PHC管桩单桩竖向承载力试验研究

通过3根试验桩，实测预应力高强混凝土管桩受荷过程的桩侧摩阻力和桩端阻力，分析了PHC管桩的荷载传递过程及承载力的发挥过程。     

砂土中抗拔斜桩模型试验研究北大核心CSCD

通过模型试验研究了竖向上拔荷载作用下长径比为30时斜桩的承载变形和荷载传递性状,并与同条件直桩的性状进行了比较。结果表明,在相等桩顶竖向上拔荷载作用下,斜桩竖向上拔量大于直桩竖向上拔量;斜桩桩顶竖向上拔量随桩身倾角的增大而增加。在桩顶竖向上拔荷载作用下,抗拔直桩与抗拔斜桩桩身轴力上拔量分布具有一定的相似性。斜桩桩身弯矩主要分布在1/2桩长范围内,且随着桩身倾角的增大而增大;而最大弯矩所处的深度与桩身倾角无关。抗拔直桩与抗拔斜桩的平均侧摩阻力都是从上部开始发挥并往下传递;随着上拔荷载的增加,桩身上部平均侧摩阻力的数值变化很小,而桩身中下部平均侧摩阻力迅速增长。抗拔直桩与抗拔斜桩端部平均侧摩阻力都表现出弱化现象。     

黏土中桩身表面粗糙度对单桩承载特性影响的试验研究

为研究预制桩桩身表面粗糙度和桩端条件对单桩承载特性的影响,预制了6种不同桩身粗糙度的桩,在室内进行了黏土中纯摩擦桩和摩擦端承桩的试验。试验结果表明:预制桩在黏土层中桩身表面粗糙度越大,其极限承载力越高;相同粗糙度不同桩端条件的桩,在荷载较小时荷载-沉降曲线基本重合,随着荷载的增大,相同荷载下,摩擦端承桩的桩顶沉降量小于纯摩擦桩的桩顶沉降量;在桩端处纯摩擦桩的侧摩阻力急剧减小而摩擦端承桩的侧摩阻力有所增强,经对这种现象分析认为,在摩擦端承桩中桩端处土体有挤压效应而使此处的侧摩阻力增大,在纯摩桩中,桩端底部是空的,桩土在桩端处相互作用较小而导致此处侧摩阻力减小。     

大直径灌注桩荷载传递试验研究和数值分析

通过在大直径灌注桩桩端及桩身各主要土层的分界面埋设应力计和应变计的静荷载试验,研究大直径灌注桩的荷载传递机理,分析轴力和桩侧摩阻力的变化规律。以单桩竖向抗压静载试验为基础,运用有限单元法对大直径灌注桩桩一土相互作用进行模拟。分析结果表明,计算值和实测值基本一致。     

小直径超深嵌岩灌注桩侧阻力现场试验研究

主要针对小直径超深嵌岩灌注桩嵌岩段侧阻力进行分析研究。在单桩竖向静载荷试验中,在桩身分层预埋钢筋计和应变计,测读各级荷载作用下桩身内力值,对嵌岩段侧阻力的发挥机制进行分析。结果表明:桩身内力是由上至下逐渐开始发挥的,对于超深的嵌岩桩,桩端阻力发挥比例极小。桩身侧阻力随着荷载的增加不断地变化,上部侧摩阻力先发挥,并且在每级荷载作用下,桩侧摩阻力都有传递。受桩端岩层的影响,嵌岩段靠近桩端部分的侧阻力要高于远离桩端的侧阻力。嵌岩段侧摩阻力分布曲线整体呈双驼峰形,下部峰值高于上部峰值,且在桩顶荷载传递过程中,最大峰值有下移的趋势。     

钻孔扩底桩原型对比试验研究

为选择合理的桩基础形式，结合静荷载试验对一大型建筑场地同一地质条件下相同桩径的钻孔扩底桩和不扩底桩进行桩身轴力和桩侧阻力测试，以确定单桩竖向承载力设计参数。通过对测试资料的分析，对比两种桩型桩身轴力、桩侧摩阻力以及桩端阻力分布特征，探讨两种桩桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥过程，研究两种桩荷载-沉降特性。研究结果表明，扩底桩能够充分发挥持力层的承载潜力，对提高单桩承载力、减小桩体沉降效果显著。     

阶梯型变截面管桩沉桩阻力计算方法与模型试验研究

基于Vesic圆孔扩张理论,考虑初始应力对极限扩孔压力的影响,得到考虑深度影响的极限扩孔压力求解式,并以此建立变截面管桩桩端与变截面处端阻力的表达式。通过考虑阶梯型变截面管桩变截面处端阻力反力对下部桩侧摩阻力的影响,得到了变截面管桩沉桩过程中侧摩阻力的计算式,并与端阻力叠加建立变截面管桩沉桩阻力理论算式。为验证算式的可行性,对等截面与变截面管桩进行了室内模型试验,将试验结果与计算结果进行对比分析,结果表明:变截面管桩沉桩阻力曲线与等截面管桩有较大的差异,在变截面位置前、后,沉桩阻力出现明显的突变。将变截面管桩同平均直径相等的等截面管桩对比发现,变截面位置之前,变截面管桩端阻力和侧摩阻力均低于等截面管桩,而变截面位置之后,端阻力与侧摩阻力反而高于等截面管桩,表明变截面管桩比等截面管桩更能够发挥桩身的承载潜能。此外,计算值较好地反映了变截面管桩沉桩阻力与入土深度的关系,且与实测值拟合度较高。     

