软土地区超长桩承载特性的现场试验研究

搜集软土地区近二十项工程七十余组超长桩试桩资料,对其承载特性进行深入研究,分析结果表明:桩侧土层性质和分布、施工因素、后注浆效果是影响承载特性的主要因素。根据单桩Q-S曲线特征,提出缓变型桩端后注浆超长桩极限承载力的确定标准;超长桩在最大荷载下的桩顶回弹率与单桩刚度总体呈指数关系,单桩刚度均值约为550kN/mm;超长桩混凝土单轴压缩弹性模量随荷载水平增大呈指数关系降低,提出考虑模量变化和承载性状发挥的超长桩桩身压缩量估算公式;不同荷载水平下,侧阻力沿桩身由菱形分布向梯形分布发展,工作荷载下可不考虑临界桩长问题;端阻比随最大加载量的增大而线性增大,采用后注浆工艺后超长桩端阻力发挥值未显著提高。     

螺纹桩的静承载特性试验研究

通过室内相似模拟试验,对比分析了螺纹桩与直孔桩承载机理的差异,结合极限承载力与沉降控制两个方面对螺纹桩的距径比进行了优化设计。研究了螺纹桩桩身轴力及侧阻力在加载过程中的发展规律。研究表明,螺纹桩比直孔桩具有更好的承载能力和沉降控制能力,且存在一个最优距径比,使得承载能力和沉降控制能力最优,当距径比取1.5~2时最为合理。螺纹桩主要依靠桩侧阻力进行承载,随着外荷载的增加,侧阻沿桩身自上而下依次达到极限状态。     

多桩型软岩复合地基承载特性现场试验研究

为了研究多桩型软岩复合地基的承载特性,选取了具有代表性的多桩型软岩复合地基工程,对复合地基大直径桩和CFG桩桩身轴力及桩间土应力进行了长期监测,并根据测试结果对软岩复合地基承载特性进行了分析。分析结果表明,软岩复合地基的承载特性与一般刚性桩复合地基的承载特性相似,复合地基中大直径桩与CFG桩桩身轴力随深度增加呈现先增大后减小的分布特征,在桩顶一定范围内桩侧存在负摩阻力,桩间土应力则随着与桩中心距的增加而增大。当建筑结构主体完工后,现场实测得到大直径桩桩顶平均压力约1847k N,CFG桩桩顶平均压力约105k N,复合地基表面桩间土应力在70~200k Pa之间,根据实测结果推算出的强风化泥岩中平均应力约为273k Pa。从测试分析结果中可以看出,软岩复合地基充分利用了地基中强风化泥岩的天然地基承载力,具有较好的经济性。     

受桩顶沉降量控制的嵌岩桩承载特性研究

岩质陡坡环境下的桩基需考虑桩顶沉降量对桩基承载特性的影响。推导了按桩顶沉降控制的嵌岩桩的控制微分方程,并建立了桩侧岩土体处于弹性阶段时桩顶极限荷载的求解方法。最后以一具体工程为依托,对该桩基按桩顶沉降量控制进行竖向承载力计算。结果表明依托工程的桩基的竖向承载力是满足要求的,研究结果验证了理论公式的可行性。     

苏州地区组合后注浆钻孔桩承载特性试验分析

为深入分析苏州地区大直径组合后注浆钻孔灌注桩的竖向承载特性,采用埋设钢筋应力计的方式,分别对某超高层建筑的抗压试桩和抗拔试桩进行受力状态下桩身应力测试。通过分析实测数据,得到该工程抗压试桩、抗拔试桩的桩身轴力、桩端阻力、桩身侧摩阻力的分布情况及发挥趋势,据此分析大直径后注浆钻孔灌注桩的承载特性,可为优化设计和指导施工以及进一步完善大直径钻孔灌注桩的荷载传递机制的研究提供依据。     

不同土层中支盘桩竖向承载特性试验研究

设计了三组室内模型试验研究多支盘桩在不同土质中的承载性能。对三组试验结果分别进行了以下比较分析:相同的双盘支盘桩当上下盘处在不同土体中的承载性能差异;在不同土体中增加盘体对支盘桩承载力提高的差异;在不同土体中改变双盘桩的盘间距对支盘桩承载力的差异,并分析了造成以上差异的原因。通过以上对比分析,得出了多支盘桩在竖向荷载作用下盘体设在不同土质土层时的荷载传递规律,以及对承载力的影响因素,有关研究成果可为支盘桩的设计计算提供参考。     

超长单桩承载特性影响因素分析研究

通过荷载传递法对天兴洲大桥超长桩基承载特性的影响因素进行分析。从桩长、桩径、桩端土层等效刚度对桩Q~S曲线的影响;桩端阻力分担比与桩长的关系;桩长径比对桩端阻力分担比的影响几个方面分析了超长桩承载机理的影响因素。分析结果表明,这些因素对于超长桩基的承载特性有着重大的影响。     

