端承型基桩的桩-土作用机理研究探讨

针对端承型单桩的桩-土作用机理，提出了复杂介质中端承型单桩的地基-基础模型，将“广义弹性理论法”、“镜像法”、传递函数法、线性变形层理论和优化反分析方法相结合，给出了一种分析计算复杂地基中端承型单桩承载性能计算的理论方法。并针对桩尖嵌岩深度的不同情况进行了探讨，给出了嵌岩桩的理论模型和计算分析方法。利用该方法所编制的优化反分析计算程序，不仅能根据地质资料计算端承型单桩的荷载-沉降关系，而且可根据现场静荷载试验所得的荷载-沉降曲线反演分析桩周及桩端土层的岩土力学参数值，所得数据能真实反映单桩工作性态，为工程设计和计算提供理论依据。将该程序应用到工程实例中，取得了较为令人满意的结果。     

复合桩基础桩-土-承台承载力特性分析研究

为研究复合桩基础桩-土-承台承栽力各自占桩基础总承载力的比值,采用有限元方法,以接触模型模拟混凝土/地基接触面,分端承型和摩擦型桩两种类型,对承台底地基土强度和外荷载大小对桩基础承载力分配的影响进行了分析研究.结果表明:端承型和摩擦型桩的承栽力分配存在较大不同;端承型桩的端阻力随着承台底土强度的增大而增大,侧阻力基本不...     

位移调节器用于端承型桩筏基础的模型试验研究

位移调节器是用于调节物体支承接触点之间位移的特殊装置,可用来保证端承型桩筏基础桩–土的变形协调和共同作用。为研究端承型桩筏基础中位移调节器的设置对桩–土–筏相互作用的影响,进行了位移调节器设置前后端承型桩筏基础的室内模型对比试验。试验测量了桩身轴力、筏板沉降及桩间土反力,分析了不同荷载级别下端承型桩筏基础的荷载传递规律、整体沉降与差异沉降分布特征以及桩土荷载分担比等内容,结果表明：与常规端承型桩筏基础相比,位移调节器的设置改变了桩筏基础的荷载传递规律,顺利实现了桩土的共同作用,同时适当支承刚度的调节器可优先且充分地发挥筏底土体承载能力,优化桩土荷载分担比。结论可为进一步理论研究提供试验依据。     

摩擦型单桩承载性能设计理论研究

进一步分析了摩擦型单桩承载性能，建立了复杂介质中摩擦型单桩的地基-桩-土体系模型，将线性变形层模型和非线性传递函数模型相结合，以改进的适合于分层介质内的Mindlin解答为基础，给出了按摩擦型单桩承载机理分析计算的“广义弹性理论法”；同时，利用等效模量的概念解决了Mindlin解中土体位移为负值的现象，为桩基础设计计算提供了有力的理论依据。编制的计算程序，不仅可用于计算单桩竖向加载时的沉降值，而且可根据静载试验实测的荷载-沉降数据反演分析桩侧和桩端土的岩土力学参数值，可用于指导设计和施工，以弥补静载试验抽样率低的缺陷。对工程实例进行计算分析，结果显示，该种理论方法对于摩擦型单桩的计算具有较高的精度和实用性。     

基于沉降控制的端承型复合桩基工程实践

 针对端承桩无法满足桩、土变形协调的特点,通过专门研制的变形调节装置,协调桩、土变形差,提出在桩顶设置变形调节装置的端承型复合桩基,实现地基土承担上部结构大部分荷载,仅通过少量端承型桩来控制建筑物沉降的目的,并进行工程实践。该工程地基土承载性能良好,天然地基承载力可以满足要求,但建筑物沉降过大,通过采用该方法使地基土承担上部结构55%的荷载,且沉降控制效果良好,取得了显著的经济效益和社会效益。通过对一系列现场测试数据的分析,验证本工程基于沉降控制的端承型复合桩基方案的合理性和有效性。该工程端承型复合桩基的设计思路与方法可供同类工程借鉴和参考。     

扩体桩的作用机制与工程理论

扩体桩是一种新型而有效的桩基形式,采用长螺旋置换土体灌注扩体材料后植入预制桩的方法,极大拓展了预制桩工程适用条件和应用范围。以水泥砂浆-混凝土预制桩扩体桩为例,通过理论与工程实践分析,揭示了扩体桩的作用机制,提出了该桩型单桩承载力计算方法及计算参数。结果表明,混凝土预制桩与扩体材料之间具有足够的剪切强度保证两者的共同作用,桩土相互作用界面由传统预制桩相对光滑的“混凝土-土”界面转变为“包裹材料-土”黏结强度界面;扩体材料对内部预制桩的桩端阻力具有约束增强作用;针对不同工艺和扩体材料特点,需考虑扩体组合桩侧阻力和桩端阻力发挥进行单桩承载力计算;通过试验和数值分析,验证了模型和理论方法的可行性。研究成果可供工程设计参考。     

大直径超长灌注桩受力机理的探讨

分析了超长桩和大直径桩的荷载传递机理，进而通过总结现有大量的理论计算和现场静载试验结果，对大直径超长灌注桩设计和理论中的几个关键问题进行了分析，认为在桩基理论研究中不能简单地将这种桩型定性为摩擦桩或端承摩擦桩，以免给此基础上的承载力计算造成误导。     