后注浆超长灌注桩竖向承载特性载荷试验研究

现场载荷试验是确定单桩竖向承载力常用方法之一,基于现场试桩静载试验和桩身轴力测试试验,分析了后注浆超长灌注桩的竖向极限承载力性状、桩身轴力传递特性及桩侧阻力,桩端阻力发挥特性。研究结果表明:在竖向荷载作用下,桩身轴力随着深度的增加而增量减小,且随荷载的增加而逐渐增大;超长灌注桩表现出摩擦桩特性,荷载-沉降曲线没有明显破坏点,其竖向荷载主要靠侧摩阻力进行传递;桩侧阻力和桩端阻力非同步发挥并且相互影响。根据实测数据对计算单桩承载力的侧摩阻力和桩端阻力的系数进行修正,修正后为类似桩基础工程设计提供技术参考。     

基于光纤监测钻孔灌注桩承载性能研究

为了研究湖州软土地区钻孔灌注桩侧摩阻力的发挥,采用光纤监测技术获取试桩在现场载荷试验中桩身轴力、桩侧摩阻力及桩顶沉降位移。通过对监测数据分析,结果表明：试验荷载下试桩为摩擦桩,摩擦桩的承载力提高主要由桩侧摩阻力决定,且随着桩顶荷载的增加各土层的侧摩阻力相应增加;上部的黏质粉土层侧摩阻力随着加载等级的增加相应增加并趋于极限,其他土层侧摩阻力也逐渐增加,其中桩承载力主要由中部粉质黏土层的侧摩阻力提供;在桩顶荷载较小的情况下,桩顶荷载由上部的土层侧摩阻力承担,轴力未传递到下部土层,下部土层对桩身侧摩阻力无发挥,桩端阻力为零。     

山东省东明黄河公路大桥大直径超长灌注桩现场试验研究

山东省东明黄河公路大桥单桩竖向静载试验采用拉压锚法加载装置实现了45000kN超大吨位加载,为研究黄河中下游地区大直径超长灌注桩承载特性及荷载传递机理提供了有价值的参考数据。试验结果表明:两根试桩桩顶Q-s曲线均呈缓变型,表现出摩擦桩性状;桩顶在低竖向荷载作用下,桩身弹性压缩量占超长桩桩顶沉降量的绝大部分,该比重随桩顶竖向荷载的增加而减小;试桩加载至45000kN时,桩身弹性压缩量占桩顶沉降量的比例仍超过50%;由于桩侧土层侧摩阻力发挥的异步性,超长桩上部土层的侧摩阻力先于下部土层发挥;侧摩阻力发挥过程中,超长桩中部土层侧摩阻力软化效应严重,而深部土层侧摩阻力具有明显的增强效应,超长桩设计计算时应考虑不同深度土层侧摩阻力的软化效应或增强效应。     

PHC管桩荷载传递的试验研究

通过在预应力高强混凝土管桩(PHC桩)的桩顶、桩端及桩周各主要土层的分界面埋设钢筋计的精细静荷载试验,研究了高强预应力混凝土管桩的荷载传递机理,分析了侧阻力、端阻力的变化规律,实测了压桩力与入土深度的相互关系。     

深厚软土超长预应力高强混凝土管桩轴向受力性状的试验研究

通过在管桩的钢筋笼里面添加带应变计的附加钢筋,对珠海保税区深厚软土地基中超长预应力高强混凝土(PHC)管桩进行了轴向静载试验和桩身轴力的测试,探讨了深厚软土地基中超长PHC管桩的竖向承载特性和荷载传递机理。结果表明在深厚软土地基中,超长PHC管桩表现出端承摩擦桩的承载性状,因此应当选择压缩性较小的土层作为持力层;超长PHC管桩的桩端土刚度对桩侧摩阻力的发挥有极大的影响,提高桩端土刚度对桩侧摩阻力有明显的增强作用;适当地增加桩长可以提高桩基的极限承载力;在长细比较大的超长PHC管桩设计中,除了从极限承载力和桩顶沉降来考虑外,还应该注意桩身强度的影响;同时,在沉降计算中,要充分考虑桩身压缩引起的沉降。该试验方法和试验结果对今后PHC管桩的研究和设计应用具有重要的指导意义。     

自平衡测试法桩基静载试验分析

为研究孔灌注桩的承载特性,采用自平衡测试法进行4根试桩静载荷试验,并采用钢筋计测试元件进行了桩身轴向应力测试。基于实测数据,对桩总承载力、桩侧摩阻力、桩端阻力以及承载力性能进行了分析。研究表明,南岸试桩桩侧摩阻力地勘报告值与实测值基本一致,南岸锚定区试桩桩侧摩阻力地勘报告值与实测值存在一定差异。试验研究成果直接用于该工程桩基设计,同时为类似桩基设计施工提供参考。     

