大直径嵌岩灌注桩竖向承载特性分析研究

通过某电厂嵌岩桩静载试验实测数据,结合桩身地质情况,分析了大直径嵌岩灌注桩的竖向受力时桩侧、桩端阻力发挥特性,提出要考虑嵌岩段的桩侧阻力,为嵌岩桩设计、施工提供了具有指导意义的结论。     

山区河流港口工程斜坡嵌岩桩双向承载特性分析

针对山区河流港口工程斜坡嵌岩桩双向承载工况,采用有限单元法进行数值模拟,考虑材料与 桩岩接触非线性影响,通过单元生死功能,建模过程考虑斜坡嵌岩桩施工与承载等流程,构建斜坡－嵌 岩桩三维模型,在斜坡坡度参数变化的情况下,对于不同双向荷载工况,逐级施加竖向与水平荷载,分析 斜坡嵌岩桩的双向承载特性。研究阐明了斜坡坡度、竖向荷载和水平荷载等方面对双向承载的斜坡嵌 岩桩承载特性（桩顶沉降、水平位移、桩身弯矩和反弯点位置等）的影响规律,可为实际工程双向承载斜 坡嵌岩桩设计提供技术依据。     

大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算模型

为改进河流海洋工程中的大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算方法,探讨嵌岩深度与影响参数之间的关系,假定嵌岩段桩侧岩石抗力呈线性分布且岩石破坏符合莫尔二次抛物线判据,根据嵌岩段桩身受到桩前岩体法向正应力和桩侧岩体切向剪应力共同作用得到嵌岩段桩体受力计算模型,基于桩身受力平衡给出最小嵌岩深度解析解,并利用室内模型试验以及工程设计结果对计算模型进行验证。结果表明:嵌岩深度随着基岩顶面处水平力的增大而增大,随着桩径的增大而减小,随着桩侧岩石单轴饱和抗压强度的增大而减小;岩石单轴饱和抗压强度增大到某一定值时,嵌岩深度呈小幅递减趋势;上覆土层压应力对嵌岩深度影响不大。     

印尼地区嵌岩灌注桩竖向承载特性现场试验

为更加深入研究不同竖向荷载作用下大直径嵌岩灌注桩的承载特性与荷载传递规律,以印尼地区某工程为依托,对3根直径为800 mm的嵌岩灌注桩进行单桩竖向抗压静载试验与桩身应力测试。试验结果表明:3根试桩的Q-s曲线均为缓变型,沉降量均不超过17 mm,回弹率较大,介于54.8%~70.9%之间,残余沉降较小,承载力较高,均满足设计要求。桩身轴力随桩顶荷载的增加逐渐增大,随深度逐渐递减;桩侧摩阻力的发挥具有异步性,随着荷载的增大,桩侧摩阻力逐渐发挥,在嵌岩段桩侧摩阻力最大,但仍未充分发挥;桩端阻力随桩顶荷载的增加近似呈线性增大,在最大荷载作用下,桩端阻力占比约55%,表现出摩擦端承桩的特性。研究结果对国内桩基规范的完善以及当地桩基规范的制订具有较重要的意义。     

贵阳强风化泥质白云岩嵌岩桩承载特性分析研究

在贵阳地区,嵌岩桩的桩端常置于完整、较完整的岩基上,且嵌岩桩的承载力时常按照端承桩的情况来计算,以贵阳某工程项目的强风化泥质白云岩嵌岩桩为研究对象,通过基桩自平衡静载荷试验,分析强风化泥质白云岩嵌岩桩竖向承载力、桩身侧阻力及桩端阻力,探讨此类地质条件下嵌岩桩的承载特性。研究结果表明:实测试桩的Q-s曲线符合试验规程;桩身轴力呈线性分布;嵌岩段的轴力随着荷载的增大变化明显;强风化泥质白云岩嵌岩桩竖向承载力由桩端阻力和桩身侧阻力共同承担,研究结果可为类似工程提供参考。     

较破碎岩体中桩基竖向承载力分析与探讨

较破碎岩体中桩基设计时往往被视为端承桩,不计桩侧阻力,使得桩基承载力未能得到充分利用,因此,需对其进行更深入的研究。以贵州某地区嵌岩桩为研究对象,地基持力层岩体为较破碎岩体,通过单桩竖向抗压静载荷试验,分析较破碎岩体嵌岩桩竖向承载力,探讨较破碎岩体中桩基的承载特性。研究结果表明较破碎岩体嵌岩桩嵌岩段桩侧摩阻力发挥较好,且在同一岩性中因成分不同其值各有差异。根据实测结果,结合经验参数计算,桩基竖向承载力实测值为计算值的4.2~5.5倍。由此可见,较破碎岩体中嵌岩桩的侧摩阻力十分可观,若按端承桩设计,会创成工程成本增加。成果可为较破碎岩体中桩基设计提供参考。     

嵌岩桩承载性状有限元分析

嵌岩桩由于其承载力高,其原型试验所需经费多,而且不易做到破坏,这就使对嵌岩桩的数值模拟成为必要。采用三维有限元方法对嵌岩桩的承载性状进行了模拟,对土、岩石均采用Drucker-Prager模型,在不同的工况下对嵌岩桩的承载性状进行了分析。最后,将三维有限元方法引入了具体的工程实例,把有限元分析的结果与实测的数据进行了比较分析,取得了较好的一致性,说明采用的有限元模型对嵌岩桩的分析是比较符合实际情况的。     

用新的灰关联理论模型分析嵌岩桩承载特性

根据灰色系统理论中灰关联分析的方法,引用灰关联分析的一种新的理论模型,应用于嵌岩桩承载特性的分析,并与邓聚龙教授提出的公式计算所得的结果进行比较,说明桩侧土阻力对嵌岩桩承载力有显著的贡献.     

