静压桩挤土效应研究与实践

在饱和软粘土中静力压桩会产生严重的挤土效应,它对桩周土体、周围建筑物和其他工程环境将产生严重的不良影响。简要分析软粘土地基中静压桩挤土效应产生机理的基础上,结合实际工程分析了施工中静压桩对建筑场地周围环境的严重不良影响和采取的防护措施。     

地基土对弱挤土桩支承能力研究

通过理论计算和静载试验比较了土对弱挤土桩和普通预制桩的支承能力,得出了土对弱挤土桩的支承能力并不比对普通预制桩的支承能力小的结果,为在饱和软粘土地区使用弱挤土桩提供参考。     

弱挤土效应桩的设计与试验

提出了在普通钢筋混凝土预制桩侧带竖向侧槽,在侧槽内灌黄砂的方法,使桩具有自排水功能,减少在饱和软粘土中进行钢筋混凝土预制桩施工中的挤土效应,即弱挤土桩的设计原理及方法。室内模型桩试验表明,弱挤土桩降低超孔隙水压力效果明显,其作用等效于砂井、砂袋井或塑料排水板,且该种桩施工工艺完全能够满足要求。     

软土中打桩挤土对桩承载力的影响分析

饱和软粘土地区进行预制桩沉桩施工时,因挤土效应在桩周土体内部产生了较大的超静孔压,同时桩周围土体受施工影响受到一定程度的扰动,导致基桩承载力降低。通过研究群桩沉桩施工对桩周土体的扰动以及超静孔压的变化,得到了桩侧摩阻力与单桩极限承载力随时间变化的规律,并分析了负摩阻力对单桩承载力的影响。     

预应力混凝土管桩挤土效应理论分析

分析了国内外预制桩挤土效应的研究现状.在考虑土塞效应的前提条件下,建立了预应力混凝土管桩的柱形孔扩张模型,将预应力混凝土管桩沉桩过程中桩排开的土体体积视为柱形孔扩张时桩侧土体体积变化量与土塞体积之和,利用圆孔扩张理论对预应力混凝土管桩沉入饱和软粘土时的挤土效应进行了研究,得到了桩周土体的应力场、位移场和最终扩张压力的解析解答,为综合研究预应力混凝土管桩的挤土效应和土塞效应提供了一种新的思路.     

麦秸秆桩地基加固室内模型试验研究

麦秸秆石灰桩相对于地基土具有较高的刚度以及抗剪强度,当桩穿过地基固有的滑动圆弧时就能够阻止地基破坏弧面正常出现,阻断破坏面的形成,改变地基的破坏形式,推迟地基破坏,从而提高地基的承载力。成桩过程中由于桩锤的冲击会使桩孔膨胀,对周围的土体产生膨胀挤密作用,使周围土体更加密实,这有效的提高了软粘土地基的承载力,桩排数的增加又会使桩的整体性提高,进一步提高了地基的承载力     

挤扩支盘桩桩土相互作用的模型试验研究

以相似理论为基础,采用原型粉粘土和微混凝土挤扩支盘桩制作相似模型,通过对桩土共同作用模型中支盘桩的承载能力、变形特征、土层的压力变化和桩土阻力及沉降关系的观测,分析了支盘桩支盘的作用特性以及与全桩承载力的关系,为支盘桩的工程应用提供了有价值的参数和实验依据。     

用挤密砂桩加固深层软粘土

挤密砂桩（SCP）作为一种排土桩法，能够使周围粘土强度获得较高的歇后增长。本文提出估算歇后增长值的简化方法，并通过载荷试验获得其值。理论计算和试验测试表明：挤密砂桩（SCP）对软粘土的处理效果很好，尤其是深层软粘土。     

软粘土地基静力压桩的挤土效应及其防治措施

在简要分析了软粘土中静力压桩的挤土效应对工程环境影响的基础上 ,通过对杭州某商住楼地基基础压桩施工过程所进行的测试 ,分析了该项工程中静力压桩对工程环境的严重不良影响 ,最后提出了防治或减轻压桩挤土效应对周围工程环境的影响一些有效实用的措施。     