嵌岩桩承载性能试验研究及理论分析

采用自平衡测试法对澜沧江特大桥二根人工挖孔嵌岩桩进行了静载荷试验,并采用钢筋计测试元件进行了桩身轴向应力测试,得到了桩极限承载力、桩端阻力以及桩侧摩阻力。综合分析了国内规范中嵌岩桩极限承载力理论计算的优缺点,将试桩极限承载力测试结果与现行规范极限承载力计算值进行了比较研究。研究表明规范计算结果均小于实测值,部分不计嵌岩段侧摩阻力的规范计算值过于保守。     

预应力管桩荷载传递特性

通过八根预应力管桩在桩身埋设应力一应变量测元件，进行破坏荷载试验，为工程设计提供可靠的极限摩阻力和极限端阻力。     

印尼马都拉海峡地区桩端压浆效果研究

 为研究印尼马都拉海峡地区桩端后压浆对桩承载性能的影响,对马都拉海峡大桥4根钻孔灌注桩进行桩端压浆前后静载荷试验。采用长距离位移传感器和沿桩身布置钢筋应变计,测试得到桩身位移与桩身轴力数据。基于实测数据,对桩的承载性能进行压浆前后的对比分析。试验结果表明：桩端压浆后端阻力提高幅度为24.70%～40.98%,侧摩阻力提高幅度为9.2%～32.1%,桩极限承载力提高幅度为16.61%～33.65%,压浆效果较为明显。由于本区域地层可灌性较差,桩端压浆使得桩端阻力和侧摩阻力都增大。基于不同桩段侧摩阻力对比,发现桩端压浆液向上渗透具有一定的范围,试验结果表明压浆量相对压浆压力对浆液向上渗透距离的影响较大,在实际工程设计中可以适当增加压浆量。研究成果直接运用于该大桥的设计,并为类似工程提供参考。     

Model tests comparing the behavior of pre-bored grouted planted piles and a wished-in-place concrete pile in dense sand

The compressive bearing capacity of wished-in-place (WIP) concrete piles and pre-bored grouted planted (PGP) piles in dense sand was investigated by means of model tests. In total, three model piles were tested. The load–displacement response, axial force and tip resistance of each model pile were measured in the static load test process. Several conclusions can be drawn from the model test results: the pre-bored grouted planted nodular (PGPN) pile and the pre-bored grouted planted pipe (PGPP) pile have ultimate skin friction 1.23–1.36 times and 1.34–1.46 times greater than the ultimate skin friction of the wished-in-place (WIP) pile, respectively. The tip bearing capacity of the PGP pile is similar to the tip bearing capacity of the WIP pile, and the hyperbolic model of normalized tip resistance (q_b/q_c) and normalized tip displacement (S_b/D) can represent the tip load–displacement response of the WIP and PGP piles well.     

基于概率分布高应变动测结果可靠性研究

高应变动测试验自20世纪70年代就被用于桩基监测,但由于这种方法自身的特点其可靠性一直存在较大争议。为了进一步研究高应变动测的可靠性,笔者从可靠性原理出发,对不同桩径以及不同桩长的92根钢管桩和混凝土预制桩的高应变动测结果与静载试验数据结果进行了计算分析,研究了管桩高应变动测值与其静载试验值的相关性,讨论了管桩高应变动测值与其静载试验值之比的分布。分析显示,动测结果和静载试验具有很好的相关性,其比值可用正态分布进行拟合。在考虑动测试验结果与静载试验结果之比的概率分布的条件下,从整体上对比分析了管桩的高应变动测与其静载试验值之比的波动区间,计算结果显示其波动区间为±50%。此外还对动测值与静载试验值之比的均值进行了考虑,分析了置信度为0.95时的置信区间,计算结果显示总体来说混凝土桩的置信区间长度小于钢管桩的置信区间,表现出更好的可靠性。     

PHC管桩基础设计与经济分析

根据PHC管桩强度高、穿越土层的能力强等特点,针对PHC管桩进入岩层后,经过强烈的挤压,岩土承载力提高的现象,通过对多根试桩试验结果和有关PHC管桩应力实测数据进行分析和总结,提出了岩土的极限侧阻力和端阻力标准值的参考值,并结合工程实例进行了经济分析。     

PHC管桩工程特性分析

以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩受力特性研究。利用桩身预先埋设的光纤传感器,并借助静载荷试验、高应变和静力触探等现场测试手段,研究了PHC管桩在不同级别荷载作用下桩身沿深度的受力分布特征,发现PHC管桩侧摩阻力不仅与地基土层性质相关,而且其分布特征也与桩埋置深度有很大关系;桩体上段摩阻力较小,中间段发挥度最大,下段桩身轴力衰减较快;根据试验结果提出了PHC管桩单桩承载力修正公式,用该式求得PHC管桩单桩承载力与静载荷试验结果吻合,说明修正公式是合理的。