承台与短桩共同作用的试验研究

本文通过上海软土地基中进行的单桩、承台与单(短)桩的五组对比静载试验,实测了桩身轴力、承台底板反力及桩顶、桩端沉降。根据试验实测结果,分析了承台与短桩共同作用机理,提出了建议,可供设计参考。     

黄土塬地区大直径长桩承载性状与优化设计研究

 黄土塬地区桩基问题研究匮乏,依托陇东首栋超高层建筑,在试验桩身上布置混凝土应变计、钢筋应力计,承台底板下和桩端布置土压力盒,对原地基土、单桩基础和单桩承台基础分别进行现场原位载荷试验;利用ANSYS有限元软件对全短桩基、全长桩基及长短桩组合桩基在竖向荷载作用下的筏板沉降变形、地基土应力场与沉降变化进行分析。结果发现：(1) 黄土塬场地地基土夹层交互分布、湿陷性不连续,存在由非湿陷性黄土变成湿陷性黄土的可能,桩周土层对桩基内力传递与分布影响显著,桩身出现多个中性点,湿陷性土层下限深度确定更加复杂;(2) 各级荷载作用下,桩基Q-S曲线呈缓变型发展,表现为典型的摩擦型桩,桩身内力发挥具有异步性;试验加载至8 000 kN时,桩顶最大沉降为8.15 mm,单桩和单桩承台端阻力分别仅占桩顶荷载的4.8%和2.1%;(3) 单桩承台基础中承台底部实测反力呈倒“盆”形分布、边缘应力较大,桩–土–承台体系的承载性能优于单桩基础;桩基础设计时,可结合经验以承载力和最大允许变形量进行控制,提高桩身线刚度抵抗自身压缩变形,减小桩基上部沉降;(4) 长短桩组合桩基础充分利用与发挥了长桩控制沉降的作用与地基土浅层承载的能力,减少了长桩数量,节省了桩基造价,值得进一步深入研究。     

地基基础单桩竖向抗压静载试验研究

基于高层地基桩基础单桩承载力的重要性,采用慢速维持荷载法对某大型工程项目中的两根桩进行单桩竖向抗压静载试验,根据试验数据获得单桩竖向抗压静载试验桩顶沉降量与荷载对应关系曲线及单桩竖向抗压静载试验桩沉降与时间对数关系曲线,分析曲线推导出各桩的最终沉降和极限承载力。该试验研究可为高层建筑地基的桩基础设计提供可靠依据。     

考虑桩身压缩的高承台超长群桩沉降计算

针对两类高承台超长群桩基础的沉降计算问题,基于苏通大桥主塔群桩基础下的地基条件,根据离心模型试验所得到的各基桩平均端阻比推导了高承台超长群桩桩身弹性压缩量的计算公式,并介绍美国路桥规范对超长桩桩身弹性压缩量的估计方法,然后再按照国内现行规范方法对压缩土层进行沉降计算,最后将总沉降理论计算值与试验值相比较。研究结果表明,考虑桩身弹性压缩量的高承台超长群桩总沉降理论值与试验值比较接近,桩身弹性压缩量占总沉降量的10.3%,可见不能忽略桩身弹性压缩量对高承台超长群桩总沉降的贡献;此外,采用美国规范对其估计的简便方法也是可行的。     

软土中群桩承载变形特性与减沉复合疏桩基础设计计算

根据大型现场模型试验,分析了软土中群桩承台、桩、土相互作用特性。试验表明:随桩距增大,承台土抗力和桩侧阻力增大,而端阻力减小;当桩距增至6d时,侧阻力趋近于单桩,端阻力仍高于单桩,承台土抗力发挥率(承台效应系数)仅为50%左右,明显小于其他类土;桩基沉降变形特征表现为桩端刺入和桩间土压缩为主导;不同于小桩距群桩的桩、土整体变形特征。根据软土中疏桩基础承载变形特征,提出减沉复合疏桩基础简化设计方法,以计算桩间土压缩及桩土相互作用效应确定桩基沉降,并以十余项实际工程进行了验证。     

竖向受荷混凝土桩-地基土模型试验研究

桩基础广泛应用于建设工程项目中,桩基础承载力和地基土体沉降是影响建设工程项目质量的重要因素。通过自主设计加载装置和量测系统,进行竖向荷载下室内单桩静荷载模型试验,分析桩顶沉降、桩身应变、桩身轴力、桩侧摩阻力以及桩周土压力,研究桩体荷载分担和地基土体沉降机理。试验发现,存在一个地基土沉降盆,范围内的土体沉降较大,易对地基承载力和稳定性产生影响;存在一个有效桩长,当桩基长度超过此值时,增大桩长无法增大桩基极限承载力。试验结论对桩基设计提供参考,旨在保证桩基和地基土的承载作用。     

