嵌岩桩嵌岩段的岩石极限侧阻力系数

嵌岩桩在岩土工程中已得到广泛应用,但如何准确计算嵌岩段桩的极限侧阻力仍是工程设计人员面临的重要课题。收集整理了不同时期、不同地区、不同岩石强度和不同嵌岩条件下开展的145个嵌岩桩竖向下压承载力试验成果,主要包括嵌岩段岩石类型及其单轴抗压强度、嵌岩桩的直径与嵌岩深度、嵌岩段桩的极限侧阻力等。定义嵌岩段桩的极限侧阻力和岩石单轴抗压强度的比值为嵌岩桩嵌岩段岩石极限侧阻力系数,分析了桩径、嵌岩深度、嵌岩深径比和岩石强度对嵌岩段极限侧阻力和岩石极限侧阻力系数的影响规律,建立了嵌岩段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,给出了不同可靠度水平下岩石侧极限阻力系数取值。     

红层软岩嵌岩桩端阻力研究

在我国广泛分布的白垩系至第三系泥质粉砂岩是一种软质岩石,具有较大的地基潜力.按现行规范确定的承载力值往往偏低.文章对当前软岩嵌岩桩桩端阻力的确定方法进行了比较,提出了以三轴抗压强度或旁压试验结果作为设计依据的建议.并以"长沙红层"为例,对不同确定方法带来的差异进行了研究,并对岩石湿度、尺寸效应对岩石抗压强度的影响进行了探讨,对同类地区软岩地基的承载力具有推荐价值和指导意义.     

嵌岩桩嵌岩段的综合修正系数

嵌岩桩嵌岩段的侧阻力和端阻力修正系数经过换算得出综合修正系数,使嵌岩桩的承载力计算更为简便.     

深长嵌岩桩承载力计算方法研究

 基于收集的120根嵌岩桩试验数据,应用于大型公路桥涵及其他重大工程中的深长嵌岩桩(嵌岩深度大于5倍桩径)承载力的计算,沿用设计规范[1]的形式及思路,对计算公式中岩层端阻发挥系数和侧阻发挥系数的取值进行分析研究,确定不同桩端岩石强度下岩层端阻发挥系数和侧阻发挥系数的取值,并引入到承载力计算公式。对西堠门大桥、青岛海湾大桥、荆岳长江公路大桥、坝陵河大桥等大型桥梁工程的试桩极限承载力进行验算,并将计算值和实测值进行比较,结果显示计算值和实测值吻合很好,能满足工程设计要求。     

嵌岩桩桩端阻力的计算方法比较

本文根据嵌岩桩桩端阻力的特征,比较了现行规范中计算桩端阻力的几种方法,提出了按三轴应力状态和岩石承载力确定嵌岩桩桩端阻力的方法.     

重庆地区嵌岩桩嵌岩段承载力计算探讨

本文通过分析嵌岩桩的传力机理和现行规划的计算公式，讨论了计算非均质岩嵌岩桩的一些方法和建议，并根据自己的工程实践提出了一些构造措施。     

关于嵌岩桩桩端阻力计算的一些问题

本文根据嵌岩桩桩端阻力的特征，对现行规范中计算桩端阻力的几种方法进行了讨论，提出了按三向受压状态和岩石承载力确定嵌岩桩桩端阻力的方法。     

关于嵌岩桩桩端阻力计算的一些问题

本文根据嵌岩桩桩端阻力的特征，对现行规范中计算桩端阻力的几种方法进行了讨论，提出了按三向受压状态和岩石承载力确定嵌岩桩桩端阻力的方法。     

红层嵌岩桩嵌岩段侧阻力试验研究

应用剪切试验、基岩内桩侧摩阻力试验和高压旁压试验及桩身应力测试,对湘浏盆地内泥质粉砂岩的嵌岩段桩侧阻力的研究表明,按《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)确定的侧阻力偏低,分析了不同方法确定的结果差异的根源,提出了以单轴天然抗压强度标准值为基础,按0.15~0.30系数折减计算嵌岩段极限侧阻力的取值标准,对类似地区桩基设计有一定的参考价值。     

