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.     

嵌岩扩底抗拔桩承载特性现场试验研究

依托国网路平―富乐500 kV双回线路工程中嵌岩抗拔桩极限载荷试验,针对其中3根嵌岩扩底抗拔桩,对其桩顶荷载位移关系曲线、桩身轴力及桩身侧摩阻力等特性进行分析。结果表明,对所处岩土层相同、桩长接近的抗拔桩,嵌岩扩底抗拔桩较等截面桩不但能够显著提高极限抗拔荷载,而且能够有效降低桩顶位移。扩大头所处岩层性质对其所能提供的抗拔力影响较大,处于中风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力要显著大于位于强风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力。对同为扩底型的嵌岩抗拔桩,桩长较短时,扩大头提供的抗拔力占桩体极限抗拔荷载的比例更高,扩大头的扩底作用更显著。对于扩大头位于中风化岩层且扩大头上部等截面段具有一定厚度的黏土层与强风化岩层的抗拔桩,其等截面段与黏土层、强风化岩层接触部分极限侧摩阻力可在规范建议标准值的基础上,根据工程实际适当提高。     

抗拔桩的承载性能研究

针对抗拔桩的侧摩阻力很难准确计算的问题,采用弹性力学M ind lin解并结合非线性接触面单元建立了一个能考虑桩体泊松效应的桩土体系力学模型.通过对原型抗拔试验桩进行模拟验证了该模型的适用性.分析表明,抗拔桩属于“突进型破坏”,而抗压桩属于“缓进型破坏”.且在极限荷载作用下抗拔桩的变形较小,破坏前兆不易察觉.抗拔桩的桩侧阻力随桩长的增加近似按线性关系减少,随桩径的增加按非线性关系减少.     

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.     

自扩式斜桩的承载性能

通过有限元模拟分析和模型试验相结合的研究方法分析了自扩式斜桩与竖直双桩的竖向承载性能，发现自扩式斜桩由于成桩过程中对土体的强烈挤压作用．其抗压和抗拔性均优于竖直双桩，而且随着自扩成桩夹角的变化，自扩式斜桩的竖向极限承载力亦相应变化，并存在竖向承载实用最优夹角．研究认为自扩式斜桩竖向承载性能优于竖直桩，又特别适用于构筑物的抗拔需要．     

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。     

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长与桩土模量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。     

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.     

单钻孔灌注桩桩底注浆承载性状对比试验

介绍了试验的场地条件、试验桩的设计、桩底注浆参数及其检测。研究了持力层为砂卵石层单钻孔灌注桩桩底注浆承载性状,并且综合对比分析了桩端阻力和桩侧阻力的特性。通过对比试验,发现注浆后单桩极限承载力显著提高,平均增幅大约为27%,沉降量显著减少,平均减幅大约为66%,但回弹率呈上升趋势,平均增幅大约为42%。另外,桩端阻力也有较大幅度的提高,桩身上部侧阻力影响不明显,而对桩身下部特别在桩端周围侧阻力影响较显著。     

桩底灌浆钻孔灌注桩竖向承载性能研究

在桩底灌浆预制桩承载性能的研究基础上,进一步研究桩底灌浆钻孔灌注桩的承载性能．首先,考虑了钻孔灌注桩桩端对灌浆产生的渗流场的影响,并提出了一个近似地确定浆水分界面和灌浆体尺寸的方法．然后,凝结的灌浆体作为桩体的扩展和延伸采用有限元法分析了桩底灌浆钻孔灌注桩的性能．结果表明,桩底灌浆可以有效的提高钻孔灌注桩的承载能力．     

桩底后压浆的长大嵌岩桩承载性能试验

根据1根长大嵌岩桩桩底压浆前后的试验数据,对比分析了桩底压浆对嵌岩桩桩端阻力和桩侧摩阻力发挥特性的影响。结果表明：桩底压浆有效地改善了嵌岩桩桩底沉渣的受力特性,增大了沉渣的强度和变形模量,同时在水泥浆液压力作用下对桩侧泥皮进行置换填充,在一定程度上渗透、挤密桩周泥岩,增强了桩身与桩周、桩端整体的嵌固能力,嵌岩桩整体承载力提高幅度达14%;该试验研究成果可直接用于工程桩基设计,同时为类似嵌岩桩基设计施工提供了参考。     

挤扩支盘桩抗拔承载特性的模型试验研究

基于模型试验分析了上拔力作用下挤扩支盘桩的荷载-位移曲线特征、轴力分布特点和抗拔承载力的构成,研究盘径对承载特性的影响规律。结果表明：挤扩支盘桩比直孔桩具有更高的抗拔承载力和抗拔刚度,其拔出破坏具有脆性破坏的特征,同时盘径对挤扩支盘桩Q-s曲线的影响主要在加载后期体现;挤扩支盘桩发生脆性拔出破坏的原因是承力盘引起的土体突发剪切失效,而挤扩支盘桩的抗拔极限承载力主要由挤扩盘压力引起的土体滑移面强度和盘上直孔段的桩土接触面强度决定;上拔力作用下挤扩支盘桩的抗拔承载过程由盘上土体挤密阶段、弹性锚固阶段、塑性锚固阶段构成;盘阻在挤扩支盘桩抗拔承载力中的占比随着盘径的增大而增大,加载后期的盘阻贡献率相对于加载初期可以提升6%～8%。     