长群桩基础承载力性状的大比例尺模型试验研究

目前有关长桩基础承载性状的研究大都为工程静载试验的基桩,有关长群桩基础的承载性状的机制研究较少,亟需深入研究。通过大比例尺长群桩基础模型试验,对竖向荷载作用下的长群桩基础的承载力性状进行了深入研究,给出了基桩桩身轴力、侧阻力和承台底土压力的承载性状随群桩沉降发展的相关结果,深入分析了长群桩基础的承载力性状机理。该成果可为长群桩基础沉降性状的进一步研究提供依据。     

结构-群桩基础地震响应离心振动台模型试验

为研究桥梁群桩基础的大质量承台和外露桩基对桩-土动力相互作用效应的影响,分别对低承台（与土接触）和高承台群桩基础进行了离心振动台模型试验。试验中地基土采用了黏质粉土,上部结构简化为质点和杆构件,基础形式包括单桩和群桩。为模拟地震剪切波作用下土层运动效应,采用叠环式层状剪切箱实现土体的层状自由剪切,箱内壁设置橡胶膜以消除边界反射效应。在加速度为5.0g的离心环境中,选取Chi-Chi地震波作为基底激励输入,在不同输入峰值加速度下,分析了结构-群桩基础的地震响应。试验结果表明：与低承台群桩基础相比,高承台形成的群桩外露会增加上部结构和承台的惯性效应,改变桩身峰值弯矩的分布,表现为承台与桩接触处的桩身峰值弯矩下降,但桩身最大峰值弯矩改变较小。     

GC-CFG组合桩复合地基处理高速铁路基底的应用研究

京津客运铁路在低路堤区域采用GC-CFG桩组合桩复合地基减少上部振动荷载对基底的影响,论文通过组合桩与单一CFG桩复合地基的单桩静载试验、SPT变化特征以及现场的应力和沉降的对比试验验证组合桩复合地基的适宜性。分析结果表明,组合桩复合地基中的碎石桩较大程度增大地基承载力和单桩的承载力,同时又能减小组合桩中CFG桩顶压力,并减小卸载再加载产生的沉降变形。     

软粘土海床中单桩基础水平循环承载与变形特性试验研究

通过开展室内软粘土海床地基中单桩基础水平静载和水平循环荷载模型试验,研究了单桩基础的水平承载与变形特性。主要有以下结论:(1)水平静载作用下,单桩基础极限承载力约为100 N,桩身最大弯矩大约位于z=4D位置处;(2)水平循环荷载作用下,单桩基础桩身弯矩和位移随着循环加载次数增加,桩身最大弯矩位于z=3~4D位置处,并提出了水平循环荷载下桩身位移计算模型。同时,基于试验结果,本文建议用于表征土体在循环荷载作用下的弱化效应系数A取值为0.52较为合理。     

减沉复合疏桩基础沉降计算法商榷

从《建筑桩基技术规范(JGJ94—2008)》提供的2例减沉复合疏桩基础案例,与该规范用于验证复合疏桩基础沉降计算法的2例案例,以及上海地区有着长期桩土荷载分担原位实测与沉降监测数据的1例复合疏桩基础案例中,发现"减沉复合疏桩基础沉降计算法"的计算可靠度依赖"假想天然地基平均附加压力"的取值,然而"假想天然地基平均附加压力"取值所依据的"承台效应系数"却不适用于常规复合疏桩基础。因此,应用"减沉复合疏桩基础沉降计算法"时需先获得可靠的沉降计算值,然后才能反推得"假想天然地基平均附加压力"。     

粉喷桩单桩与四桩复合地基对比试验研究

对粉喷桩单桩和无承台四桩复合地基进行了对比试验研究,通过分析各自承载力和沉降情况,揭示了粉喷桩无承台四桩与单桩承载性能的差异,指出单桩复合地基静载荷试验承载力高于多桩复合地基静载荷试验,同时单桩复合地基沉降小于多桩复合地基。     

厦门英蓝国际金融中心桩-土共同工作设计与实测研究

厦门英蓝国际金融中心的桩基础所处的地层起伏且性质差异较大,直接持力层还具有遇水软化的不利特性,这给考虑桩-土共同工作的桩基础设计带来一定难度。首先对本工程进行了单桩静载试验和地基土载荷板试验,获得桩和地基土的抗压承载力特征值,为设计分析提供可靠依据。其次,通过考虑桩-土共同工作的精细化数值分析,实现了合理化的桩基础设计。最后,沉降监测结果显示,实际沉降小于数值分析预测的沉降,满足设计要求。桩-土压力监测结果显示,桩间土压力为127～179kPa,桩间土分担荷载显著,桩顶反力较小。通过实践创新,本工程桩基础设计取得了较好的经济效果。     

公路桥梁桩基础静载试验检测案例分析

文中以某公路桥梁工程为例,在明确施工现场的土层类型及关键参数后,进行千斤顶、锚桩横梁反力装置等设施的配置,设计单桩静载试验方案,从沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力等多个方面综合分析被测桩基础的承载特性。结果表明,该桩基础的承载力达标,得出的静载试验检测数据对管控桩基础施工质量具有重要意义。     