嵌岩桩的竖向承载力

本文综述国内外对本课题的研究进展,收集分析了150例现场实测研究成果和2例长期原位观测资料,得出嵌岩桩在竖向荷载下桩端阻力分担荷载比(Q_b/Q)随桩的长径比(L/d)而变化的规律,这些规律与通常认为嵌岩桩均属端承桩的传统观念迥然不同。文中分析了形成这些规律的机理,探讨了不同长径比的嵌岩桩可能成为端承桩或摩擦端承桩的必要条件及其适宜的嵌岩深度,认为当不符合所述条件时,桩一般不宜嵌入中等风化程度以上的岩层。最后,根据上述规律提出了用经验参数法合理确定嵌岩桩竖向承载力的计算通式,可供设计参考使用。     

嵌岩桩承载性状的有限元分析

在有限元分析的基础上 ,采用Duncan非线性弹性E -B模型对嵌岩桩垂直荷载作用下的承载性状作了较为全面的探讨。指出嵌岩桩确实存在着深度效应 ,当嵌岩达到一定深度后 ,继续增加嵌岩深度 ,对桩的承载能力的提高已不明显 ,甚至无助于承载能力的提高。并得出了嵌岩桩垂直承载力与基岩强度成指数关系的结论 ,强调桩底沉渣不仅增加嵌岩桩的平均侧阻力和桩身沉降 ,而且将显著提高桩侧岩层的局部应力。文中结论可为桩基工程的科研、设计和施工提供参考     

嵌岩桩桩长计算中桩基承载力计算式的探讨

结合建筑桩基设计及桥梁施工实践，针对JTJ02485中的嵌岩桩承载力计算的局限性，介绍了更符合嵌岩桩实际受力模式的计算方法，并提出了应用中的注意问题，以提高桩基设计的可靠性和经济性。     

超长嵌岩桩初始后屈曲性状分析

为探讨超长嵌岩桩初始后屈曲性状,先将桩身视为部分支撑的温克尔地基梁,提出基于组合桩侧土抗力模式建立桩土体系总势能方程。然后基于变分法导得临界荷载表达式,并应用扰动法和变分法推导得超长嵌岩桩初始后屈曲过程中临界荷载变化值与桩土体系参数的一般关系式。据此分析了不同参数对桩身屈曲及初始后屈曲平衡性状的影响。结果表明:初始后屈曲过程中的桩身平衡分枝点具有对称性,但稳定与否与桩侧土抗力模式、桩土刚度比及桩身埋置率等参数有关;设计规范的m法不能很好地反映超长桩的桩侧土抗力模式,所得的临界荷载值偏大。采用组合桩侧土抗力模式分析超长桩的屈曲及后屈曲较m法更为合理。     

嵌岩桩单轴抗压强度和三维作用下桩端承载力

通过对软岩地区岩石的单轴试验得出的桩基承载力与在岩体中桩体受到三维应力的作用下得出的承载力对比研究,得出规范中规定的关于用单轴抗压强度计算嵌岩桩的承载力存在的问题,从而提出要根据地区和岩石的特点来确定嵌岩桩承载力的建议。     

嵌岩桩的承载特性与计算模式的认识

嵌岩桩是在端承桩的基础上发展起来的,在计算嵌岩桩承载力时,过去常忽略覆盖层的侧阻力,将嵌岩桩作为直接传递荷载给基岩的受压柱看待,荷载全部由桩端承担。本文通过对嵌岩桩的长径比大小、上覆土层特性、嵌岩段的岩性及成桩工艺(有无沉渣)等分析,得到嵌岩桩不一定是端承桩的概念,从而改变了人们对嵌岩桩承载特性的认识。即认为嵌岩桩的长度越长,长径比越大,上覆土层越硬、嵌岩深径比越大、嵌入岩体越深,嵌岩桩的承载性状越表现为摩擦型桩,而离端承桩也越来越远。并对现行的几种嵌岩桩承载力的计算模式进行了分析。     

