锚桩受拉构件采用钢绞线的单桩静载试验及分析

采用钢绞线作为锚桩的抗拉构件具有安装方便,易于控制各钢绞线均匀受力,抗拉强度大等优点,且可节约安装工期,节省材料费。静载试验得到的Q-s曲线呈缓变形加载到最大加载荷载时,沉降20.42 mm,试桩未破坏,卸载后沉降为18.60 mm;桩身轴力从桩顶到桩底逐渐减小,土体的摩阻力可自上而下发挥,在工作荷载12 000 kN时,端阻力仅81.26 kN,为桩顶荷载的0.6%,荷载几乎全部由侧摩阻力承担。     

长沙湾特大桥基桩单桩承载力分析

介绍了长沙湾特大桥桥墩的工程地质条件、试桩的桩位以及竖向抗压静载试验和水平静载试验的装置和试验方法。通过对试验数据的分析比较认为:三个典型桥墩下的桩基础的竖向极限承载力均大于试验的最大荷载,各试桩水平临界荷载值离散性较小,可取其平均值作为单桩水平承载力特征值,m值随水平力或桩顶水平位移的增加而减小。     

静载试验中试桩受桩侧堆载的影响分析

针对单桩静载试验过程中桩侧大吨位堆载对试桩的影响问题,结合工程实际,应用FLAC^3D程序建立三维弹塑性模型对试桩试验过程进行数值模拟,着重分析桩侧堆载对土体及试桩受荷性状的影响,结果表明:在试验加载前,桩侧支墩荷载会引起土体附加应力和沉降,其极限影响深度约为8倍支墩宽度。支墩荷载还会使试桩提前受荷而发生沉降,在试验加载时,桩侧支墩荷载减小,试桩发生一定的回弹而使得试桩的量测沉降量偏小。在加载初期,堆载法明显夸大了试桩刚度,需引起重视;随着加载至试桩极限荷载的一半后,其夸大作用开始明显减弱,在接近极限荷载时,这种影响已不明显,堆载法仍是确定单桩极限承载力的可靠途径。     

开挖卸荷条件下单桩承载力特性的模型试验研究

基坑开挖卸荷会导致开挖段桩侧摩阻力缺失以及坑底桩周土围压减小,削弱桩基承载力。针对桩周土体开挖卸荷条件下的单桩承载力特性进行室内模型试验研究,通过模拟地面试桩和坑底试桩的竖向静载模型试验,分析单桩荷载传递过程,测试单桩极限承载力,研究桩周土体开挖卸荷对桩基承载力的影响。对比开挖卸荷前单桩的承载特性,开挖卸荷后桩顶及桩底沉降量均有增加,桩身轴力以及桩端阻力有所增大,模型单桩极限承载力下降。     

软土地基超长桩静载试验中桩侧堆载影响分析

阐述了堆载法静载试验中桩侧堆载与地基变形对试桩的影响,为便于分析,定义了试桩沉降的实测值和真实值。对比分析了国家、行业及地方标准中关于试桩、锚桩(或压重平台支墩)和基准桩之间中心距离的相关规定,探讨了减小桩侧堆载对试桩沉降影响的方法。结合深圳填海区大直径超长桩静载试验工程实例,建立三维数值模型,分析了采用地基处理+“回”字形混凝土平台时,桩侧堆载和加/卸载方式对试桩受荷性状及测试结果的影响,包括桩土沉降、桩身轴力、监测点位移和试桩刚度等。研究结果表明:堆载法静载试验中,采用试桩沉降真实值时,桩侧堆载的加/卸载过程对试桩极限承载力和承载特性的影响可以忽略; 对于采用“回”字形混凝土平台的软土地基大直径超长桩静载试验,建议采用高精度水准仪或全站仪对试桩桩顶沉降真实值进行监测和校核,包括试验准备阶段桩侧堆载引起的沉降,以剔除桩侧堆载的加/卸载过程对沉降基准点竖向位移的影响。     

超大厚度黄土地区钻孔灌注桩承载力与沉降研究

通过对庆阳某超高层建筑6根钻孔灌注桩进行大吨位静载试验,对比分析6根长短灌注桩的承载力与沉降性能,结果表明设计混凝土灌注桩竖向抗压极限承载力不大于14 000 kN时,与短桩相比,长桩对提高承载力、减少沉降的效果不明显,从而体现了试桩的重要性;在预估桩身沉降计算中,存在一个引起桩端土体压缩的临界荷载,只有当加载大于临界荷载时才需考虑桩端土体的压缩;采用简化方法计算桩身压缩量反推出长桩和短桩的综合系数分别为0.48和0.46,故规范推荐的系数0.5偏大。     