端承群桩基础设计中的若干问题探讨

利用D'Appolonia和Romualdi“镜像原理”,本文分析了端承群桩基础下桩的受力性状。大量算例结果分析表明,端承群桩基础桩顶压力与均质土中一样呈马鞍形分布,并且改变桩距可以改善其状况,达到设计安全、合理之目的。     

隧道开挖引起邻近单桩沉降的理论解

采用两阶段法计算隧道开挖引起的自由场地土体沉降,通过连续分布的土体弹簧来模拟桩土间的相互作用,计算出桩周的负摩阻力,并考虑桩基的端承效应,对隧道施工对邻近桩基附加沉降和附加轴力计算进行了理论研究。     

基于黏性流体力学的液化土中桩基桩顶阻抗研究

将液化后的土体视为流体，考虑液化土的黏性，研究了黏性液化土体中端承桩的水平振动问题。用黏性流体运动方程模拟液化后土层的运动，用饱和多孔介质模型模拟饱和未液化土层，联系桩-流体耦合条件运用势函数法、分离变量法得到黏性流体水平振动解析解。利用上层液化土和下层饱和非液化土分界面的位移、转角和内力连续条件得到黏性液化土-饱和土分层条件下的桩顶阻抗解析表达式，将理论解与有限元解进行对比验证了解的正确性，对端承桩桩顶阻抗进行参数分析，表明在分析液化土中桩基桩顶阻抗时，需要考虑液化土的黏滞特性，以免造成刚度阻抗的高估和阻尼阻抗的低估。     

基于ANFIS的单桩极限承载力预测及可靠度分析与设计

利用ANFIS较强的学习能力和模糊逻辑推理功能,建立了单桩竖向极限承载力预测的自适应网络模糊推理系统。该系统通过对静载荷试验成果的学习与预测检验,证明其预测精度良好、适用性强,因而具有较大的工程应用价值。基于该预测方法,采用无量纲随机变量的极限状态方程,结合宁波市桩基静载试桩资料进行单桩竖向极限承载力可靠度分析,利用最优化方法计算单桩承载力可靠指标,并提出了单桩可靠度设计方法。     

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%。     

复杂地基中桩基承载机理计算研究

对复杂地基中单桩承载性能进行进一步的分析探讨，分析比较了目前应用于桩基分析计算中的各种弹性理论法的适用性及局限性，建立了一套更接近实际的桩土体系模型，提出了一种新的计算分析复杂地基模型的桩基础计算分析方法——广义弹性理论法，与传递函数法、线性变形层模型、镜象法相结合，利用改进的Mindlin解，对复杂地基中桩基承载性能进行了计算研究。利用优化反分析方法所编制的正、反分析计算程序，不仅可计算复杂地基中桩身各点的荷载．沉降关系曲线，而且可以利用静载试验所得的荷载-沉降关系曲线，反演分析桩周和桩端土的力学参数值，用于指导同类型桩基工程的设计和施工。对大量的工程实例进行了分析计算，并与静载试验进行对比验证，得到了较为令人满意的结果。     

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。     

自重湿陷性黄土地区合理桩长初探

考虑桩周土体及桩–土接触的非线性,建立了空间轴对称有限元模型;结合此模型提出了计算自重湿陷性黄土地区合理桩长的方法——叠加法,得出了当中性点上、下土层摩擦力分布形式相同时,应增加的桩长与摩擦力的分布形式无关,而只与极限摩擦力的大小有关的结论。运用此方法分析了自重湿陷性黄土湿陷特性对桩基承载性状的影响规律,结果表明:在极限荷载时,中性点深度与桩长有关;湿陷系数对桩剩余承载力的影响是非线性的;定量给出了中性点深度及应增加桩长的范围。     

长、短桩相结合的水泥粉喷桩复合地基设计计算方法探讨

对长、短桩相结合的水泥粉喷桩复合地基设计计算方法进行了探讨 ,提出了水泥粉喷桩复合地基承载力计算公式、作用在下卧层桩间土层顶面附加应力的计算公式以及复合地基沉降的计算公式 ,指出单桩竖向承载力标准值Rkd 计算必须考虑粉喷桩的有效桩长问题。给出了一个用长、短水泥粉喷桩相结合的加固形式处理深厚软弱地基的工程实例     

南水北调澧河渡槽基桩承载力测试案例分析

南水北调澧河渡槽摩擦型基桩设计承载力特征值为14 108 kN,桩长62 m。采用自平衡法和高应变测试法对该工程试验桩进行承载力试验。试验采用自行设计的高应变锤击系统,得到试验岩土层分层侧摩阻力推荐值、桩端阻力推荐值、桩顶位移和单桩极限承载力。自平衡法和高应变法测试结果比较接近,可相互验证。设计的高应变锤击系统是合理、有效的。测试结果对类似工程具有参考价值。     

基于Lagrange数乘法的CFG桩复合地基优化设计

CFG桩复合地基是一种常见的用于处理软弱土层地基的技术方式,其通过调整桩径、桩距、桩长等不同参数,并铺设一定厚度的褥垫层,以提高地基承载力,从而满足承载设计要求。在实际应用中,往往是通过经验来试算几组布桩参数,只要满足设计承载力即可,但遇到较为复杂及工程量大的项目时,缺少相应的最优计算方法,会造成不必要的浪费。本文通过引入Lagrange数乘法,以桩径、桩距、桩长为可变量,以满足设计承载力为限制条件,建立数学模型,并通过线性函数拟合分析,分析各布桩参数对工程量的影响大小,从而得出最佳的布桩参数,以降低工程成本。