北京地区群桩基础桩土荷载分担的现场试验研究

对一系列足尺群桩竖向静载荷试验的部分结果进行的分析和总结。试验采用钻孔灌注桩,方案包括单桩、三桩、六桩纯摩擦和端承摩擦桩各一组。首先对试验作了简要介绍。然后对比分析了单桩和群桩、群桩中桩数(桩距)以及端承条件不同(纯摩擦与端承摩擦)等影响因素下,不同方案所得到的基底桩间土反力分布、承台下各桩荷载分配的规律以及桩土荷载分担情况等一系列有意义的结果。试验表明,对于本次试验的具体情况,在桩距为3.08D下,群桩基础桩间土可以分担24%鶫27%的荷载,在桩距4.35D下,可以分担35%鶫42%的荷载。因此,在北京地区可以在桩基设计中适当考虑桩间土分担荷载的作用,同时用改变桩基结构(布桩形式、桩距、端承条件等因素)的方法调整桩土荷载的分布特征和分担比例。     

超长水泥土搅拌桩的荷载传递特性

大型构筑物实体下超长水泥土搅拌桩的桩身应力和变形观测结果表明,对桩身质量良好的水泥土桩,在长期荷载作用下呈现出接近刚性摩擦桩的荷载传递特性和较高的桩土应力比,并且,只要桩身中下部水泥土强度有保证,群桩中桩身轴力的有效传递深度可达25m以上.     

北京地区群桩基础荷载传递特性的现场测试研究

首先对试验情况作了简要介绍,在此基础上对比分析了单桩和群桩、群桩中桩数(桩距)以及端承条件不同(纯摩擦与端承摩擦)等影响因素下,不同方案所得到的桩侧阻力、桩端阻力随荷载水平、位移变化的分布特点和发挥性状,讨论了北京地区群桩基础中桩土承台相互作用产生的各种“削弱”和“增强”作用性状和作用机理,并由此归纳总结了北京地区群桩基础侧阻力、端阻力的分布特点和模式。成果不仅对北京地区群桩基础应力分布计算所需的参数提供了实测数据,同时也对其它地区的桩基设计和研究起到参考和借鉴作用。     

大直径薄壁灌注筒桩竖向荷载传递性状解析分析

筒桩与土芯存在相对位移趋势以及它们之间相对位移的发生是筒桩内侧摩阻力产生的原因。本文考虑竖向荷载作用下大直径薄壁灌注筒桩内摩阻力发挥情况,在前期工作基础上进行了修正改进,采用一种桩内侧阻、桩外侧阻和桩端阻荷载传递模型,对桩周外侧土处于弹性状态时内侧摩阻力便开始发挥的情况进行解析求解,推导出大直径薄壁灌注筒桩的轴向荷载-沉降曲线的解析算式。通过一工程算例,验证本文公式的实用性。     

带承台高喷插芯组合单桩荷载传递特性试验研究

 高喷插芯组合桩(JPP)是由高压旋喷桩和预应力混凝土芯桩构成的一种新型组合桩。为了对带承台单桩荷载传递特性有更深入的认识,以自行开发的大型桩基试验模型槽为依托,对带承台单桩进行静载试验。通过埋设在JPP中的监测仪器和承台下传感器得到如下荷载传递特性：与不带承台JPP单桩相比,带承台单桩承载力显著提高,承台可以承担较大比例的荷载;桩土应力比为20～100,且桩顶处桩土应力比基本维持在22左右,为承台与桩截面面积比的2倍;承台的存在限制了桩土相对位移,摩阻力不易发挥;承台对桩侧摩阻力有“削弱”作用,特别是对上部摩阻力,对桩端阻力有“增强”作用,并且与不带承台单桩相比,达到极限摩阻力所需位移增大。这些成果对JPP与承台共同作用特性研究具有一定的意义。     

大直径现浇混凝土薄壁筒桩竖向荷载传递机理研究

大直径现浇混凝土薄壁筒桩是一种新的地基处理技术，已在公路、堤防工程中得到应用，由于对其竖向荷载传递机理及承载力特性缺乏深入研究，目前设计计算中仅进行粗略地估算，势必引起较大的误差，开展这方面的研究非常必要。本文通过有限元分析方法，考虑桩土接触形式、土体自重初始应力场和土体的非线性．通过有限元计算的荷载一沉降曲线结果与现场试验结果对比，验证了有限元分析方法的合理性。在此基础上开展了顶部封盖筒桩的荷载传递机理研究，提出了筒桩竖向承载力的四个组成部分及发挥情况，并详细分析了筒桩内摩阻的分布形式，本文研究结果将为筒桩竖向承载力设计提供可靠基础和依据。     