高陡斜坡区基桩水平承载特性模型试验研究

凭经验建造的高陡斜坡区桥梁基桩因水平作用引起病害的情况越来越多。为此,以红顶特大桥为原型,设计一套加载装置和试验方案,考虑基桩位于边坡中的位置与受力形式2个因素,对基桩水平承载特性进行水平静载与轴–横向组合加载模型试验研究并分别得到桩顶位移,水平荷载与相对位置及竖向荷载的拟合关系。结果表明,水平循环荷载作用下,桩顶水平位移与桩身弯矩均随荷载及其循环作用次数的增大而增大;水平荷载作用下,基桩水平极限承载力与其所在位置距坡脚的水平距离呈反比,即基桩越靠近坡脚线,其水平极限承载力越大,同时桩顶水平位移、桩身弯矩则越小;水平与竖向同时加载对基桩水平极限承载力的影响,与预加竖向荷载是否达到基桩竖向变形稳定荷载临界值有关,竖向荷载小于该临界值时,可提高基桩水平极限承载力,竖向荷载大于该临界值时,会降低基桩水平极限承载力。     

同一场地不同持力层桩基静载试验对比分析

通过收集杭州某工程静载试验数据,分析了不同方案中试桩的极限承载力及桩顶桩端沉降,经比较,持力层为中风化基岩的试桩单桩竖向极限承载力与持力层圆砾层桩端后注浆的试桩单桩竖向极限承载力相差不大,桩顶沉降量亦相差不大,但桩长上圆砾持力层注浆试桩则要减少10 m～15 m,节省20%～30%,可优选圆砾持力层结合桩端注浆的设计方案。     

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。     

深厚湿陷性黄土中灌注桩承载力与负摩阻力的试验分析

以张家塬风电场工程为背景,根据其单桩竖向浸水载荷试验,对其中2#和28#试桩在天然状态下的单桩竖向承载力、桩顶沉降和桩身弹性压缩变形与荷载关系以及2#和28#试桩在浸水期间的单桩竖向承载力、桩顶沉降和桩身弹性压缩变形与荷载关系、浸水后桩身轴力传递与负摩擦力的演变特征进行了试验分析。     

大直径钢管复合桩承载特性研究

为了研究钢管复合桩承载特性,以鱼山大桥桩基工程为背景,选取53^#桩开展自平衡试验,并将试验结果转换为传统静载试验结果,利用数值建模软件ABAQUS进行实况建模,在计算结果与实测结果吻合的基础上分析了在竖向荷载作用下钢管竖向应变沿深度的分布规律,并改变桩基钢管厚度参数,施加水平荷载,分析了钢管复合桩钢管厚度对桩基承载性能的影响。研究结果表明:自平衡转化Q-s曲线平稳无突变,单桩极限承载力为71 293.75 kN;数值模拟结果与实测值吻合,在竖向荷载作用下钢管竖向应变随深度呈“盘底”形;钢管的存在能为核心混凝土提供约束作用,并提高桩基的抗弯刚度,且钢管厚度越厚、桩基的水平极限承载力越大;钢管弯矩沿桩身先变大后变小,最大值出现在31 m附近;桩身剪力从桩顶往下缓慢减小,在钢管底部位置开始桩身剪力大幅减小,再往下传递出现负值。     

砂砾地层后注浆灌注桩承载性能试验研究

后压浆技术从一定程度上有效地消除了传统钻孔灌注桩在施工中的固有缺陷,改善了桩周土层的物理力学性质以及桩与土之间的边界条件,有效地降低了桩的沉降量,显著提高了单桩承载力。对砂土地层的100根注浆试桩的单桩注浆量进行数据统计,分析了桩端注浆量的变化规律;结合沈阳夏宫工程五根桩端注浆桩和两根未注浆桩的静载试验,对比分析了注浆桩与未注浆桩的单桩极限承载力以及桩顶沉降量。研究结果表明:在砂土地层条件下,注浆桩单桩竖向极限承载力比非注浆单桩竖向极限承载力能提高44.4%以上,而且在相同荷载作用下,后注浆抗压桩桩顶位移比未注浆桩的降低了近50%,有利于控制基础的沉降。     

横向荷载作用下扩底桩弯曲破坏性状分析

扩底桩因其承载能力强而越来越多地应用于工程实践中,对扩底桩的研究多集中在竖向荷载作用下的工作性状研究,承受横向荷载作用的扩底桩受力性能研究较少。对大尺寸、承载力强的扩底桩开展原型破坏试验非常困难,而模型试验可以在有限试验条件下模拟原型试验的真实试验过程。本文通过对扩底桩进行横向逐级加载模型试验,得到扩底桩在横向加载作用下桩顶位移、桩身应力、桩侧土抗力、桩底土压力的变化规律以及弯曲破坏时桩体的破坏形态,并对其承载性能进行分析和总结。模型试验得到的扩底桩在横向受荷作用下呈现的承载性能规律和破坏形式可以为今后扩底桩的横向受力机理研究和应用提供依据和参考。     