CFG桩复合地基中桩间土承载特性的试验研究

介绍不同状态下桩间土的室内土工试验及静载荷试验结果,分析比较了复合地基条件下与加固前后地基土的承载特性。     

变截面挤扩桩承载特性的数值模拟

采用岩土三维数值模拟软件FLAC3D对承载特性进行模拟，对支盘桩的承载力发挥过程、承力盘及端阻对荷载的分担比、桩周土的变形特性等进行了研究，阐述了其承载特性。     

复杂受荷条件下PCC桩承载特性研究

采用有限元软件ABAQUS建立了复杂受荷条件下PCC桩数值分析模型,并采用现场PCC桩试验结果与模型计算结果进行了对比验证。研究结果表明,相同后期水平荷载作用下,桩顶和桩身水平位移均随先期竖向荷载的增大而减小;先期竖向荷载的存在有利于单桩水平极限承载力的提高;不同的竖向-水平荷载作用下桩身弯矩分布的变化规律不同,后期水平荷载不超过单桩水平承载力时,桩身弯矩随先期竖向荷载的增大而减小;后期水平荷载大于单桩水平承载力时,桩身弯矩随先期竖向荷载的增大先增大后减小;不同位置处的桩侧土抗力受先期竖向荷载的影响不同,迎土侧土抗力有所增大,其他位置处变化很小。     

大直径钻孔灌注长桩竖向承载性状试验研究

结合某地埋设有测试元件的足尺大直径长桩的现场试验结果，分析了钻孔灌注长桩的承载特征以及桩侧阻、桩端阻的发挥过程和特点，以供类似的试验研究提供借鉴。     

上海地区静钻根植桩承载特性现场试验研究

静钻根植桩是一种绿色环保的新型桩基,具有低噪声、无挤土、少排泥等优势,可应用于高层建筑、桥梁等工程中。基于现场抗压和抗拔静载试验及桩身内力测试,分析了上海地区静钻根植桩的竖向承载变形特性以及桩身轴力和侧摩阻力分布。研究结果表明：静钻根植桩在上海典型地层条件下具有较好的适用性,抗压试桩和抗拔试桩的承载力均大于规范估算值,采用目前的承载力计算方法有一定的安全储备;抗压试桩在加载初期,桩身轴力可以直接传递到桩端,在极限荷载下桩端（扩大头）承载力约占总荷载的25%;静钻根植桩极限侧摩阻力主要与土的特性和埋深有关,上部土层（埋深30m以上）接近规范建议的预制桩侧摩阻力上限值,下部土层（埋深30m以下）较规范建议的预制桩侧阻上限高约14%~28%。     

螺杆桩群桩基础在建筑结构中的承载机理和适用性研究

螺杆桩作为一种新式桩体,可以通过其螺纹段增强桩侧摩阻力,已经广泛应用于交通和铁路路基等领域,但现阶段,针对应用于建筑结构中的螺杆桩群桩基础承载特性和适用性的研究有限.采用PLAXIS软件,分别建立了应用于建筑结构的螺杆桩群桩基础和直杆桩群桩基础有限元模型.通过基础竖向荷载-竖向位移曲线、竖向变形分布以及基础周围土体有效剪应力、塑性点分布,对比分析了两类群桩基础的承载特性和承载机理的差异.结果 表明,相比直杆桩群桩基础,螺杆桩群桩基础能够更好地发辉基础与地基共同承载作用;相对直杆桩群桩基础,螺杆桩群桩基础可以在节省材料的情况下,提高承载力约15％,减小沉降约10％.     

砂土中螺旋锚上拔承载特性模型试验研究

螺旋锚基础因其能够利用深层土体抗力且具有快速安装和承载的优势而广泛应用于各类岩土工程问题中。多锚片螺旋锚上拔承载特性受埋深、锚片间距、数量、土质条件等因素影响。相邻锚片相互影响导致土体破坏区域重叠,从而影响破坏模式和极限承载力,然而多锚片螺旋锚承载特性的理论及试验研究有限。针对砂土中螺旋锚锚片间距及数量对上拔承载特性及极限上拔承载力影响进行室内1g模型试验研究。结果表明,在中密砂及密砂中,单锚埋深比分别超过6.0和10.5时可认为是深埋锚。中密砂中深埋多片螺旋锚锚片间距在3.0D~4.5D时,各锚片承载能力能够独立发挥,承载量破坏模式发生;密砂中浅埋多片螺旋锚保证承载量破坏模式的锚片间距超过6.0D,但间距为6.0D时,螺旋锚发挥效率超过90%。增加锚片数量可适当提高上拔承载力,但当锚片数量增加使得锚片间距小于某一临界值时,柱状破坏模式发生,螺旋锚承载力不再增加;中密砂中此临界间距约为1.5D,密砂中临界间距约为2.0D。     