大直径深长嵌岩桩承载特性的试验研究

结合西堠门大桥2.8 m直径嵌岩桩静载荷试验和应力测试结果,分析了大直径深长嵌岩桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥特性,结果表明,在桩侧桩端岩石强度较高的条件下,侧摩阻力和端阻力在桩岩相对位移和桩端位移很小变位下就能够发挥出较高的水平。     

嵌岩扩底短桩抗拔承载性能现场试验研究及数值模拟

为研究嵌岩扩底短桩的抗拔承载性能,在现场完成了4根扩底短桩的抗拔静载试验,详细地分析了单桩Q-s曲线,并将现行规范计算的极限抗拔承载力与现场试验结果相比较。在通过PLAXIS 3D软件验证数值模拟结果与现场试验结果吻合的基础上,进一步深入探讨了水平荷载对扩底短桩抗拔承载特性的影响。结果表明:扩底短桩的Q-s曲线呈陡变型,极限状态桩顶上拔位移与桩径之比的平均值为1.94%;现行规范计算结果过于保守,公路规范相比其它规范计算结果与试验结果较为接近;当水平荷载与上拔荷载的比值η分别为10%,20%,30%时,极限抗拔承载力呈线性减小,相比η=0时分别减小8.3%,16.7%,25.0%。研究结果对优化桩基设计有重要的理论意义和工程应用价值。     

钻孔灌注嵌岩桩的变形与破坏

根据桩的现场静载试验结果，分析研究了钻孔灌注嵌岩桩的承载变形破坏特征。认为钻孔灌注嵌岩桩属端承摩擦桩，其极限承载力主要由桩侧土层摩阻力和嵌岩段的嵌固力提供，而桩端反力只有在嵌岩段发生相当位移之后方能发挥作用；钻孔灌注嵌岩桩的变形与破坏可大体划分为大变形渐进式破坏和小变形突然破坏两种类型，具体破坏模式可能有两种：桩体材料发生破坏或桩的嵌岩部分发生破坏     

利用岩石点荷载试验计算嵌岩桩极限侧阻力方法

岩石单轴抗压强度是嵌岩桩嵌岩段极限侧阻力计算的关键参数.本文介绍了基于点荷载试验计算岩石单轴抗压强度的方法,给出了岩石极限侧阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式,由此可计算确定岩石极限侧阻力系数,从而提出了一种利用岩石点荷载试验计算嵌岩桩嵌岩段极限侧阻力的方法,可作为嵌岩桩工程设计的参考.     

中风化凝灰岩嵌岩桩抗拔承载特性研究

针对某建筑工程地下室抗浮设计问题,为了确定中风化凝灰岩地层嵌岩抗拔桩设计承载力,开展了5根0．7ｍ和0．8ｍ两种直径抗拔桩现场试验。试验结果表明各试桩加载至设计值时均为缓变形,最大位移为6．92ｍｍ～10．67ｍｍ,试验中岩层侧摩阻力未充分发挥,安全富裕较大。通过国内外不同规范方法对5根试桩极限抗拔承载力进行计算发现,理论计算得到的嵌岩桩极限抗拔承载力普遍大于设计值,且国外ＡＡＳＨＴＯ方法和加拿大岩土工程手册方法均明显大于建筑桩基规范,且嵌岩段长度越大,计算结果差异越显著。通过试验和理论计算均表明中风化凝灰岩嵌岩段的极限侧阻力发挥潜力较大,可作为抗拔桩的良好持力层。     

嵌岩桩端承力的发挥程度问题

本文对嵌岩桩实测端承力偏小的现象作了分析，认为其形成原因乃是桩端岩石端承力未能得到充分发挥所致。由此，提出了端阴力发挥系数和最佳嵌岩深度两个指标，作为嵌岩桩端承力发挥程度的评价依据。     

基于荷载传递法的嵌岩锚杆抗拔承载特性

为研究嵌岩锚杆抗拔过程中锚-岩界面承载特性,根据岩质地基中嵌岩锚杆的受力破坏机理,采用二段线性函数模拟锚杆-围岩界面的力学行为;基于荷载传递理论,推导了岩质地基中嵌岩锚杆的轴力、侧阻力及锚头位移的计算公式,分析了综合影响系数η对嵌岩锚杆抗拔承载特性的影响,给出了相应的确定方法;结合工程算例采用提出的计算方法对锚杆的轴力、侧阻力及P-S曲线进行了分析。分析结果表明:当上拔荷载较小时,嵌岩锚杆侧阻力呈双曲函数分布;当上拔荷载较大时出现塑性区,塑性区侧阻力均匀分布,弹性区呈双曲函数分布。     

