桩基动测技术存在的问题和发展趋势

桩基础是工程实际中常见的一种基础形式,而桩基的质量检测则是其中的重要环节。根据桩基动测实践的工程经验,阐述了近几年来国内外桩基动测技术的新发展,国内常用的几种桩基动测技术的基本理论及其缺陷,并指出了新世纪桩基动测技术的发展动向。     

桩基工程动测技术若干问题讨论

前言 桩基动测技术在近十几年来发展很快,但也是争议较多的工程质量检测方法技术。桩基动测方法的广泛应用,又推动了技术本身迅猛地发展。动测技术的兴起,确实解决了一些过去没能较好解决的桩基检测技术问题,但是,在工程实践中,许多用户发现,除了测试方法简便、经济、快速、易于实施的优点可以肯定外,其测试结果的可靠性却复杂多变,有时十分离奇。面对动测技术的成功与失败例子,社会上存在两个极端的     

桩身缺陷模型桩模拟试验与动测波形特征

通过动测桩身完整性模型模拟试验,获得了桩身典型缺陷与波形特征的对应关系,完善了动测桩基完整性的理论依据,并对桩基完整性检测技术提出了几点意见。     

桩基础动力检测技术的现状及发展趋势

简要回顾了各种桩基动力检测技术的发展过程，综述了目前桩基动力检测技术的主要方法及其存在的局限性，并对桩基动测技术的发展动向作了探讨。     

人工神经元网络在动测桩基承载力中的应用

本文将人工智能领域的分支人工神经元网络方法应用在动测桩领域中,使得大量专家的经验和动测桩基承载力技术有机地结合在一起,在确定桩基承载力时发挥特有的作用。     

半埋入模型桩室内试验激振方式选择

低应变反射渡法是当前在工程桩基检测中应用的动测方法之一.应用低应变动测技术,采用波形、相位分析,研究混凝土桩在11种激振条件下桩顶速度波的波形曲线特点,总结了各种激振方式的适用范围,对低应变桩基动测激振条件的选择提供了技术参考.     

动力测定桩承载力的若干问题

本文总结了桩基承载力的检测方法，包括桩基承载力的基本概念、确定承载力的不同方法、加载速度对桩基承载力的影响及各种动测方法；并讨论了桩基动测的现状和发展方向。     

基于LS-DYNA的变截面桩低应变动测技术分析

探讨利用数值模拟技术模拟桩基动测的可行性,利用实测曲线对建模关键技术进行验证;提出的建模方法可为对数值模拟技术在桩基检测领域的应用提供参考。对某项目变截面灌注桩进行数值模拟,与实测曲线吻合较好,结论可为基桩动测技术提供理论支持。     

桩基承载力动测的频率—回弹法

本文从桩基动测的质量—弹簧振动模型出发，利用两个不同重量的落锤分别与桩顶碰撞，并产生回弹现象，提出了一种新型桩基动测技术，频率—回弹法。从理论上克服了以往动测方法中求取桩—土体系参振折合质量的困扰、或获取桩顶初速度的误差与不便。     

国外应用PDA桩基分析仪系统测试桩规范

PDA动测技术在国外已得到广泛的应用,不少国家已将桩的动测法列入地基基础设计与施工规范,如国际土力学和基础工程学会在1983年将CASWAP法作为学会建议的方法列入学会野外及室内试验委员会编制《规范):加拿大国家《总建筑规范》(1987年)规定,桩在承载力可用PDA桩基分析仪或用静载试桩确定;英国土木工作学会编制的《桩基规范)(1988年)中规定了桩基可采用PDA动测法;澳大利亚在《桩基设计施工规范(AS259-1976)》中规定可根据波动方程(PDA桩基分析仪)测定桩极限承载力;在荷兰,规定所有灌注桩均须经过动力检测;还有美国、西德等国家,也先后正式出版了桩的《动测规程》。限于篇幅,我们仅摘译了、翻印了国际土力学和基础工程学会、加拿大、英国的有关PDA动测《规范》。国际土力学与基础工程学会PDA动测规范:     

