黏性土中静压桩挤土时效性的室内应变保持试验研究

许多学者基于圆孔扩张理论,采用挤土应力不变的假设给出了黏性土中挤土桩承载力时效性的解析解答,但是原位试验表明:作用在桩壁上的挤土应力是不断衰减的。通过利用应力路径三轴仪进行应变保持试验,模拟沉桩及随后的桩周土体的应力状态和物理性质的改变。试验结果表明:沉桩后作用在桩壁上的作用力近似呈对数衰减,桩周土体有效应力先减小后增大,固结完成后有效应力增量仅为(0.2～0.27)倍的超静孔隙水压力。因而,采用挤土应力不变的假设将导致过高估计桩基承载力的时效性。     

砂土地基中静压桩沉桩及其承载特性室内试验研究

静压沉桩过程中沉桩阻力计算是桩机选型的关键,而目前对沉桩阻力计算方法尚未统一,且沉桩过程中引起的桩周侧压应力分布规律尚不明确。为此,通过室内模型试验模拟砂土地基中静压沉桩,研究沉桩速率和桩长对静压沉桩过程中沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力的影响。结果表明：沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力主要与桩长有关,沉桩端阻力与沉桩阻力之比随着沉桩深度增加而减小,但在沉桩深度为12倍桩径位置的沉桩端阻力占沉桩阻力的比例仍高达75%;桩周侧压应力随着埋深增加逐渐趋近于被动土压力,其主要与沉桩对土体挤密作用有关,且增加桩长和降低沉桩速率均可改善沉桩挤密作用;桩周侧压应力存在显著的“退化”现象,并与沉桩过程和桩体回弹有关。此外,基于太沙基极限承载力理论建立了沉桩阻力拟合计算式,并结合朗肯被动土压力理论,提出了桩周侧压应力计算的朗肯被动土压力修正计算公式,可用于静压桩沉桩完成后的桩周侧压应力计算。     

软土地基静压桩承载力的时效性分析

分析软土地基静压桩承载力的时效性机理，介绍了几种研究承载力时效性的经验公式，充分说明认识承载力时效性的科学性和利用此规律的巨大经济效应。     

桩静压载试验分析

本文通过１１０余根桩的静压载试验资料，分析了桩在静载荷作用下的工作性状；给出了桩项荷载与桩顶沉降的经验关系；对桩静压载Ｐ－Ｓ曲线按双曲线拟合，提出了利用工程桩作压载试验确定其承载力的有关建议。     

砂土中静压挤土桩周压力的监测与研究

在城市中,传统锤击桩等动力沉桩产生了包括噪音、振动等环境问题。而静压桩由于其对环境影响比较小等特点得到了越来越广泛的应用。通过模型试验研究了静力压桩过程中桩周砂土的侧向土压力的发展规律。文章监测了整个沉桩过程中几组测点的土压力的发展,当桩尖向下刺入接近测点时,土压力急剧增长;当桩尖继续下沉到测点以下,测点处的土压力又急剧减小;当桩体尚未刺入到测点深度的时候,测点处的土压力就会提前达到峰值。由沉桩引起的侧向土压力最大值沿径向呈指数函数衰减,而随深度呈近似的线性增长。模型试验对比了不同沉桩速度所需的沉桩贯入力,发现沉桩速度越快,需要的沉桩贯入力越大。沉桩速度的快慢对桩周土体压力的产生没有明显影响。     

静压小桩复合地基桩土相互作用的试验研究与工程应用

静压预制混凝土小桩复合地基具有施工速度快、无污染、无噪音等优点以及地基承载力提高幅度大、压缩模量提高显著等特点。本文通过静压小桩复合地基载荷试验及分析，研究了预制静压桩复合地基桩土相互作用变化规律及刚性桩复合地基承载力设计计算方法。通过某工程实例的应用分析，验证了预制混凝土小桩复合地基承载力计算式中各项糸数取值的实用性。     

基于桩土界面的静压桩沉桩效应与承载特性室内试验研究

饱和黏性土地基中桩土界面的受力特性会对静压桩沉桩效应及长期承载力的发挥产生重要影响。通过黏性土地基中桩身表面嵌入式安装硅压阻式传感器的静压桩模型试验,分别对开口和闭口静压桩沉桩和加载过程的桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力进行研究。结果表明：在沉桩过程中,桩土界面超静孔隙水压力及有效径向应力随入土深度逐渐增加,沉桩结束时增量幅值随着h/D(h为传感器距桩端距离,D为桩径)增大而减小,同一h/D位置处闭口桩的增量幅值大于开口桩的;同一入土深度处,桩身不同h/D位置处桩土界面有效径向应力存在退化现象,且随着h/D和入土深度的增加退化越明显。在加载过程中,h/D=1和h/D=5位置处桩土界面超静孔隙水压力相比沉桩结束时减小,且随着h/D增大,减小幅度也增大;同一h/D位置处,桩土界面有效径向应力增量幅值随着桩顶施加荷载值增加而增大。沉桩过程和加载过程桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力均随着h/D的增加而减小,不同h/D位置处桩土间的有效径向应力变化是沉桩和加载过程桩土界面受力机理不同的重要原因。     

基于球孔扩张理论的静压桩承载力时效性研究

通过研究软土地基中静压桩的承载性状发现,静压桩的单桩承载力随时间的提高主要来源于桩侧摩阻力的增长,而桩端阻力变化对承载力的时间效应影响较小。静压桩承载力随时间增长的关系,可以用对数曲线描述。根据静压桩的贯入机制,将沉桩过程模拟为半无限土体中一系列球孔的连续扩张,土体假定为Mohr-Coulomb材料。基于球孔扩张理论,计算出不同时期桩侧极限摩阻力和桩端阻力,从而进一步求得不同休止期的静压桩极限承载力。与现场试验资料对比分析表明,计算值与实测值的变化规律一致,且误差较小,能够满足工程需要。     

静压桩极限承载力的时效性

对静压桩进行了隔时复压试验和静载试验,静压桩的极限承载力随时间呈双曲线增长.静压桩时效性的机理主要是触变恢复效应及固结效应,桩的承载力的提高主要是因为桩侧摩阻力的提高,桩端阻力的贡献较小.根据静压桩的压桩力及复压力,便可推算桩的最终承载力,并给出了一种简便的计算方法.     