浅层砂土地区夯扩桩荷载传递试验研究

本文通过在浅层砂土地区进行二根单桩静载荷试验,并在试桩中埋设钢筋应力计,了解夯扩桩设计参数是否合理,验证夯扩桩承载力是否满足设计要求,实测桩身内力变化,并对夯扩桩的荷载传递规律进行研究。     

考虑土芯作用的大直径灌注筒桩轴向荷载传递性状分析

大直径现浇混凝土薄壁筒桩为高速公路软弱地基处理中的一种新型高效优质桩。筒桩具有与一般的灌注或沉管实心桩不同的荷载传递机理,筒桩的荷载传递机理的复杂性制约了筒桩承载理论的发展与工程应用,其工程设计方法至今仍处于半理论半经验的状态。考虑大直径灌注筒桩土芯分担荷载以及筒桩与土芯内摩阻力发挥情况,采用一种桩内侧阻、桩外侧阻和桩端阻荷载传递模型,推导出一种沉管灌注筒桩的轴向荷载-沉降曲线的解析算式,并计算得到任意截面桩身轴力及内外侧摩阻力表达方程式。通过一工程算例,验证本文公式的实用性。计算结果表明,土芯分担顶部荷载并提供内侧摩阻力,对增大承载力和减小沉降量都有贡献。     

钻孔灌注桩荷载传递机制现场试验研究

钻孔灌注桩的荷载传递机制一直是研究的热点之一,因此特开展了多层地基土中钻孔灌注桩现场静载荷试验研究。试验通过在桩身内部埋设钢筋应力计,研究在竖向荷载作用下多层地基土中钻孔灌注桩的荷载-沉降曲线特征和极限承载力大小,分析桩身轴力、桩侧摩阻力和桩端阻力的发展变化规律,为今后类似工程钻孔灌注桩的设计和试验提供参考。     

水泥搅拌桩荷载传递机理研究

通过模型试验和轴对称有限元 无穷元耦合分析 ,研究了软土层中水泥搅拌桩的荷载传递。分析结果表明 ,基础、桩长和垫层对水泥搅拌桩复合地基的荷载传递有较大影响。在软土中桩身上部桩土之间可以产生相对滑移 ,产生相对滑移的深度与桩土模量比有关 ,砂垫层虽能增大桩间土分担比 ,但同时也降低了桩顶反力     

筒桩桩承式加筋路堤现场试验研究

为了进一步明确筒桩桩承式加筋路堤的工作机制,在广州绕城高速公路九江—小塘段进行现场试验。试验结果证明,筒桩单桩竖向承载力大,均以刺入方式破坏,并且筒桩单桩复合地基承载力大,沉降小。筒桩桩承式加筋路堤荷载传递机制主要受"土拱效应"和"拉膜效应"控制,桩土应力比随路堤荷载以及桩顶与桩间土之间沉降差的变化而变化。路堤荷载下筒桩复合地基,总沉降小,桩帽上和桩间土上的土体存在沉降差,沉降差的发展可以反映土拱效应的发挥程度。另外,路堤荷载在地基土中产生的超孔隙水压力很小,且随深度迅速减小,地下6.0m处超孔压已接近0。路堤侧向变形小且随深度迅速减小,最大侧向变形发生在地下3.0～4.5m处。     

大直径现浇混凝土薄壁筒桩竖向承载力计算研究

大直径现浇混凝土薄壁筒桩是一种新型桩,已成功应用于高速公路、铁路、水利堤坝、基坑支护工程及民用建筑地基处理中,因其经济效益好、施工速度快、质量有保证、无污染等优点取得很好的经济和社会效应。该桩为端承摩擦桩,如何计算筒桩内、外侧摩阻力是竖向承载力计算中的关键问题,目前这方面的研究很少,各种方法中对是否考虑土芯作用有较大分歧,对端阻力和侧阻力的折减修正也有很大差异,粗略的计算方法导致实测值与计算值相差很大,一般情况下计算值均低于实测值。在筒桩荷载传递机制基础上,对其竖向承载力计算进行探讨,综合利用现有国内外研究成果,对比分析5种计算方法,并通过2个工程实例的静荷载试验进行比较。结果表明,ICP方法简单、实用,与实测值最接近,值得推广应用。     