微型机在试桩工程中的应用

<正> 在建筑施工中,对于建筑物高、基础荷载大或地质条件复杂的地形,根据桩基础设计与施工规程的规定,事先必须在施工现场进行桩的垂直静载试验,探讨单桩的承载能力,以及桩的承载性能试验,作为设计(或检验设计) 和施工的依据。桩的垂直静载试验,主要测量的参数是荷重,桩顶、桩身和桩底的位移测量,桩身应力的测量。以上三种参数,都可以使用电阻     

组合荷载作用下斜坡上桩基础水平承载特性研究

斜坡上桩基础不仅要承担上部建筑物传递下来的竖向荷载,还要承担斜坡传递下来的土压力等水平荷载,构成了复杂的桩-土相互作用体系。为研究斜坡上桩基础在竖向和弯矩荷载作用下的水平承载特性,通过自行设计的组合荷载加载装置,开展了四种工况下斜坡上单桩室内模型试验。分析在组合荷载作用下桩顶沉降、水平位移、桩身弯矩、桩侧土压力以及地基比例系数m值变化规律。试验结果表明:在桩顶施加竖向荷载有利于提高单桩的水平承载力,减小桩身的水平位移、弯矩和桩前侧土压力;在桩顶施加弯矩荷载-不利于单桩的水平承载力,随着弯矩作用的增加,相同水平荷载作用下,桩身水平位移和桩前侧土压力明显增加,而水平荷载对桩顶的竖向沉降影响较小;地基比例系数不仅与桩周土体有关,还与施加的荷载类型和桩土交界处的水平位移有关,地基比例系数随桩土交界处水平位移的增加迅速减小,最后趋近于稳定。     

桩基础测试、勘察、设计和施工(九)——群桩垂直受压承载力

<正> 一、群桩效应通常桩的现场垂直受压静荷载试验主要目的之一是为设计提供合理的单桩承载力,大多数情况下,桩的荷载试验是以单桩形式出现的。但是,一般情况下,桩基础中的桩往往是以群桩方式采用的。群桩中基础承台-桩-土相互间的共同作用使其工作性能远比单桩来得复杂。这样,人们自然地会提出以下一些问题,诸如:静载试验确定的单桩容许承载力能否直接用于建(构)筑物群桩基础中的单桩,静载试验的单桩容许下沉量与群桩基础的下沉量有多大差别,单桩与群桩在荷载传递机理上有些什么差别,承台的作用如何,对不同类型的群桩基础应如何设置最优桩距,影响群桩的主要因素有哪些,等等。国内外关于群桩工作性能的研究甚少,这不仅是由于群桩的现场原型试验要比单桩困难得多,而且     

对“软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力研究”讨论的答复

学习了同行马克生 ,张小菊对拙文“软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力研究”(《岩土工程学报》2 0 0 2年第 6期 ,以下简称“原文”)的讨论 ,感谢两位同行对原文的关注 ,下面按讨论稿中指出的问题逐一进行讨论。(1)关于土承载力的发挥问题。原文试验是在③ -3淤泥层上进行的 ,根据勘察报告 ,该层土天然地基承载力特征值fak=42kPa ,含水率达 70 % ,是典型的温州软土。讨论稿根据三根单桩静载试验得到的单桩极限承载力计算了破坏时的桩身强度 ,三组试验平均破坏荷载为 15 3kN ,而 8组单桩复合地基载荷试验得到的单桩复合地基破坏荷载平均值为 2 0 9kPa ,并由此计算出单桩复     

岩溶地区某工程灌注桩试桩承载力及桩身内力分析

岩溶地区某工程静载试桩项目,主要目的是确定单桩极限承载力和进行桩身内力测试。通过灌注桩桩身不同位置预埋的振弦式钢筋计和桩端土压力盒,结合单桩竖向抗压静载试验,对3根灌注桩试桩进行了桩身内力测试,计算出了桩侧土的分层侧阻力和桩端阻力,对勘察报告提供的各土(岩)层地基与基础设计参数建议值进行了对比分析,为项目工程桩桩基设计提供参考和优化依据。     

群桩效应对砂土地基中高桩承台群桩基础抗震性能的影响

针对我国广泛使用的高桩承台群桩基础,基于一组砂土地基中桩柱式基础的抗震试验数据和分析模型,建立了合理的高桩承台群桩基础Pushover分析有限元模型,分别研究在峰值和极限状态时,不同桩基自由长度和不同砂土密度条件下,群桩效应对高桩承台群桩基础整体峰值抗力和变形模式、桩顶水平剪力分配、桩身截面弯矩分布、桩身水平变形和曲率分布的影响,并讨论自由长度和砂土密度对群桩效应的影响。结果表明:群桩效应使基础峰值抗力降低;使峰值状态时承台和桩身水平位移增加,承台转角减小,而对极限状态时承台和桩身水平位移以及承台转角的影响主要依赖于自由长度大小;群桩效应对桩基剪力分配的影响较小;群桩效应对桩身分布弯矩峰值影响较小,但是对弯矩沿桩身的分布和桩身分布曲率峰值影响很大,且这种影响对于后排桩最大,中排桩次之,前排桩最小,自由长度和砂土密度对此时群桩效应的影响均较大。