷对比试验研究.螺纹桩单桩极限承载力较相同桩外径的直型桩极限承载力稍高,螺齿宽度对螺纹桩的极限承载力影响非常明显,随螺齿宽度的增加螺纹桩的极限承载力增大;螺距对极限承载力影响也较为明显,随螺距的减小,螺纹桩的极限承载力增大.螺纹桩在低荷载水平下,桩侧阻力沿桩身均匀发挥,桩端阻力较小,随荷载水平的增大,桩端阻力大幅提高,并提出螺纹桩承载力的计算公式.     

黏土中超长群桩竖向承载力模型试验研究

针对超长群桩使用较多而理论研究较少的现状,进行了大型的室内超长群桩模型试验。通过对黏性土中桩距为6d的超长钻孔灌注群桩的室内模型试验和实测数据分析,研究了超长群桩的荷载传递机理和承载力特性。得到了在竖向荷载作用下超长群桩的荷载与沉降关系曲线,桩身压缩量占桩顶沉降的百分比、桩身轴力分布曲线以及桩侧摩阻力分布曲线。研究结果表明:超长群桩属于非刚性摩擦桩,桩顶沉降主要由桩身压缩量引起;极限荷载作用下,桩端阻力接近为零,桩身中下部的侧摩阻力没有充分发挥。这些结论为超长群桩的理论研究、工程设计与施工提供有益参考。     

砂土中竖向和弯矩荷载下单桩水平承载特性试验研究

 为研究单桩在桩顶预先施加竖向和弯矩荷载下的水平承载特性,通过自行加工的组合荷载加载装置,进行一系列室内单桩模型试验,分析砂土中预先施加的不同竖向和弯矩荷载对单桩水平荷载下的水平位移、桩顶转角、桩身弯矩以及地基比例系数m值的影响。试验结果表明：当预先施加的竖向荷载小于单桩竖向极限承载力的一半(Vu/2)时,相同水平荷载下单桩的水平位移有所减小,单桩的水平极限承载力得到提高,桩身最大弯矩有所减小,并且竖向荷载越大,越有利于单桩的水平承载性能;弯矩荷载的存在不利于单桩的水平承载能力,显著降低单桩的水平极限承载力;另外,水平荷载的施加对单桩的竖向位移影响较小;当砂面处水平位移较小时,m值随着水平位移的增加迅速降低,当水平位移增加到一定程度,m值减小的幅度越来越小,最后趋于一个稳定值。     

砼芯水泥土搅拌桩在软土地基中的应用

介绍了适用于软土地基的一种新型复合桩---砼芯水泥土搅拌桩的设计和施工工艺 ,并在上海、江阴两地试桩和实际工程应用的基础上 ,分析了该桩竖向承载力的发挥机理、破坏模式和极限承载力。研究表明 :砼芯水泥土搅拌桩施工方便、单桩承载力高、沉降量小、造价低廉 ,且施工对周围环境影响小 ,在软土地基工程中具有广泛的应用价值     

动态逆作开挖下有侧移钢管桩组的 整体稳定性能研究

有侧移静压钢管桩组支承的承载性能对于逆作增建地下室时既有建筑的安全保障至关重要。为获得逆作开挖下有侧移钢管桩组的整体稳定性能,提出一种考虑初始几何缺陷影响的钢管桩组非线性稳定承载力求解方法;基于线性特征值分析,就桩顶锚于原有基础（方案1）、桩顶锚于转换承台（方案2）两种方案,探讨土体水平抗力、原有基础抗弯刚度等因素对侧向约束的影响,求得稳定荷载和计算长度;继而引入一致模态和基坑侧移变形缺陷,采用非线性极值点分析初始缺陷的不利影响,基于此提出计算长度加大系数,进而求得修正后的非线性承载力;最后以单钢管桩组和整体模型为研究对象,对两种方案的侧向刚度差异及实际风载下的整体侧向位移进行分析。研究表明,相较方案1,方案2中有侧移钢管桩组在逆作开挖下的稳定承载性能有显著提升,不同土体水平抗力临界荷载比约为3.30~3.40;初始缺陷对钢管桩组的非线性承载力有不利影响,缺陷幅值越大,承载性能越差,工程设计中按包络法建议加大计算长度至1.15倍;风载作用下,两种方案中有侧移钢管桩组顶部的最大整体侧向位移约为50 mm,其引起的侧移缺陷对非线性承载力的不利影响不可忽略。     

Group effect on ultimate lateral resistance of piles against uniform ground movement

In earthquake engineering, pile foundations are designed to withstand the lateral loading that results from large displacements due to ground movement caused by strong earthquakes. The distress and failure of superstructures occurs when the lateral load exceeds the ultimate lateral resistance of the piles. The aim of this study is to estimate the ultimate lateral resistance of piles especially in terms of the group effect induced by the pile arrangement. Several experimental and numerical analyses have been conducted on pile groups to investigate the group effect when the groups are subjected to uniform large horizontal ground movement. However, the ultimate lateral resistance of the pile groups in these studies was calculated by applying load to the piles. The present study directly assesses the ultimate lateral resistance of pile groups against ground movement by systematically varying the direction of the ground movement. Although the load bearing ratio of each pile in a pile group, defined as the ratio of the ultimate lateral resistance of each pile in a pile group to that of a single pile, is an important design criterion, it was difficult to assess in past works. This study focuses on the load bearing ratio of each pile against ground movement in various directions. The use of the finite element method (FEM) provides options for simulating the pile-soil system with complex pile arrangements by taking the complicated geometry of the problem into account. The ultimate lateral resistance is examined here for pile groups consisting of a 2?×?2 arrangement of four piles, as well as two piles, three piles, four piles, and an infinite number of piles arranged in a row through case studies in which the pile spacing is changed by applying the two-dimensional rigid plastic finite element method (RPFEM). The RPFEM was extended in this work to calculate not only the total ultimate lateral resistance of pile groups, but also the load bearing ratio of the piles in the group. The obtained results indicate that the load bearing ratio generally increases with an increase in pile spacing and converges to almost unity at a pile spacing ratio of 3.0 with respect to the pile diameter. Moreover, the group effect was further investigated by considering the failure mode of the ground around the piles.