基于结构面力学特性的嵌岩桩侧摩阻力分布分析

现有嵌岩桩桩-岩结构面力学特性研究中很少考虑胶结力作用,在考虑桩-岩界面胶结作用的基础上,提出了完整的嵌岩桩桩-岩界面剪切机理,即包括胶结破坏、滑动剪胀及剪切滑移3部分,且嵌岩桩侧摩阻力主要由胶结力和摩擦力构成。根据桩-岩界面剪切不同阶段的力学特性,建立完整的桩-岩界面剪切本构函数,并推导出其荷载传递方程。基于所获得的解答,深入探讨桩侧摩阻力和桩身轴力随深度变化的分布规律,并从理论上解释桩侧摩阻力单、双峰值分布现象。分析结果表明,桩侧摩阻力峰值沿桩身分布并不存在传统观点认为的0.15l及0.75l固定分布位置,且侧摩阻力双峰值沿桩身分布位置均随桩顶荷载增大而向下移动,当荷载超过某一临界值后,表现为单峰值分布。工程实测数据与理论计算结果的对比分析进一步阐述了理论解的合理性和可行性。     

基于Hoek-Brown准则嵌岩段桩–岩侧阻力修正计算方法

利用二维Hoek-Brown(2002)破坏准则为岩石破坏标准,基于“小孔扩张理论”模拟嵌岩段桩侧摩阻力的“剪切–滑移–膨胀”发挥机理,综合考虑了桩体单元受到桩径发生改变后由于岩体的径向约束作用而产生的法向应力,以及土、岩体由于重力的作用产生的竖向应力导致的桩体表面的水平向法向应力,对已有文献推导出来的桩侧极限摩阻力计算进行了修正,并通过算例分析讨论了桩身轴力、岩石强度模数、岩体抗拉强度系数、岩桩刚度比、桩径以及嵌岩比等因素对极限侧阻力的影响。结果表明：嵌岩段极限侧阻力随单桩轴力增大而增大;嵌岩段极限侧阻力与岩石强度模数和岩体抗拉强度系数相关;嵌岩段极限侧阻力与岩桩相对刚度呈正相关;桩径的增加,桩极限侧阻力减小;随嵌岩比增大,传递到桩端的荷载减小,嵌岩段极限侧阻力减小。     

基桩抗力系数的贝叶斯优化估计

针对岩土工程中由于数据较少导致无法精确研究模型不确定性这一问题,基于数理统计理论和贝叶斯统计方法,提出了岩土工程数据处理的贝叶斯优化方法。收集了南非地区29根无黏性土中和59根黏性土中桩的承载力资料,并将承载力实测值和理论计算值的比定义为承载力的模型因子。利用本文提出的方法将收集的数据分为“好数据”、“一般数据”和“坏数据”,剔除了对计算结果造成较大误差的“坏数据”,并对“一般数据”进行贝叶斯优化。利用中心点法、验算点法和蒙特卡洛模拟法计算出桩的承载力的可靠度。计算结果表明：数据的分类和优化对可靠度指标和抗力系数计算结果有显著的影响,其中利用“好数据”和“更新后的数据”的计算结果大于利用其他类型数据的计算结果。最后,根据计算结果和美国的桥梁荷载抗力设计规范给出了打入桩抗力系数的建议值。本文的研究成果可为相关的研究人员以及相关规范的编制提供参考。     

嵌岩抗拔桩抗拔承载力试验研究

根据三维嵌岩抗拔桩的抗拔承载力模型试验结果，分析了嵌岩抗拔桩的抗拔承载性状和桩身侧阻发挥特性，得出了一些对该类工程设计和施工具有指导意义的结论。