砂土中螺旋挤土灌注桩受力性状模型试验研究

 利用自行研制的电动模拟钻机和桩基模型试验系统,在匀质砂土地基中进行新型螺旋挤土灌注桩模型试验,探索完全挤土型SDS桩的荷载传递规律和承载变形特性,发现桩侧摩阻力沿桩身呈异步发展,在小于0.2倍桩径的桩土相对位移范围内,桩侧摩阻力随桩土相对位移呈单调上升,且桩侧摩阻力远高于桩端阻力。通过SDS桩与CFA桩的试验结果对比发现,桩长因素对SDS桩承载变形特性的影响大于CFA桩,在桩长、桩径和地基都相同的模型试验条件下,SDS桩的极限承载力比CFA桩提高25%～70%。应用太沙基和派克的土压力原理及应力路径方法,阐明不同成桩工艺对桩周土体物理状态和力学指标的影响。结果表明,不同成桩工艺是引起SDS桩与CFA桩的承载变形性状出现差异性的主要原因。     

大直径深长钻孔灌注桩分层荷载传递特性试验研究

 基于常州高架一期工程现场静荷载和桩身应力测试结果,分析竖向荷载下大直径深长钻孔灌注桩在分层土中的荷载传递规律。由于试桩加载至破坏,故对此分析能为深入研究大直径深长钻孔灌注桩的承载性状提供有价值的工程参考。试验结果表明：大直径深长钻孔灌注桩端承力所占比例较低,荷载–沉降关系呈陡降型,存有明显拐点;侧、端阻力非同步发挥且相互影响,同时上下层侧阻力亦先后发挥至极限;通过对试桩的实测数据进行分析可得,埋深对桩周具有相似物理力学特征土层的侧阻力影响较大,一些土层实测侧阻力与勘察报告推荐值有很大差异;土层(1)和(3)荷载传递曲线属加工软化型,而桩端土荷载传递曲线属明显的双折线硬化模型,这说明上部土层有剪切破坏趋势,使侧阻产生一定程度削弱,而在承载时端承力有较大发挥空间。     

三峡库区滑坡土石混合体与桩的接触面力学特性试验研究

 以库区典型堆积层滑坡为工程背景,开展一系列不同的含水率、含石量及剪切速率的室内大型直剪试验,探讨不同试验条件下抗滑桩与土石混合体接触面力学特性的变化特征和规律,建立抗剪强度参数与含水率、含石量之间的函数关系。试验结果表明,接触面的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角随着含水率的升高而减小,而黏聚力减小趋势在土体饱和时趋于平稳。随着含石量的增大,桩土接触面抗剪强度及内摩擦角则呈现出先减小后增大的抛物线型变化趋势,而黏聚力则逐渐减小。此外,剪切速率增大,接触面的抗剪强度参数则显著增大。研究成果可为土石混合体滑坡抗滑桩设计、接触本构和加固工程的长期稳定性分析提供重要依据。     

砂性土地基中静压PHC管桩施工

密实砂层中的静力触探和标准贯入试验表明,将PHC管桩静力压入砂层地基中极为困难。郑州市某住宅工程中,经方案比选采用大密度泥浆护壁预引孔静压沉桩技术,经检测管桩各项技术指标满足设计要求。     

后注浆抗压桩受力性状的试验研究

 在温州鹿城广场5根抗压桩静载试验的基础上,揭示后注浆抗压桩在不同荷载水平下的一些规律。试验表明,注浆压力时刻都在变化,但有一个大体动态变化的范围。注浆可以固化桩底沉渣和桩侧泥皮,改善桩的承载性能。抗压桩在荷载作用下,桩身轴力随着深度的增加而减少,且随着荷载的增加,桩端轴力逐渐增大。对持力层是卵石层的桩采用桩端后注浆技术后,桩身压缩量占单桩沉降的80%以上。桩侧摩阻力的发挥程度和桩土相对位移有着很好的对应关系。当桩土相对位移达到一定值后,桩上部土层会出现桩侧摩阻力随着桩顶荷载的增加而减少的现象,即侧摩阻力软化现象。而靠近桩端的桩侧土体,尽管桩土相对位移较小,桩侧摩阻力值却会急剧增大。     

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。     

苏通大桥岩土特性的扁铲侧胀试验研究

随着工程建设规模的不断扩大,岩土工程设计中对岩土参数的精度和可靠性要求越来越高。由于岩土性质对其所赋存环境的强烈依赖性,仅仅依靠室内测试方法已远远不能满足岩土工程设计的要求,因此岩土性质的现场原位测试技术和方法在岩土工程,特别是大型岩土工程的勘察和设计中具有越来越重要的地位和作用。本文结合苏州—南通(苏通)长江公路大桥建设的实际,运用扁铲侧胀仪(DMT),对桥梁地基的有关岩土参数进行了现场试验研究。通过与常规室内外试验结果的对比分析发现,这种试验不仅具有快速、简便、经济、重复性好的特点,而且其所提供的岩土信息丰富、结果可靠。