沉桩挤土效应的数值模拟

以有限元方法为主要分析手段 ,结合模型试验结果 ,对在软粘土中压入单桩和双桩时的地表隆起、桩周土体侧移、挤土应力及其对周围桩体的影响等挤土效应的变化规律进行了详细研究。     

灰色GM（1，1）模型在桩基极限承载力预测中的应用

利用现场实测单桩竖向静载试验数据,应用灰色理论建立非等步长GM（1,1）模型预测桩基极限承载力,验证了用非等步长GM（1,1）模型对桩基极限承载力进行预测时有较好的可行性和可靠性,可供设计和施工人员参考。     

承台传力机理及设计方法研究

基于对厚承台的非线性有限元分析结果,研究了厚承台的传力机理.研究发现厚承台的传力机理符合空间桁架模型理论.在分析了厚承台承载力的主要影响因素后提出斜压杆承载力和拉杆承载力的计算公式,采用拉压杆模型计算了厚承台的极限承载力,算得承台的承载力与试验结果吻合较好.     

考虑冲刷效应的黄土沟壑区桥梁桩基极限承载力 计算方法

针对黄土沟谷地形特点和依托工程桩型特征,建立了考虑边坡系数和临坡距以及冲刷深度的桥梁桩基竖向承载力计算模型,利用FLAC3D三维软件分析水流的冲刷深度、边坡土削切对桥梁桩基竖向极限承载能力产生的不良影响; 通过回归方程拟合,建立了考虑局部冲刷效应的黄土沟壑地区计算公式。结果表明:计算桩基承载力的边坡系数与对应坡距耦合关系显著,桥梁桩基侧向摩阻力与对应因素的关联性随其摩阻力降低而增强; 局部冲刷作用和陡坡地形对桥梁桩基端部摩阻力影响较为微弱,对侧摩阻力影响相对较大; 桩基的竖向极限承载力负相关于水流冲刷深度,水流冲刷深度越低,产生的影响越大; 桥梁桩基的竖向承载力公式计算结果与模型试验结果相比影响度偏差较小,该公式具有较好的准确性与实用性,可为同类桩基设计计算提供参考。     

考虑破坏模式的水泥土桩承载力计算与研究

根据现场试验桩体破坏模型,通过简化得到假定的滑动面,借助该滑动面上桩体和桩周土的极限平衡条件,推导出水泥土单桩极限承载力公式。以济南市绕城高速公路工程为例,用本文推导水泥土单桩承载力公式与传统承载力公式的计算结果与现场试验结果进行比较,研究结果表明:本文承载力公式考虑了桩的现场破坏模式、桩土的受力分析、桩周土对桩承载力提高作用等影响,经工程实例验证,其结果比较相符,具有一定实际意义。并通过计算分析可得:从单桩承载力角度上考虑水泥土桩存在有效桩长,水泥土桩承载力的关键在于浅层桩身强度。研究结论可为类似工程的设计施工提供借鉴。     

基于概率神经网络对单桩竖向承载力预测方法的研究

针对层状地基,基于镇江地区CPTU测试数据,运用概率神经网络(PNN)算法,建立了单桩竖向极限承载力的预测模型,编制了相应的MATLAB程序进行预测分析。考虑了静力触探延桩长的全部CPTU测试数据,运用锥端阻力(q_t)、锥侧摩阻力(fs)、孔隙水压力(u_2)三个物理力学指标,结合室内土工试验,对桩长范围内的地基土进行分类,然后对单桩的极限承载力进行预测,将得到的结果与桩基静载试验的结果进行比较,发现运用基于CPTU测试数据的概率神经网络算法模型,可以对单桩的竖向抗压极限承载力进行预测,精度满足实践要求。     