考虑土体竖向波动效应的静钻根植竹节桩纵向振动阻抗研究

 针对静钻根植竹节桩这一新桩型特殊的桩身结构及桩土接触条件,基于考虑土体竖向波动效应的三维轴对称模型研究其纵向振动阻抗。首先,采用虚土桩模型模拟桩底土对桩端的支承作用,根据桩周土的成层性和桩身竹节的分布情况,将桩土体系沿纵向划分成有限个微元段,同时,将桩周土沿径向划分为有限个圈层以考虑其径向非均质性;然后,利用Laplace变换和阻抗函数递推方法,得到桩顶频域响应解析解;在此基础上,将退化解与已有文献的解进行对比,证明退化解的合理性;最后,在桩基设计中比较关心的低频范围内分析桩身竹节、桩周水泥土及桩底土参数对静钻根植竹节桩桩顶纵向振动阻抗的影响。     

竖向动荷载下桩土参数对基桩动力稳定性的影响

探讨了桩在竖向动力荷载作用下桩侧负摩阻力、桩土阻尼、桩的尺寸效应、地面荷载、桩土质量等参数对基桩动力稳定性的影响问题 ,并提出了桩截面尺寸选择的控制条件 ,为桩基础动力设计与分析提供参考依据     

嵌岩特性对嵌岩桩桩顶扭转振动阻抗的影响

考虑桩身截面和桩侧土性质的变化,建立了层状土中嵌岩桩的扭转振动计算模型和控制方程; 利用Laplace变换技术和阻抗递推技术,求得任意荷载作用下嵌岩桩桩顶扭转振动复阻抗,并通过与现有解对比验证了所得解析解的合理性。基于所得解析解,在桩基础动力设计关注的低频范围内讨论了嵌岩桩几何性质、桩底沉渣、岩体性质对桩顶扭转振动复阻抗的影响。结果表明:在扭转振动条件下,嵌岩桩存在一个临界嵌岩深度,临界嵌岩深度随着桩长径比的增大和嵌岩段岩体性质的提高而降低,这说明在工程设计时,并非嵌岩深度越深对整个桩土系统承载特性越有利; 临界嵌岩深度范围内,随着嵌岩深度的增加,桩顶扭转动刚度逐渐减小,动阻尼逐渐增大,超出此范围时,嵌岩深度对桩顶扭转振动阻抗基本上没有影响; 当嵌岩深度小于临界深度时,桩底沉渣的存在会使桩顶扭转动刚度降低,动阻尼增大; 当嵌岩深度超过临界深度时,桩底沉渣对桩顶扭转振动阻抗基本上没有影响; 桩径是影响桩顶扭转振动阻抗的主要因素。     

锤击荷载作用下大直径钢管群桩的动力特性分析

上海某机械厂有一大直径钢管桩,用于所生产柴油打桩锤出厂前的试用。目前试桩已不满足新生产大吨位柴油打桩锤的试打要求,因此拟增加8根短桩与试桩组成群桩。由于锤击荷载作用下长短组合群桩中荷载的分配及沉降的研究较少,为得到合理的群桩加固型式,采用有限元方法研究锤击荷载作用下群桩的动力承载特性。首先建立单桩有限元模型,分析竖向静荷载作用下钢管桩的沉降,并将模拟结果与现场静荷载试验结果进行对比,验证有限元模型的准确性,再分析锤击荷载作用下单桩的动力响应;其次建立锤击荷载作用下的长短组合群桩有限元模型,分析承台质量、承台埋深、辅桩桩长对群桩桩顶荷载分布及沉降的影响。结果表明锤击荷载作用过程中,角桩、边桩桩顶最大压应力较大,主桩桩顶最大压应力较小;承台埋深越浅,群桩桩顶应力越大,沉降反而越小;承台质量、辅桩桩长对群桩动力特性影响不大。     

