考虑注浆过程的后压浆桩有限元分析

影响后压浆桩极限承载力的因素很多,在对其进行定性分析的基础上,应用球形孔扩张理论,通过在简化模型的桩土界面上施加初始应力场的方法,来模拟压力注浆对桩端极限承载力产生的影响。并采用相同方法建立有限元模型,对不同注浆量、不同桩长情况下的普通桩与后压浆桩的桩端极限承载力进行对比,得到后压浆对桩端承载力的影响幅度,指出在一些实际工程设计中采用后压浆桩端注浆技术的可行性。     

桩端地基加固技术在建筑工程施工中的应用

随着我国高层建筑行业的快速发展，对桩基础的承载力要求也越来越高，在实际工程施工中，桩端注浆能使桩承载力得到提升，降低沉降的有利措施之一。本文主要从建筑工程施工中，桩端地基加固技术的应用进行了简要阐述。     

风化岩石地基承载力确定探讨

文章分析了确定风化岩石承载力的现状和存在的问题，根据工程实测资料，提出了确定风化岩石承载力及变形模量的相关计算公式，并就武汉地区风化岩石的桩端阻力、桩侧阻力给出了取值范围。     

下伏空洞岩石地基极限承载力计算方法研究

针对岩溶区下伏空洞嵌岩桩桩端岩石地基极限承载力问题,进行了下伏空洞桩端岩石地基的破坏模式分析。基于Hoek-Brown强度准则剪应力形式,理论推导出不同顶板厚度下下伏空洞岩石地基及完整岩石地基极限承载力计算方法。当顶板厚度为1~3倍桩径时,采用极限分析上限原理推导了冲切破坏模式下泛函形式的下伏空洞岩石地基极限承载力表达式。运用变分原理得到冲切破坏线方程,进一步利用偏导求得了下伏空洞岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度大于5倍桩径时,采用特征线法推导出塑性破坏模式下完整岩石地基极限承载力计算公式。当顶板厚度为4倍桩径时,利用完整岩石地基极限承载力与承载比理论,采用S型生长曲线拟合出冲切剪压复合破坏模式下的极限承载力值。通过与1~5倍厚径比条件下的下伏空洞岩石地基极限承载力室内模型试验结果对比,计算值与实验所得数据吻合良好。     

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。     

静压桩残余应力数值模拟及其对桩承载性状影响分析

利用有限元方法建立了符合静压桩实际的有限元模型。该模型采用有限变形理论和自适应网格技术,并通过桩土界面的接触和施加位移荷载来实现压桩过程。运用计算得到的静压桩残余应力分析了其对桩承载性状的影响。结果表明,忽略残余应力的影响会导致量测的桩身极限承载力偏高,而桩端极限承载力偏低。     

应用双剪滑移线理论计算桩端端阻力

 基于Mohr-Coulomb理论计算得到的桩端端阻力，由于没有考虑中间主应力的影响而与实际结果相差比较大。为此，应用双剪强度理论，借鉴A. Serrano和C. Olalla研究桩端位于岩石中的端阻力计算方法，并基于一定的假设和滑移线模式，建立滑移线场，充分考虑岩土材料的拉伸强度和压缩强度的不等性，得到边界1上的应力圆，通过滑移线的传递公式，得到边界2上的应力，最终推导出考虑中间主应力的桩端端阻力公式。根据武汉地区的实际工程数据，分别按Mohr-Coulomb准则和双剪强度理论求得桩端土为砂土时的端阻力，通过对比分析可知，由于考虑中间主应力的影响，应用双剪强度理论得到的结果更接近实际情况，应用该方法计算桩端端阻力，具有较好的实际应用价值。     

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。     

石家庄地区后注浆灌注桩侧阻力及端阻力增强系数取值的试桩研究

通过对实际工程中相同场地条件下抗压基桩按不注浆、仅桩端注浆、桩端桩侧复式注浆3种工况的抗压承载力测试结果以及抗拔基桩按不注浆、仅桩侧注浆两种工况的抗拔承载力测试结果的对比分析,得到后注浆灌注桩承载力综合提高系数(注浆后桩实测承载力特征值与不注浆桩计算承载力特征值的比值)实测值,为石家庄地区合理采用后注浆灌注桩承载力综合提高系数的取值提供工程依据。同时,通过对上述各试桩桩侧埋设的钢筋计的测试结果分析,得到不同土层在注浆后的极限侧阻力增强系数,并据此推断出抗压桩端阻力增强系数,从而得出实测值与规范值间的对应关系,供工程应用参考。     

嵌岩灌注桩端嵌岩段组合承载力与承载力

从实用出发,对嵌岩段组合承载力设计理论的提出和计算公式的建立作了阐述。通过实例分析对比得到的结论是:岩体阻力计算参数的不确定性,导致嵌岩桩端阻力的不确定性;嵌岩段组合承载力比承载力,受力条件更明确,更近乎岩体实际受力状况。     

大直径泥质软岩嵌岩灌注桩的荷载传递性状

针对我国东部地区主要是南京地区采用的大直径泥质软岩灌注嵌岩桩的荷载传递性状进行了研究，在分析１１个工程２０根试桩的静载试验资料和实测应力资料的基础上，总结出泥质软岩嵌岩桩的荷载传递基本规律。     