软土地区竹节桩复合地基承载特性试验研究

结合东钱湖车辆基地软基处理工程,开展了桩间距分别为1.8 m、2.0 m和2.2 m,桩长20 m、22 m和24 m,正方形布置(4×4)的竹节桩复合地基承载变形特性试验研究。对3个试验工况的竹节桩复合地基进行了单桩、单桩复合地基静载荷试验,测定了桩土应力比及群桩复合地基的沉降,结果表明:本场地3个工况竹节复合地基的单桩抗压承载力和复合地基承载力均满足120 kPa的设计要求;各工况单桩静载试验测试的桩土应力比主要分布在4.0~6.0间,群桩静载试验测试的桩土应力比差异较大,随桩间距的增大而减小。竹节桩复合地基在宁波软土地区具有较好的适用性。     

DX嵌岩桩承载特性现场试验研究

DX桩作为一种新型变截面桩,可有效提高单桩承载力、控制桩顶沉降,近年来得到广泛应用。本文介绍DX嵌岩桩首次代替直孔嵌岩桩的现场静载试验及工程应用研究。根据桩身钢筋应力计及桩底压力盒实测数据,对其荷载沉降特性及承载机理进行了分析。结果表明:(1)DX嵌岩桩Q-s曲线变化平稳,未呈现明显加速变形趋势;(2)承力盘位于强风化泥质粉砂岩表层或中层,盘阻力发挥较早,占总承载力比例达23.3%~31.6%,承载作用明显;此外,当侧阻力及盘阻力达到其承载极限时,端阻力能进一步发挥,占总承载力比例达26.2%~37.4%,桩身各部分能协调工作;(3)将该成果应用在广州太平洋广场及广西防城港钢铁项目中,采用Ф600 mm DX嵌岩桩代替Ф800 mm直孔桩,可提高单桩抗压承载力63%,减小嵌岩深度3~5 m,节约混凝土方量40%~50%,缩短施工时间40%以上,降低单桩造价31%~37%,经济效益十分显著。     

杭州深厚软土层钻孔灌注桩单桩承载特性研究

杭州市某高架桥选用后压浆钻孔灌注桩,为了掌握钻孔灌注桩在该软土层的承载特性,共设计了一组三根试桩进行单桩竖向抗压试验和桩身高应变试验,试桩中安装了振弦式钢筋应力计、滑动测微仪和土压力盒以反映桩侧摩阻力、桩端阻力及竖向承载力.通过对试验数据进行计算及对比分析,结果表明:杭州软土层钻孔灌注桩表现为典型摩擦桩受力性状;单桩摩阻力由上部土层到下部土层依次发挥,浅部土层在达到极限摩阻力后,随着加载的增大,由于桩周土体发生了滑移破坏,桩侧摩阻力会有所降低;桩身高应变动测试验结果与静载试验结果接近,但桩侧、桩端分担比例与静载试验结果稍有差别.     

不同桩端土对灌注桩承载特性影响的研究

就不同桩端土对灌注桩承载特性的影响进行室内试验研究。根据软土地区灌注桩的穿越土层特点,按试验目的设计室内试验,去除成桩质量、桩身粗糙程度等因素的影响,采用预置裹膜预埋的方法设置模型桩。采用六种不同材料模拟桩端土,参照规范对各试桩进行静载试验。结果表明,桩端土的性质对桩极限承载力有较大的影响,采用向桩端粘土掺加水泥来增加桩极限承载力的方法可行,本室内试验可为类似试验提供参考。     

注浆成型螺纹桩施工工艺及承载特性试验研究

针对目前软土地区桩与土的结合力小,桩身强度富余量大、材料利用效率比较低的现状,提出了一种具有很强的桩土咬合作用的新桩型——注浆成型螺纹钻孔灌注桩.通过室内工艺试验和现场静载试验研究,表明该桩型施工工艺可行,且承载力提高明显,为该桩型进一步工程化应用打下了基础.     

嵌岩扩底抗拔桩承载特性现场试验研究

依托国网路平―富乐500kV双回线路工程中嵌岩抗拔桩极限载荷试验,针对其中3根嵌岩扩底抗拔桩,对其桩顶荷载位移关系曲线、桩身轴力及桩身侧摩阻力等特性进行分析。结果表明,对所处岩土层相同、桩长接近的抗拔桩,嵌岩扩底抗拔桩较等截面桩不但能够显著提高极限抗拔荷载,而且能够有效降低桩顶位移。扩大头所处岩层性质对其所能提供的抗拔力影响较大,处于中风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力要显著大于位于强风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力。对同为扩底型的嵌岩抗拔桩,桩长较短时,扩大头提供的抗拔力占桩体极限抗拔荷载的比例更高,扩大头的扩底作用更显著。对于扩大头位于中风化岩层且扩大头上部等截面段具有一定厚度的黏土层与强风化岩层的抗拔桩,其等截面段与黏土层、强风化岩层接触部分极限侧摩阻力可在规范建议标准值的基础上,根据工程实际适当提高。