高应变动测技术在扩底桩检测中的应用

结合桩基工程检测实践,介绍了高应变动力测试技术在西安某热电厂扩底桩试桩检测中的应用。通过对同一根桩上桩基静载荷试验和高应变动载荷试验的对比研究,得出高应变测试不适宜于扩底桩检测的结论。     

部分埋入群桩的竖向振动特性

采用动力Winkler动力梁模型,由传递矩阵法推导了部分埋入单桩竖向振动的计算公式;充分考虑了被动桩与土体的共同作用,基于桩–桩相互作用因子的叠加法,建立了部分埋入群桩的动力模型。通过参数(埋入比L1/L2、桩间距s/d和激振频率f)探讨,得到了匀质半空间和层状地基中常见部分埋入群桩的动力特性变化规律:①埋入比的增大会显著的降低单桩和群桩的阻抗;②部分埋入桩的存在会降低桩–桩相互作用,从而进一步消弱群桩的空间协同工作的能力;③部分埋入桩对于群桩基础的低频动力响应影响不大,但随着频率的提高而日益显著。然后,本文的退化解与现场实测结果和试验数据进行了比较。最后,本方法被用于分析某海上风力发电机组群桩基础的幅频曲线,并指出了其动力响应与完全埋入群桩的差异,为工程设计提供参考。     

PHC桩的打桩监测与分析

介绍分析了PHC桩试桩过程中的高应变动测在可打性分析、锤击能量与锤击力监测、桩长与极限承载力关系、初复打对比试验等中的应用。高应变动测为PHC工程桩打桩中的送桩器能量损耗、桩身损坏、停锤标准等分析提供了依据 ,可以为相关工程提供借鉴。     

饱和土中大直径缺陷桩水平振动响应研究

为了研究成层饱和土中存在缺陷的大直径灌注桩的水平振动响应问题,基于Boit理论和严格的平面应变假设建立缺陷桩-饱和土横向耦合振动简化模型。引入势函数并利用算子分解法、分离变量法得到桩周饱和土对桩的水平作用力,再利用桩土接触面耦合条件及刚度矩阵传递法得到桩顶复阻抗;最后,通过模型对比与退化对比验证本文解的合理性。研究结果表明:(1)扩径对提高桩顶复阻抗起到的作用相对较小,但是缩径的出现将明显降低桩顶复阻抗;(2)桩顶动刚度和动阻尼对桩身缺陷大小和长度的敏感度不同,动刚度较动阻尼更为敏感;(3)桩顶附近缩径缺陷会导致桩顶复阻抗显著降低,而桩中部和端部附近缩径缺陷对桩顶复阻抗的影响相对较小。     

桩径对桩-土-结构共同作用时的抗震性能的影响

根据上海某高层建筑地基基础结构数据建立软土地基上桩基础高层建筑平面动力有限元计算模型,以横观各向同性材料模拟软土地基,弹性阻尼人工边界模拟地基半无限体,薄膜单元模拟桩-土间接触滑移性能,并考虑桩-土-结构相互作用,采用上海地铁某车站地震监测数据作为地震波输入进行动力有限元计算。基于此计算模型,在其他条件不变的情况下选择各种桩基直径进行计算,根据计算结果分析讨论了在该模型条件下桩径选择对上部结构以及桩基础整体抗震性能的影响,提出了优化方案,进行总结并得出结论。     

排桩隔振试验分析

基于实体桩现场测试试验的基础上,研究了饱和土地基中非连续屏障对振动的隔离,分析了饱和土体渗透性对非连续屏障隔振效果的影响,研究表明在一定条件下,实芯桩的桩径对隔振有一定影响,随着桩径的变大,隔振效果逐渐变好,通过动态分析测试系统对测点三个方向检测,可得振动对于场地在三个方向上的影响是不一样的,对于两排组合桩与单排桩的比较,本试验组合桩的隔振效果比单排桩效果大致相差不大。