预应力混凝土竹节桩设计及承载力性能研究

主要介绍了竹节桩的主要组成部分和在接桩过程中所用到的一些技术,并且通过实地静载试验,对竹节桩的承载力性能进行对比研究。通过实验可知,竹节桩的竖向抗压能力相对于空心方桩的承载力性能要好,承载力相对于空心方桩来说,提高约20%,而且单桩抗拔能力的上限还能提高60%以上,大大提高了混凝土竹节桩在建筑当中的应用数量。     

黄土地基微型群桩抗拔承载力及群桩效应研究

微型桩因其受力性能好及施工优势逐渐应用于输电线路杆塔基础,但群桩基础承载性能的研究相对较少。基于黄土地基微型群桩现场静载试验,研究了桩数和桩间距对微型群桩抗拔承载性能的影响;并建立了精细化有限元模型,进行了极限承载力分析。通过与试验结果对比,验证了有限元模型的合理性,在此基础上分析了桩间距、桩倾角对微型群桩抗拔承载性能的影响。结果表明：随着桩数、桩间距及桩倾角增加,微型群桩抗拔承载力均表现出不同程度的提高。结合试验和有限元分析可得黄土地基微型群桩的桩间距建议值4d,桩倾角建议值10°,群桩抗拔效应系数建议值0.80。     

砂土类地基中螺纹灌注桩竖向抗拔性能模型试验研究

依据模型试验相似理论,采用砂土模拟现场地基土层,通过室内模型试验得出:螺纹桩抗拔承载力是等直径直线型桩的1.34～1.92倍;同直径螺纹桩从螺纹间距100 mm加密到50 mm时抗拔承载力约为1.1倍。对等直径螺纹间距为100 mm、50 mm螺纹桩的轴力、侧摩阻力、桩周土压力进行对比分析,得出50 mm螺纹间距桩的抗拔承载能力的优越性。最后,依据试验参数提出合理螺纹间距设置公式,并推导出螺纹灌注桩基于砂土层的抗拔承载力公式。     

机械连接竹节桩在沿海软土地基中的应用

分析总结了普通预应力管桩在沿海软土地基工程应用中出现的主要问题,介绍了机械连接竹节桩的特点,并通过工程实例,对机械连接竹节桩在软土地基中用作抗压和抗拔工程桩时,其与普通预应力管桩的承载性能进行对比分析。从现场静载试验所得的荷载-沉降曲线可以看出,普通预应力管桩的荷载-沉降曲线均出现明显拐点,而机械连接竹节桩的荷载-沉降曲线属于缓变型。相比普通预应力管桩,机械连接竹节桩的环状凸肋使得其抗压和抗拔承载力提高20%以上。     

静钻根植竹节桩抗拔承载性能试验研究

为了研究静钻根植竹节桩的抗拔承载性能,进行了静钻根植竹节桩抗拔静载试验。通过一组破坏性抗拔试验得到了完整的静钻根植竹节桩抗拔荷载位移曲线,并采用幂函数、双曲线和指数函数分别对试桩荷载位移曲线进行了拟合;通过桩身埋有应力计的静钻根植竹节桩的抗拔试验分别对其桩侧摩阻力与桩端阻力进行了研究。试验结果表明:静钻根植竹节桩抗拔荷载位移曲线比较平缓,采用指数函数对其进行拟合的效果较好;静钻根植抗拔桩中水泥土与桩周土接触面摩擦性质比灌注桩中桩土接触面摩擦性质要好,静钻根植抗拔桩的桩侧摩阻力是钻孔灌注桩的1.47~2.11倍;静钻根植抗拔桩中桩端水泥土扩大头能够提高桩基桩端阻力,而且能够提高靠近桩端处桩身与土体接触面的摩擦性质。     

具有高抗拔性能的支盘桩在工程中的应用研究

重点分析了变截面桩的一个特例：支盘桩的抗拔性能及其高抗拔力的实质。推导了不同盘间距情况下的支盘桩抗拔承载力的计算公式，并结合工程实例，指出了支盘桩的抗拔承载力主要取决于支盘阻力，为支盘桩的抗拔设计提出了必要的理论依据。     

粘土中等桩顶间距人字形桩与竖直双桩竖向承载力分析

通过有限元计算分析,对在粘土中人字形桩和竖直双桩的抗拔与抗压承载力Q～S曲线进行了定性的比较分析,得出了在相同桩顶间距时,人字形桩抗拔抗压性能均优于竖直双桩抗拔抗压性能的结论.     

