静钻根植竹节桩竖向承载力计算方法研究

静钻根植竹节桩是采用静钻根植工法将预制竹节桩插入到水泥土中的新型组合桩基,对于这种桩型极限承载力的计算方法尚未统一。基于预制桩-桩周水泥土和水泥土-土两组接触面的试验和理论分析,提出考虑根植桩两种破坏模式的竖向抗压极限承载力的计算方法。若发生水泥土-桩周土界面破坏,按水泥土桩直径计算,桩侧土层的极限承载力标准值可取钻孔灌注桩的1.05～1.10倍;若发生预制芯桩-桩周水泥土界面破坏,按芯桩直径计算,桩侧土层的极限阻力标准值介于挤土桩与水泥土-土界面破坏模式侧阻之间,可取相应挤土桩的推荐值,下段竹节桩尚应考虑竹节的挤密效应系数。此外,考虑桩端水泥土扩大头对桩端承载力有改善作用。静钻根植竹节桩单桩极限承载力为两种破坏模式计算值的较小值。最后根据该计算方法得到工程实例中竹节桩极限承载力的计算值,并与静载自平衡测试结果对比,验证该计算方法的可行性。     

水泥土加固对刚性桩横向承载特性影响试验研究

为研究水泥土加固效应对侧向受荷桩承载特性的影响,开展了天然地基及水泥稳定砂回填土地基下刚性桩现场侧向载荷对比试验.试验通过改变水泥土加固土柱直径及加固深度,研究加固土对桩侧向承载力的影响.试验结果表明,当采用水泥稳定砂土置换桩周土后桩侧向承载力有显著增长,且与水泥土加固直径、深度,以及天然地基土与加固土抗剪强度密切相关.同时,通过施加极限荷载,对桩顶位移及地面裂缝发展规律进行观测,揭示了侧向受荷短桩的破坏失效机制.研究结果可为新计算方法的发展提供试验支撑.     

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     

浅谈水泥土桩复合地基的承载与变形特性及其工程应用

文章通过对一个水泥土桩（单桩）复合地基的现场试验进行了模拟分析,对影响水泥土桩复合地基桩体和桩周土共同工作性能的各种因素如桩长、桩和土模量、桩一土接触面性能、原状土的性质等进行了参数分析,揭示水泥土桩与桩周土共同工作的特点,初步探讨了其承载与变形特性,并将其应用于厦门一个污水处理厂的地基处理中。     

劲芯水泥土桩单桩竖向承载性能与破坏模式研究

劲芯水泥土桩是一种新型的复合桩,目前国内外对于劲芯水泥土桩单桩承载-破坏模式尚缺乏统一认识。基于相似理论,设计了室内劲芯水泥土单桩静载荷模型试验。采用反映桩体材料破坏后特征的应变软化模型,模拟室内单桩竖向承载模型试验过程。研究表明,相比于莫尔-库仑模型,应变软化模型能够更好地反映桩体材料破坏后的性状,模拟的破坏模式与试验结果接近。基于应变软化模型,讨论了芯长比、含芯率和端承条件对劲芯水泥土桩的竖向承载特性和破坏模式的影响。劲芯水泥土桩单桩竖向受荷时存在3种破坏模式:芯桩桩顶受压破坏、芯桩刺入外桩破坏、桩周土体破坏。采用现行规范中劲芯水泥土桩极限承载力计算方法进行对比分析,发现大部分工况下计算的承载力与数值模拟结果较为接近,但其适用性还需做进一步研究。     

管桩水泥土复合基桩极限承载力的设计计算

管桩水泥土复合基桩是在水泥土搅拌桩中即时插入预应力高强混凝土管桩(PHC桩)而形成的一种新型复合基桩。为研究该复合基桩在粉土粉砂地层中的极限承载力,结合江苏如东的一个工程实例,进行了现场单桩静载荷试验和管桩-水泥土粘结强度试验,分析了管桩水泥土复合基桩的破坏模式和管桩水泥土协调变形机理,结果表明管桩-水泥土界面的粘结强度为水泥土无侧限抗压强度的0.197倍。在此基础上提出了适合南通地区管桩水泥土复合基桩承载力计算公式,并将计算结果与现场实测值进行了对比分析,发现公式的计算结果相比于规范公式更接近现场实测值。工程实例表明改进的公式在粉土粉砂地层中具有较高的可靠性,为其在南通地区的适用提供了一定的实测资料和理论基础,为该桩型进一步推广提供依据。     