砂土地区静压预制桩承载力估算及挤密效应对承载力的影响

通过静压混凝土预制桩的工程实例、考虑到砂土的挤密效应,希望在用静力触探成果估算单桩承载力时,能对公式中的桩端阻力调整系数进行适当修正,使单桩承载力估算值更接近实测值。     

基于波速孔压静力触探试验研究软土中单桩桩侧承载力时效性

 根据波速孔压静力触探探头和静压桩在软黏土中贯入的特点,建立以波速孔压静力触探试验参数计算软土中静压桩的单桩桩侧承载力时效性的理论解,利用该解可以预测饱和软土中沉桩结束后桩侧承载力随时间的变化。与传统桩的承载力时效性简化分析方法不同,该理论解不仅考虑多土层地基中不同土的刚度指数的差异对固结过程的影响,还考虑因各土层固结系数不同而导致消散速率不同的影响。现场不同间歇期的单桩载荷试验测试结果验证该理论解的合理性。     

粘性土地区静压PHC管桩承载力时效性研究

确定单桩竖向极限承载力一直是桩基础设计的重要问题,本文通过哈尔滨某工程的静压预应力管桩的隔时复压试验,并根据静压桩的单桩竖向极限承载力随时间呈双曲线增长的关系,得到粘性土地区依据沉桩终压力推算单桩竖向极限承载力的估算公式。     

扩底桩的抗拔承载力试验及计算

通过对干旱地区黄土中扩底桩的抗拔试验 ,测试了扩底桩在上拔荷载、水平荷载作用下的上拔位移和水平位移以及位移与荷载的关系。研究了极限上拔承载力和抗拔桩的破坏机理。在相同条件下 ,增加扩大端的高度对提高桩的极限上拔承载力是有效的 ,破坏机理为土的减压软化和损伤软化的渐进性破坏。提出了极限上拔承载力的理论计算模式 ,并与实测资料进行了对比 ,理论计算结果与实测值是吻合的     

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。     

夯扩桩桩端夯扩效果全模试验研究

基于相似理论 ,提出了一种新的夯扩桩全模试验研究方法及试验装置。以大直径全套管夯扩桩技术为背景 ,以夯扩变形机理、桩端承载力特性为研究对象进行了室内全模试验 ,分析了该技术条件下的夯扩影响半径。在影响半径之内 ,土体被加密 ,承载力得到提高。通过静力载荷的模拟试验 ,得到了夯扩底提高桩端承载力的大致幅度。     

钙质砂物理力学性质试验中的几个问题

钙质砂微观结构和变形机理与陆源砂不同,需采用适用于其特征的试验技术。对钙质砂的土粒比重、孔隙比的测量方法、三轴剪切制样技术、颗粒破碎的评价及强度取值方法进行了探讨。     

不同桩端土对灌注桩承载特性影响的研究

就不同桩端土对灌注桩承载特性的影响进行室内试验研究。根据软土地区灌注桩的穿越土层特点,按试验目的设计室内试验,去除成桩质量、桩身粗糙程度等因素的影响,采用预置裹膜预埋的方法设置模型桩。采用六种不同材料模拟桩端土,参照规范对各试桩进行静载试验。结果表明,桩端土的性质对桩极限承载力有较大的影响,采用向桩端粘土掺加水泥来增加桩极限承载力的方法可行,本室内试验可为类似试验提供参考。     

饱和及非饱和粉土中扩底桩极限上拔承载力大尺寸模型试验研究

 通过采用大比例尺模型对饱和度为49%的非饱和粉土及饱和粉土中埋深比(桩埋深与扩底直径之比)为1,2,3和5的扩底桩进行试验研究,揭示饱和度、埋深比对扩底桩极限上拔承载力及其破坏模式的影响。试验结果表明：土体饱和度从49%增加至100%,扩底桩的极限上拔承载力降低至原来的30%～50%;扩底桩埋深比从1增加至5,非饱和及饱和土中桩的极限上拔承载力分别增加8和12倍;扩底桩的上拔破坏模式随埋深增大由桩周土体倒圆锥台形破坏变为扩底圆周土体局部破坏。     

分层介质中桩端刺入的室内模型试验及颗粒流数值模拟

 利用自行设计的可视化模型试验装置,进行分层介质中桩端刺入的宏细观试验,研究上覆软弱夹层对桩端刺入过程中桩端砂土变形的影响。试验表明,分层介质中桩端刺入存在端阻临界埋深,侧阻渐变趋势不同使得分层介质中达到极限端阻所需刺入深度小于纯砂介质。分层介质在细观上表现出桩端颗粒定向性的不同的演化规律。利用开发的三维非圆颗粒模块,对分层介质中桩端刺入的室内试验进行颗粒流数值模拟,数值模拟结果与室内试验具有良好的一致性。研究成果为进一步揭示桩刺入过程中桩端砂土的宏细观演化机制打下基础。