增层开挖对既有建筑物桩基承载刚度影响分析

 既有建筑地下增层开挖,会引起原桩–土体系加载刚度改变,从而影响桩基在增层改造后的承载性能。基于单桩模型,应用Mindlin附加应力解考虑开挖引起的竖向有效应力变化,分别计算开挖前后桩侧和桩端极限阻力。在建立桩侧和桩端双曲线型荷载传递函数基础上,针对某工程案例,分析开挖前后桩侧和桩端刚度以及桩顶荷载–位移曲线变化情况、讨论承载力降低系数随沉降控制值的变化规律以及初始刚度降低系数和极限阻力降低系数随开挖深度和卸荷比的变化规律。结果显示,随增层开挖深度增加,初始刚度和极限阻力降低系数均减小,土层离开挖面越近,其值越小;随卸荷比增加,初始刚度和极限阻力降低系数均减小,土层强度越低,其值越小;开挖深度一定时,桩侧初始刚度和极限阻力降低系数小于桩端,且初始刚度降低系数小于极限阻力降低系数;承载力降低系数随沉降控制值增大而增大,并趋于稳定。     

多年冻土区管桩基础抗拔承载性能试验研究

以青藏直流联网工程为背景,进行上拔和水平力组合荷载作用下管桩基础抗拔承载性能真型载荷试验。结果表明:冻结期冻土地基整体处于冻结状态,地基回冻情况良好;融化期最大融化深度与地基多年冻土上限较吻合,多年冻土层无明显退化迹象。上拔加载过程桩底接触土压力减小,冻结期活动层范围内桩侧土压力明显增大,融化期活动层范围内桩侧土压力大大减小,其余位置土压力变化不明显。冻结期基础位移量显著低于融化期,冻结期抗拔及水平承载力高于融化期,上拔承载力高于水平承载力;上拔荷载与位移关系可采用幂函数模型进行预测。试验所得基础抗拔承载力与规范法计算结果比较吻合,表明冻土地区桩基础抗拔承载力规范计算方法是可靠的。     

流变性软土地层桩基沉降位移的粘弹性解析方法

考虑流变性软土地层桩基工程特性,并通过构建桩底土体虚拟柱状结构模型,建立了由桩体变形和桩底沉降时效特性的桩基沉降位移计算模型及其理论解。研究了桩基承载模式及其随荷载的演变规律、对应承载模式条件下桩基沉降位移及其时效特性。结果表明:软土地层中桩基荷载通过桩周阻抗自上而下传递,桩基承载模式随荷载增大存在摩擦承载模式、摩擦与桩端共同承载模式及其随荷载与环境条件逐步演化的动态关系;当桩基处于摩擦承载模式时,桩基沉降位移等于桩体压缩瞬态弹性变形;当桩基承载模式处于摩擦与桩端共同承载状态时,桩基总位移为桩体变形和桩底土体沉降位移的叠加,受土体的流变特性影响,桩基总位移呈现显著的时效特性,且随荷载增大桩端承载效果以及桩基位移的时效性愈加显著。     

竖向受荷螺杆桩工作性状试验研究

螺杆桩工作性状受众多因素影响,其中叶片间距和螺纹段长度是两个关键影响因素。为了研究竖向受压螺杆桩承载力及桩周土体变形渐进发展规律,进行了基于数字图像相关变形测量技术的模型试验,并利用现场实测结果初步检验了模型试验的可靠性。研究揭示了叶片间距和螺纹段长度对螺杆桩极限承载力的影响规律,建立了归一化的叶片距径比因素和螺纹段长度比因素经验表达形式,给出了本次试验条件下合理的叶片距径比和螺纹段长度比取值。研究总结了不同沉降阶段直杆段、螺纹段和桩端截面周围土体位移场分布规律,提出了不同桩型参数螺杆桩桩周土体破坏模式。研究结果为螺杆桩设计参数优化和承载力计算理论建立提供了试验依据。     

水泥土搅拌桩复合地基承载特性的试验研究

完成了一组水泥土搅拌桩4桩复合地基载荷试验及桩顶应力、桩间土反力的原位测试。试验结果表 明,复合地基承载力高于单桩承载力;桩体屈服前,复合地基桩土应力比、桩土分担荷载比、应力集中系数、桩 间土承载力折减系数随外加荷载的增加而增加;应力减少系数随外荷载的增加而减小。