深层搅拌桩复合地基承载力的概率分析

研究了水泥系深层搅拌桩复合地基承载力概率分析的方法 ,这对复合地基的可靠性设计将起着积极的推进作用。采用面积比的公式来计算搅拌桩复合地基的极限承载力 ,并通过一些实例统计了模型不确定性因子。首先通过分析确定了桩间土极限承载力以及桩体极限承载力的均值和方差 ,并由此得出复合地基极限承载力的概率特性。然后根据复合地基静载试验结果用Bayes更新的方法得到了更为可信的水泥土搅拌桩复合地基承载力的概率特性。最后用一个实例说明了计算过程     

竖向荷载下微型抗压桩的性状浅谈

在介绍微型桩特点的基础上,利用Randolph的桩周土变形模型,考虑桩身的伸长变形和桩侧土摩阻力的极限状态,推导出了单桩在竖向荷载下的变形理论解,以供相关科研院所进一步探讨研究微型桩基础的各项性质,并在此基础上建立适合工程实际的承载力公式。     

组合桩的竖向承载力特性研究

组合桩是钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的新型桩.为掌握组合桩的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,通过对3根14m长桩的载荷试验,分析了桩身轴力和桩周的侧摩阻力的分布及影响组合桩承载力因素.试验得到了组合桩的Q-S曲线、S-logt曲线、桩的极限承载力.为分析该桩竖向力的传递路线,应用有限元方法分析了混凝土桩、水泥土和桩周土的传力特点.试验和有限元分析结果表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源.组合桩具有较高的单桩竖向承载力且造价低,在软土地基工程中具有广泛的应用价值.     

对“深层搅拌桩复合地基承载力的概率分析”讨论的答复

感谢裴向军先生对拙作“深层搅拌桩复合地基承载力的概率分析”(以下简称原文 )的讨论 ,现就有关问题答复如下 : 1　关于是否应在计算水泥土桩极限承载力中考虑地层围压原文中以ｐｐ =η·ｑｕ 为基本模式来计算水泥土桩的极限承载力 ,其中 η反映的是现场桩身强度和室内试块强度之间的差别 ,这里 η 的定义和《地基处理技术规范》ＪＧＪ 79- 91中强度折减系数的定义并不一致。裴文认为 ,水泥土的抗剪强度大小与围压有关 ,这确实反映水泥土的强度特性。目前在复合地基工程设计中尚未能考虑桩侧土围压对桩体极限承载力的影响 ,ＪＧＪ 79- 91规范也未考虑 ,每种设计方法都有它的假定和简化之处。如在承载力     

软土地基中组合桩水平受荷作用下的试验研究

组合桩为预应力混凝土桩插入水泥搅拌桩中而形成的新桩，为探讨该桩在水平荷载在用下的承载力和破坏模式，通过3根14.0 m长组合桩的水平载荷试验，实测得到该桩在水平荷载作用下桩与土共同作用下的工作性状和破坏特征，分析了组合桩受水平力作用时的临界和极限荷载、破坏模式、地基土的水平抗力比例系数以及桩帽对组合桩抗水平力的有利作用。为合理地评价组合桩的水平承载力，探讨组合桩在水平荷载作用下的计算方法：临界荷载法和转折点法，并给出计算公式。试验和分析结果表明：组合桩具有较好地抵抗水平荷载的能力，有桩帽的组合桩水平受荷性状优于无桩帽的组合桩，桩帽使组合桩由水泥桩和外侧的水泥壳之间相互分开的破坏模式变为外侧的水泥土和土之间分开的模式，保证组合桩在水平荷载下的完整性，用转折点法计算组合桩的水平承载力更为合理。     

桩周土体强度增长规律及单桩承载力的计算

在提出的桩周土再固结规律基础上,结合桩周土体强度增长理论,提出了单桩极限承载力随时间增长的计算公式,对一工程算倒分析表明,计算结果与实测资料较为接近,说明该计算方法的正确性。     