黏性土土层含水率影响扩盘桩抗拔破坏的试验研究

为研究黏性土土层含水率对混凝土扩盘桩抗拔性能的影响,通过模型试验,研究不同含水率情况下,混凝土扩盘桩抗拔承载力及土体破坏状态的变化情况,利用ANSYS有限元软件进行模拟分析,并对分析结果进行比较。结果表明:黏性土层含水率对桩的抗拔承载力有较大的影响,承载力随含水率的提高而降低。     

挤扩多盘桩承力盘间距对单桩抗拔承载力影响的理论分析

通过建立桩-土共同作用的有限元模型,分析了挤扩多盘桩的承力盘间距对单桩抗拔承载力的影响,并提出合理的承力盘间距,为挤扩多盘桩抗拔理论进一步完善提供了借鉴。     

深圳某超高层建筑现浇竹节形-泥浆护壁成孔灌注桩施工技术

以深圳某超高层建筑(29层)桩基工程施工为例,重点介绍了现浇竹节形-泥浆护壁成孔灌注桩的设计与施工方法,该超高层建筑桩基工程设计采用的桩体抗拔承载要求高,设计采用泥浆护壁成孔灌注成桩并结合"逆向扩孔,逐段注浆"的方法进行现浇竹节形-泥浆护壁成孔灌注桩的施工,有效解决了较高抗拔承载力设计难等问题,施工过程中成桩质量好,地基承载力高。     

深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力性状研究

通过对基坑工程坑底工程桩桩顶位移与桩身轴力的实测结果进行分析总结,发现坑底工程桩在基坑开挖后,由于土体卸荷回弹产生较大的桩顶位移与拉力。为研究深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力变化特性,采用有限元分析软件ABAQUS,建立二维轴对称模型,对不同桩长、桩距、开挖深度与开挖半径对坑底抗拔单桩承载力的影响进行了分析。研究结果表明,桩长和桩径可以显著影响开挖后抗拔桩承载特性,可以通过增加桩长与桩径提高抗拔单桩承载力;开挖深度和开挖宽度共同影响坑底抗拔单桩承载力,主要影响基坑开挖后桩体受力特性,对单桩承载力影响较小。因此,当基坑开挖宽度和开挖深度确定后,合理的选择桩长与桩径十分必要。     

压力注浆对微型桩抗拔承载力影响的试验对比

微型桩一般采用投石注浆法成桩,因此压力注浆工艺对微型桩承载力具有很大的影响.结合现场试验,对压力注浆工艺对微型桩抗拔承载力的影响展开研究.试验研究表明,采用一次注浆成桩和直接灌注细石混凝土成桩的微型桩抗拔承载力相差不大,而采用二次注浆工艺可较大幅度提高微型桩的抗拔承载力,适当增大二次注浆量有利于提高微型桩的抗拔承载力....     

注浆螺纹抗拔桩室内模型试验与承载机理分析

为探讨一种新型注浆螺纹桩的抗拔承载机理，进行了室内模型试验，用以研究等截面圆桩及不同螺纹间距的注浆成型螺纹桩的荷载-位移曲线和侧阻力的分布规律。采用三维有限元分析方法，探讨了桩周土的塑性行为。结果表明，与等截面圆桩相比，螺纹桩中螺纹与桩周土的相互咬合作用增大了桩侧摩阻力，其侧摩阻力的增幅自上而下近似为等值，使得螺纹桩抗拔承载力得以大幅度提高；抗拔承载力与桩体螺纹间距与桩径的比值（即距径比）密切相关；存在某一最优螺纹距径比，使得抗拔承载力最高。三维有限元分析结果表明，随距径比值增大，桩侧土体塑性区先不断增大后逐渐减小，距径比为1时塑性区范围最大，此时相邻螺纹间形成了贯通的破坏面。针对注浆螺纹抗拔桩提出了最优螺纹间距，可为该桩型的优化设计提供依据。     