挤密桩预处理后黄土地基灌注桩承载特性

为黄土地区城际轨道交通工程建设的安全开展,采用桩基静载试验、孔径测试与数值模拟结合的方法研究黄土地基挤密预处理后灌注桩承载特性.结果 表明:黄土地基在挤密桩预处理后,长28.5m直径1 m的灌注桩单桩极限承载力可达7618 kN.桩基承载性能突出,故在设计当中需考虑该地区挤密桩预处理的地层侧阻力标准值应大于规范建议值;...     

挤扩支盘桩的工程实践及承载性能探讨

通过试验和理论分析，以及对一些工程实例的比较，对挤扩支盘桩这一近年开发出来的新桩型的承载性能进行了研究，证明其性能价格比远远好于普通灌注桩，是一种技术经济效益十分显著的桩型。同时针对目前众多文献中挤扩支盘桩承载力的计算均参照普通灌注桩的计算方法，提出了一些值得探讨的问题；指出挤扩支盘时的挤密效应，多支盘时的应力重叠效应和架空效应，以及支盘的外形尺寸和施工质量等对支盘桩的端阻和侧阻的发挥均产生不同的影响，在设计计算时必须认真加以考虑。     

液压挤扩分支/支盘桩承载性能试验研究

为了对液压挤扩支盘桩的工程特性做进一步研究,在黄河三角州地区对普通桩、支盘桩、分支桩进行了静载试验,分析了它们的极限承载力、单方混凝土承载力及桩顶荷载传递规律,结果表明:在相同地质、相同直径条件下,分支桩的极限承载力和单方混凝土极限承载力高于普通灌注桩;支盘桩的承载力和单方混凝土极限承载力高于分支桩;在荷载传递过程中,分支和支盘分担了大部分荷载,桩段只承担小部分荷载。     

大孔径扩底桩设计计算

大孔径扩底桩具有一柱一桩、传力明确、施工方便、安全可靠且工程造价低的特点.在设计计算过程中,可通过对地面处桩顶水平位移及转角的计算,求得地面处桩身的变位,再进行地面下任一深度桩身内力的计算,最后对单桩进行竖向受压承载力、桩侧水平压力及桩稳定性方面的验算,从而完成桩的配筋设计.     

黏性土中桩侧后注浆单桩抗压承载性能室内模型试验研究

后注浆技术的应用能有效减少桩周土体扰动和泥皮等造成的不利影响,从而提高钻孔灌注桩的承载力。目前有关后注浆技术的研究多集中于桩端后注浆,少有涉及桩侧后注浆,影响了桩侧后注浆技术进一步推广应用。根据桩侧后注浆工艺,开展单桩抗压室内试验,以研究桩侧后注浆量对单桩抗压承载性能的影响。结果表明：在荷载水平较大的工况下,相较于桩侧后注浆量为1 L的单桩,注浆量为2、3 L时单桩极限抗压承载力分别提高18.2%和66.0%,提高幅度与注浆量呈正相关,并且可以在很大程度上减小桩顶沉降量;桩侧后注浆桩桩身轴力在侧注浆点位附近减小较快,在整个加载过程中桩端附近处桩身轴力值均比较低,单桩受压表现为摩擦桩;水泥浆液同时存在上返和下劈扩散,在室内试验条件下,两者扩散高度均约为14倍桩径,在浆液扩散段桩侧摩阻力得到显著提高,且越靠近注浆点位提高程度越明显。     

PHC管桩单桩承载特性研究

安徽安庆部分地区土质较差,建设工程通常采用桩基础,由于缺乏对该地区桩承载特性的认识,导致沉桩质量不理想,故对桩的承载特性进行研究具有重要意义。为此,以安庆体育中心工程桩基础工程为例,针对持力层埋藏较深,淤泥质土层分布厚度大等复杂地质条件,对PHC管桩单桩承载特性进行FLAC3D数值模拟分析,分析得出其极限承载力为2100kW,其中约80%的承载力由桩的外侧阻力承担。此对同类型工程的设计及施工具有理论和实际指导意义。     

夯扩桩单桩承载力的可靠性分析

根据概率统计方法和可靠度分析理论，推导出评价成层土中扩桩单桩承载力可靠性水平的计算公式，分析影响在夯计单桩竖向承载力可靠性的主要因素，并对某一工程中夯扩桩单桩承载力的可靠性水平进行了评价。