大直径钢管桩竖向承载力计算方法研究

随着海上油气资源的深度开发与海上风电工程的投资建设,大直径钢管桩基础以其结构简单、安装便利、承载性能优越的独特优势被广泛使用。随着钢管桩直径的增加,其承载模式有别于传统的小直径桩。分析了太沙基、梅耶霍夫、别列柴策夫深基础承载力理论公式与建筑桩基技术规范、港口工程桩基规范、API、DNV规范以及考虑土拱效应的计算方法之间的差异性,并应用上述方法计算了实际工程中大直径钢管桩的竖向承载力,将计算结果与动测结果进行对比。结果表明:理论算法中太沙基法与梅耶霍夫法计算值较大,别列柴策夫公式和考虑土拱效应计算法相对准确;建筑桩基技术规范、港口工程桩基规范相对于API、DNV规范更加保守。     

超长大直径变截面钢管复合桩竖向承载力算法

变截面钢管复合桩的受力性能较好,在工程中应用较多,但是其理论研究却较为滞后。对该桩型竖向承载力计算方法进行研究,分析了其荷载传递规律,选取桩基受力极限状态,考虑钢管作用与变截面处承载力,利用桩土位移协调关系推导了超长大直径变截面钢管复合桩竖向极限承载力计算公式,并用该方法和现行规范计算方法对鱼山大桥37号桩基进行竖向承载力计算,与试桩自平衡试验实测值进行对比。研究结果表明：试桩自平衡试验曲线平缓无陡降,单桩竖向极限承载力试验值为120 056 kN,利用现行规范公式计算值与实测值相比偏差过大,而本文推导方法计算结果与实测值较为接近,验证了本文方法的可靠性。     

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。     

水泥土搅拌桩复合地基承载力设计公式的可靠性分析

通过水泥土搅拌桩复合地基的承载力设计公式,建立试计比的极限状态方程,利用各随机变量的概率分布及统计参数,计算被统计复合地基的平均可靠度指标,分析设计公式的可靠性。     

粉喷桩单桩承载力的时效分析

采用土的弹塑性模型和弹性力学理论，分别对桩周土和桩身应力的传递及变形进行了分析，建立了单桩的受务模型，并得到了其理论解，证明单桩承载力随成桩时间的增长而有明显的提高；通过某工程的粉喷桩单桩载荷试验资料，分析了在饱和土层中，粉喷桩复合地基单桩承载力的时间效应问题，且地下水对其也具有较大的影响。掌握单桩承载力的时间效应规律，对粉喷桩复合地基的优化设计及确定载荷试验的时间具用重要的意义。     

软土地区预制桩单桩最终极限承载力估算方法

软土地区预制桩施工具有较强的挤土效应,通常表现为桩周一定范围内土体受到侧向挤压。土体孔隙比降低,抗剪强度增加。目前估算预制桩单桩极限承载力通常选用沉桩前土体参数,这和桩体最终受力状态相比有一定的差异,计算结果通常偏于保守。应用圆柱形小孔扩张理论分析了沉桩的挤土机理,并根据土体抗剪强度与土体密度的唯一性关系,建立了沉桩休止期后桩周土体抗剪强度增量的理论计算公式。应用该公式可估算出预制桩单桩最终极限承载力。经与工程实测结果相比,两者比较接近,说明这种计算方法有一定的工程应用价值。     

密实砂土中竖向受压PCC桩端阻力计算方法研究

采用基于可视化摄影测量技术的室内试验和理论分析方法,对密实砂土中竖向受压现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)桩端土体变形破坏规律及其端阻力估算方法进行研究。结果表明:PCC桩桩端周围土体在极限荷载阶段形成楔形竖向压缩区和侧向剪切变形区,桩端土体竖向位移在相同深度处始终高于等直径实心桩,呈现冲压破坏特征。在此基础上,利用普朗德尔地基理论,构建了考虑地基滑动面角度变化的PCC桩桩端土体破坏模型,给出了桩端阻力的理论计算方法,并通过承载力系数分析以及理论与试验结果的对比,初步验证了计算方法的合理性,为进一步完善与发展PCC桩设计计算理论提供了科学依据。