池州港二期工程嵌岩桩基施工关键技术

高桩码头嵌岩桩基适合基岩埋置较浅,因此存在桩基在土中嵌固长度不足,承载能力不能满足设计要求的情况。嵌岩桩施工一般采用"打-钻-锚"的工艺,但施工成孔难度大、效率低、工期长、造价高。特别是斜嵌岩桩钻孔时,容易使孔产生偏斜而卡钻,以及出现桩发生倾倒与变位、钢筋保护层厚度不足等问题。结合池州江口港区二期工程嵌岩桩施工经验,详细介绍高桩码头直、斜嵌岩桩的沉桩控制、施工平台加固、钻机改造、钢筋笼定位以及混凝土浇筑导管定位等关键技术,为类似工程提供借鉴。     

欠固结土中嵌岩斜桩弯矩及负摩阻力模型试验研究

嵌岩斜桩是海上风电系统、港口高桩码头等设施常用的基础结构。嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时,土体固结沉降不可避免地影响桩身轴力和弯矩的分布,威胁桩体安全。针对穿越深厚软土层的嵌岩斜桩开展了室内模型试验研究,对5根不同倾角和直径的模型桩进行试验,通过较长时间地监测土层固结沉降下的桩体应变,分析了固结时间、倾角、桩径等因素对桩身轴力、桩身中性点位置、桩侧负摩阻力、桩身弯矩等分布规律的影响。结果表明：嵌岩斜桩的负摩阻力、轴力及弯矩的发展都具有明显的时间效应;随时间、倾角的增加,桩侧中性点轴力及桩身弯矩峰值均增加,同时中性点上移、弯矩峰值点下移,最终中性点稳定于岩层上部0.1倍土层深度,弯矩峰值点稳定于岩-土界面处。     

土中中风化嵌岩抗拔桩承载机理研究

根据某工程中风化嵌岩抗拔桩自平衡静载原位试验,对试验数据进行简要分析,结合该工程地质条件,选择合理的岩土力学参数和试验数据,建立了合理嵌岩抗拔桩FLAC^3D数值分析模型。运用所建立的数值模型对3根抗拔桩进行自平衡试验直至破坏,确定了各桩的极限承载力,并且研究了同一条件下不同嵌岩深度对抗拔桩的极限承载力的影响及抗拔桩桩侧阻力、桩身轴力随外荷载的变化情况。研究结果表明:①风化岩石地区建立模型时,岩石剪切模量及体积模量需要按试验换算值折减到1/10左右,才可建立合理的数值模型;②嵌岩抗拔桩的极限承载力主要受嵌岩深度的影响,同一条件下,嵌岩抗拔桩极限承载能力随嵌岩深度、桩长增加而增大,且桩设计时其嵌岩深度不宜太小;③随着埋置深度的增加,桩侧阻力先增大后减小,桩中间侧阻力对极限抗拔承载力贡献最大;④抗拔桩的桩径对极限承载力具有尺寸效应。     

远海深水码头大口径嵌岩桩钻孔施工与管理

1 工程概况 上海宝钢(集团)马迹山矿石中转码头卸船泊位φ2800嵌岩桩工程,位于浙江省嵊泗列岛的马迹山外海侧,钻孔孔位为卸船泊位一期工程20#、21#排架,海水深度在27m左右,岩基水下裸露倾斜。设计桩径2.8m,嵌岩直径2.6m,要求嵌岩深度进入中——微风化晶屑凝灰岩5m,岩石单轴抗压强度大于80MPa。     

钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验研究

钢管混凝土嵌岩桩是深水和浅覆盖层环境下的新型深基础型式,在内河深水码头建设中应用广泛。针对船舶撞击力、波浪力及水流力等周期性水平荷载作用下内河港口钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载特性,制作了3根1∶7.3的大比尺钢管混凝土嵌岩桩模型,沿桩身不同高度在钢管外侧、对应内侧混凝土块及内置受力钢筋上分别布置应变测点,以18.0、22.5和27.0 kN为循环幅值,开展钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验。结果表明:桩身钢-混凝土应变均包括线性增长、平稳波动、剧烈震动和急剧下降4个阶段,各阶段占疲劳寿命8.66%、79.66%、6.06%和5.62%;同一桩身截面外侧钢管应变与内侧对应混凝土应变差异较大,最大超过混凝土应变的80%,而内置钢筋与混凝土始终保持应变协同,最大应变差不超过混凝土应变的20%;在弯矩较小的桩顶处,桩身弯矩主要由内侧混凝土承担,占比超过70%,沿桩身往下,钢管承担的截面弯矩比逐渐增大,在桩身底部,两者弯矩占比近似相等,钢管与混凝土受弯同步,在同一桩身截面处,循环幅值越大,两者越早达到受弯协同状态。