微型桩杆塔基础上拔试验研究

通过现场真型试验,对微型桩基础抗拔承载机理及其抗拔承载力计算方法进行了研究。试验研究表明:微型桩单桩抗拔承载力可由桩身自重和桩周侧摩阻力相加组成;二次注浆有利于提升微型桩抗拔承载力,在进行微型桩抗拔承载力计算时应考虑二次注浆的提升作用;群桩基础中布置斜桩可采用10度倾角;由于承台对上拔荷载的重分配,在上拔荷载作用下,角桩承力最大,边桩次之,中桩最小;本次试验条件下,微型桩抗拔群桩效应系数可取0.7进行计算。     

灌注细石混凝土微型桩基础上拔试验研究

通过现场真型试验,对灌注细石混凝土微型桩基础抗拔承载机理及其抗拔承载力计算方法进行了研究。试验表明:在本次试验条件下,微型桩单桩抗拔承载力可由桩身自重和桩周侧摩阻力相加组成;由于承台对上拔荷载的重分配,在上拔荷载作用下,角桩承力最大,边桩次之,中桩最小;微型桩群桩抗拔极限承载力可以通过单桩抗拔极限承载力乘以桩数和群桩效应系数计算得到,本次试验条件下,微型桩抗拔群桩效应系数选取0.75进行计算。     

抗拔载体桩承载机理及试验研究

抗拔载体桩通过将纵向钢筋伸入载体内,在抗拔受力时可充分发挥载体的锚固作用,显著提高其抗拔承载力.对抗拔载体桩的抗拔承载机理进行理论分析,并结合一实际工程进行了抗拔载体桩的单桩和群桩抗拔静载试验,研究其单桩受力和群桩受力时单桩的相互影响.研究结果表明,抗拔载体桩单桩承载力较相同尺寸的普通直杆桩有较大提高.对试验结果进行分析,提出了适合抗拔载体桩单桩抗拔承载力的计算公式,并通过对国内多个项目进行比对,验证了其可行性.     

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。     

支盘桩的抗拔机理及工程应用

在对支盘桩抗拔机理理论分析的基础上,设计了一个室内模型试验装置来研究支盘桩的抗拔承载和变形性能,并与等直径桩进行比较。对等直径桩、单盘支盘桩、双盘支盘桩分别进行了上拔加载试验,证明支盘桩的抗拔承载力远高于等直径桩;同时由于支盘桩在抗拔时和抗压时的承载机理不同,如果设计不合理,设多盘时的抗拔承载力反而会低于单盘支盘桩的抗拔承载力。     

嵌岩旋挖扩底抗拔桩工程应用研究

 对于单轴抗压强度在14.4 MPa以下风化程度不同的泥岩、泥质砂岩互层的特殊地质条件,按照现行设计规范,抗拔桩基础往往难以找到合适的终孔地层,利用旋挖钻机成孔、扩孔施工工艺形成扩底抗拔桩解决上述问题,并根据现场原型试验,对嵌岩旋挖扩底抗拔桩承载规律进行研究。根据桩顶静载试验和桩身应变测量试验数据,分析抗拔桩的桩身开裂、桩身变形规律。分析后认为,嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要由桩侧摩阻力、扩大头抗拔力提供,桩侧摩阻力是逐渐发挥作用的,计算桩的极限抗拔力时不宜考虑全部的桩侧摩阻力,扩大头抗拔力在整个抗拔力中占较大比例。嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要受桩顶位移控制。极限承载力是桩顶位移达到极限值(即容许上拔量)所对应的承载力,而不是抗拔桩真正所能发挥出来的最大承载力。当上部结构对抗拔桩桩顶位移比较敏感时,宜采取措施控制桩身变形,而不是单一提高桩的极限抗拔承载力。     

AM工法抗拔桩承载性状及影响因素分析

天津某工程基桩施工采用全液压可视可控旋挖扩孔施工工法(AM 工法),基于现场 3 根两次扩孔桩的抗拔静载试验数据建立数值计算模型,分析了桩土体系的变形屈服特性,研究了桩身参数对单桩抗拔承载力的影响。研究结果表明:在桩底和桩身扩孔能有效增加单桩竖向抗拔承载力,抗拔桩桩长、桩身直径、扩孔直径、扩孔次数及桩身模量与单桩竖向抗拔承载力正相关,但要充分考虑技术可行性和经济效益。