Analysis and design of axially loaded piles in rock

Despite significant advancements in in situ test techniques, construction practices, understanding of rock joint and rock mass behaviours, and numerical analysis methods, the design of bored concrete cast-insitu piles in rock is still largely based on the assessment of bearing capacity. However, for many of the rock conditions encountered, the bearing capacity of piles is a nebulous concept and a figment of the designer's imagination. Even if it can be reasonably quantified, it has little, if any, significance to the performance of a pile in rock. The load carrying capacity of even low strength rock(in most situations) is far in excess of the strength of the structure(for example, a building column) transmitting the load.Unsatisfactory performance of a pile in rock is usually a displacement issue and is a function of rock mass stiffness rather than rock mass strength. In addition, poor pile performance is much more likely to result from poor construction practices than excessive displacement of the rock mass. Exceptions occur for footings that are undermined, or where unfavourable structure in the rock allows movement towards a free surface to occur. Standards, codes of practices, reference books and other sources of design information should focus foundation design in rock on displacement rather than strength performance.Ground investigations should measure rock mass stiffness and defect properties, as well as intact rock strength. This paper summarises the fundamental concepts relating to performance of piles in rock and provides a basis for displacement focused design of piles in rock. It also presents comments relating to how piles are modelled in widely used commercial finite element software for soil-structure interaction analysis, within the context of the back-analysis of a pile load test, and proposes recommendations for pile analysis and design.     

高陡岩质边坡上桥梁基桩模型试验研究

高陡岩质边坡上桥梁基桩的受力性状极为复杂,既要承受上部荷载,又要抵抗桩侧滑坡推力,具有承重与阻滑双重功能,且由于陡坡的存在,使得该类基桩与平地上无坡度的基桩在承载机理上存在明显差异。以竖向荷载下基桩挠曲微分方程为基础,采用方程分析法导出了高陡岩质边坡上桥梁桩基模型试验的相似准则,并以该准则为指导,开展陡坡桩基室内模型试验。通过室内试验得到了不同组合荷载及加载方式条件下基桩弯矩及桩顶水平位移的情况,探讨了该类桩受力性状,并获得基桩桩侧土压力、抗力分布形态及影响范围的情况,以助于更深入地了解陡坡上桥梁基桩的荷载传递机理,具有一定的理论和工程应用价值。     

软质岩石人工挖孔桩嵌岩凹凸段承载性状的研究

本文对软质岩石人工挖孔桩承载性状进行研究,分析嵌岩凹凸段的承载作用与破坏机理,对设计与施工提出了指导性的意见。     

岩层设承力盘的嵌岩桩抗拔静载试验及计算方法研究

为提高东南沿海桩基础抗拔承载性能,开发应用了一种新型的、在桩身嵌岩段的上侧岩层中设置双向旋扩承力盘的抗拔嵌岩桩。结合广东佛山市某工程,进行单桩竖向抗拔承载特性静载试验。试验表明,该桩抗拔性能优越,抗拔承载力大大优于抗拔直孔桩及扩底桩。基于实测数据,建立适用于该桩的极限承载力双曲线理论模型。基于Hoek-Brown岩体破坏准则及嵌岩桩单桩抗拔承载机理,提出该桩型的抗拔破坏模式,并建立相应的单桩抗拔极限承载力计算方法。该计算方法可有效反映盘下嵌岩段的岩体性质、承力盘所处岩层的岩体性质、盘角及上覆土层厚度等因素对基桩抗拔极限承载力的影响。与规范方法、现场实测的抗拔承载力计算结果对比表明,该计算方法与现场测试结果吻合度高,具有很好的应用前景。     

嵌岩灌注桩竖向静载试验研究

结合工程实例，根据静载及桩侧摩阻力的试验结果，分析了嵌岩桩的荷载传递性状以及桩土相互作用机理，从而为工程桩的设计提供试验数据和依据。     

微型钻孔嵌岩钢管灌注桩

阐述了一种新型托换桩型---微型钻孔嵌岩钢管灌注桩的施工工艺 ,设备及其设计 ,经过一系列工程的应用 ,验证了其具有单桩竖向承载力高、施工简便、质量可靠、施工时引起被托换结构的附加下沉微小等优点 ,具有广泛的适用性及推广价值。     

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32kPa;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。     

双荷载箱技术深长嵌岩桩基承载特性试验研究

深长嵌岩桩是指嵌入岩层深度较大的桩,一般的试验方法难于准确测出嵌岩桩岩层的桩侧阻力和桩端阻力。双荷载箱技术根据不同的设计要求,将两个荷载箱埋置于桩身特定位置,按照不同的加载次序,可分别测出指定桩段的极限承载力,可解决部分传统试桩难以解决的问题。实测结果表明:该地区大直径深长嵌岩桩的桩顶的曲线主要是缓变型为主;从桩侧岩层摩阻力来看,勘探报告所提供的岩层极限侧阻力数值偏小;从桩侧、桩端阻力分布来看,在软岩地区嵌岩深度大小对承载力影响较大,嵌岩比越大,相应的承载力越大,变形越小。     

红砂岩嵌岩桩桩–岩界面摩阻特性试验研究

针对红砂岩嵌岩桩桩–岩界面的摩阻特性进行了现场模型试验。试验研究表明,红砂岩嵌岩桩侧摩阻力呈现上大下小的分布模式,并随着岩石节理裂隙、钻孔质量等因素呈现波动,破坏时桩身上部的侧阻力远大于下部侧阻力值。随着桩长的增加,桩侧摩阻力的发挥效率降低,极限侧摩阻力减小;桩周红砂岩的软化会明显降低极限侧摩阻力和承载力,并改变红砂岩嵌岩的破坏模式;随着桩端刚度的增加,侧阻力分担比变小,发挥速度加快;增加桩长或桩端刚度使侧阻力有向桩身上部集中的趋势。根据现行规范确定的红砂岩嵌岩桩承载力存在较大的安全储备。