新型混凝土-碎石串联组合桩承载力计算

针对碎石桩容易在桩顶1～3倍桩径高度范围内发生鼓胀破坏现象,提出一种新型碎石桩复合地基:混凝土-碎石散体材料串联组合桩复合地基,并阐述了该新型复合地基的施工工艺。基于计算深基础承载力Meyerhof法,采用多滑块破坏模型,建立了混凝土-碎石散体材料串联组合桩深层鼓胀破坏计算模型,通过随机优化算法寻找临界滑动面,计算得到其单桩极限承载力。将该新型组合桩的承载力理论计算值与数值仿真计算结果、传统碎石桩承载力试验结果进行对比分析,结果表明:提出的多滑块解析计算方法准确性较好;新型桩的承载力比传统碎石桩承载力有了明显提高,相较于传统碎石桩,新型组合桩在混凝土桩段长度1 m时承载力计算值提高了32.76%,在混凝土桩段长度2 m时,承载力计算值提高了54.74%。     

Experimental investigation of bearing mechanism of closed- and open-ended piles supported by thin bearing layer using X-ray micro CT

In order to clarify the bearing mechanism of closed-ended and open-ended piles supported by a thin bearing layer, pile-loading tests are conducted on model grounds with different bearing layer thicknesses, and the soil deformation characteristics around the pile tips are observed by X-ray micro CT. In the case of open-ended piles supported by a thin bearing layer, the soil in the pile greatly displaces following the downward displacement of the soil located more deeply than the pile tip, and the soil density in the pile becomes lower than when the bearing layer thickness is sufficiently large. These characteristics probably cause lower inner friction and lower base resistance, resulting in a lower bearing capacity. When the bearing layer thickness is more than three times the pile diameter, the bearing capacity is much higher than when the bearing layer thickness is the same as the pile diameter. In addition, soil deformation which occurs is almost entirely in the bearing layer, and the changes in bearing capacity are hardly affected by the soft layer below the bearing layer. The experimental findings obtained in the present study support the idea that the criterion for the bearing layer thickness, where the influence of a thin bearing layer on the bearing capacity can be ignored, is three times the pile diameter, regardless of whether the pile tip is open or closed.     

复合桩基承载性状研究

通过对带承台单桩、群桩模型试验承载性状的分析,说明带承台单桩的承载性状与群桩的承载性状并不完全相同,不能将带承台单桩的试验结果简单地推广到群桩的设计计算中去。在带承台单桩试验中,发现带承台单桩的极限承载力大于单桩与平板极限承载力之和,而在复合群桩试验中,复合桩基的极限承载力则大大小于各单桩与平板极限承载力之和。结合现场大型群桩模型试验结果及现行规范阐述了复合桩基的承载性状。     

竖向荷载作用下PHC管桩水平承载力数值模拟

竖向荷载对桩基水平承载力的影响较为复杂,目前确定桩基水平承载力通常不考虑竖向荷载的影响。采用数值模拟的方法研究竖向荷载对PHC管桩水平承载力的影响,混凝土采用弥散开裂模型,桩周土采用Mohr-Coulomb模型,并考虑了纵筋预应力的作用。模拟结果显示竖向荷载显著增大了单桩的水平临界荷载Hcr和开裂弯矩Mcr,同时增大了桩身位移。认为竖向荷载较大时应考虑其对单桩水平承载力影响。结论对桩基水平承载力的设计有一定指导意义。     

基于BP神经网络的静压桩承载力时间效应预测

基于珠海软土地区3根PHC管桩隔时复压试验数据,采用BP神经网络建立了静压桩承载力时间效应的BP神经网络模型来预测静压桩的长期承载力。在建模过程中将桩长、桩截面积、土体摩擦角、土体变形模量、渗透系数、最终压桩力及休止期等与静压桩承载力密切相关的7个参数引入到输入层,用Visual Basic语言编制了以最终压桩力和休止期为主要输入因素的计算程序,程序可以对比显示计算和实测曲线。在样本训练和学习过程中,任意选取2根桩的试验数据来预测第3根桩的长期承载力。通过对施工现场工程桩的试算,预测结果与实测值较为吻合,表明提出的BP神经网络模型用于预测静压桩长期承载力是切实可行的。