静压管桩静载试验分析

采用在预应力管桩中预埋应力计测桩身轴力的现场试验方案,在静压桩贯入过程中测得桩身轴力,并进行了竖向抗压静载试验,测得不同分级荷载作用下的桩身轴力图,通过对桩身内力分析来研究管桩在压桩及静载试验过程中的受力机理。     

PHC管桩锤击施工效应分析

PHC管桩施工效应对地基土性质和桩体受力特性有很大的影响。为了查明PHC管桩施工效应,以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩沉桩效应的测试和分析。通过观测沉桩的锤击数和土塞效应,分析了PHC管桩沉桩规律性;利用静力触探、标准贯入试验、孔隙水压力和侧向位移观测等现场测试手段,研究了PHC管桩对桩周土体的影响。研究发现:沉桩锤击数与地基土性质有很大相关性,土芯长度与总桩长之比为22%～35%,且桩壁越薄其土塞效应越明显,在桩体承载力计算时忽略土塞效应是很不经济的;沉桩过程产生很大的挤土效应,不仅产生超孔隙水压力,而且随孔压消散,地基土得到密实、消除或降低液化性,其侧摩阻力可提高80%以上,有利于桩体强度的发挥。     

用水泥土引孔的静压PHC管桩竖向承载力的试验研究

对浅部有深厚密实砂层的静压PHC管桩的竖向承载力进行了系列试验研究,包括对常规静压桩分别进行静载和休止后复压静载试验、对用不同水泥土引孔工艺的8根静压PHC管桩进行竖向静载试验、对12根桩进行高应变动力测试等。研究结果表明,采用改进工艺的水泥土引孔技术能使桩基竖向承载能力大幅度提高,可有效减少桩长,节约费用,且压桩力显著降低,施工便捷。此外,低应变动载测试表明,桩身完整性良好、施工质量可靠。     

有孔管桩静压沉桩超孔隙水压力消散分析

为研究有孔管桩静压沉桩效应,基于圆孔扩张理论,推导出有孔管桩静压沉桩产生的超孔隙水压力、塑性区半径等解析表达式。同时根据土压力理论,推导出超孔隙水压力与上覆有效压力关系的表达式。最后结合工程案例,比较分析静压无孔管桩和有孔管桩超孔隙水压力的变化情况,揭示出有孔管桩静压沉桩产生的超孔隙水压力变化规律,验证了有孔管桩能够加速超孔隙水压力的消散,并降低超孔隙水压力最大值。     

海淤地质条件下PHC管桩荷载传递机理研究

结合沿海地区某实际预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)工程,采用有限元数值计算与现场试验测试对比分析的方法,研究了PHC管桩在海淤地质条件下的荷载传递机理,就桩土相互作用的一般规律进行了分析。有限元数值计算时,土体采用弹塑性本构模型,并考虑桩土界面的非线性接触状态。结果表明:数值计算结果与实测结果总体变化趋势一致;海淤软土与PHC管桩界面的摩阻力较小,桩身轴力在淤泥层传递较慢。     

软土地基管桩挤土现场监测及分析

PHC管桩在沉桩的过程中会产生挤土效应和超孔隙水压力,对周围环境和建筑物安全造成影响,通过对工程实例现场监测,分析了沉桩挤土位移和超孔隙水压力的变化规律,并提出了减小位移和降低孔隙水压力的措施,为工程设计与施工提供必要的依据.     

黏性土中单桩贯入桩–土界面超孔压和土压测试现场试验

黏性土地基中静压桩沉桩过程桩–土界面受力变化是岩土工程中常见的问题。在东营某工地黏性土地基中进行了足尺静压桩的贯入试验,重点监测了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力和土压力随入土深度的变化规律,并分析了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力的关系,在同一入土深度桩–土界面土压力的变化特性,重点研究了影响桩–土界面有效土压力分布的原因。测试结果表明:沉桩引起的桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力比值最大是1.08,且该比值沿桩身向上逐渐减小;同一入土深度桩身不同h/L位置处桩–土界面土压力存在"侧压力退化"现象,且随着h/L的增加,该退化现象会越发明显,h/L=11/12位置处桩–土界面土压力仅约为10 kPa;除h/L=11/12位置处,桩身其它不同h/L位置处桩–土界面有效土压力是桩–土界面超孔隙水压力的1.88～2.20倍。研究成果对黏性土地基中静压桩施工和承载力确定具有一定的工程指导意义。     

大庆粘性土地区静压PHC管桩竖向极限承载力与终压力关系研究

利用SPSS统计软件对大庆粘性土地区24根静压PHC管桩静载试验数据进行了统计分析。探讨了大庆粘性土地区静压PHC管桩单桩竖向极限承载力与沉桩终压力之间的关系。得到大庆粘性土地区静压PHC管桩单桩竖向极限承载力与沉桩终压力之间的区域经验公式。根据此经验公式既可以合理地选择压桩机型及配重,也可以快速估算出单桩竖向极限承载力,用以指导静压预应力混凝土管桩的设计和施工。     

基于桩土界面的静压桩沉桩效应与承载特性室内试验研究

饱和黏性土地基中桩土界面的受力特性会对静压桩沉桩效应及长期承载力的发挥产生重要影响。通过黏性土地基中桩身表面嵌入式安装硅压阻式传感器的静压桩模型试验,分别对开口和闭口静压桩沉桩和加载过程的桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力进行研究。结果表明：在沉桩过程中,桩土界面超静孔隙水压力及有效径向应力随入土深度逐渐增加,沉桩结束时增量幅值随着h/D(h为传感器距桩端距离,D为桩径)增大而减小,同一h/D位置处闭口桩的增量幅值大于开口桩的;同一入土深度处,桩身不同h/D位置处桩土界面有效径向应力存在退化现象,且随着h/D和入土深度的增加退化越明显。在加载过程中,h/D=1和h/D=5位置处桩土界面超静孔隙水压力相比沉桩结束时减小,且随着h/D增大,减小幅度也增大;同一h/D位置处,桩土界面有效径向应力增量幅值随着桩顶施加荷载值增加而增大。沉桩过程和加载过程桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力均随着h/D的增加而减小,不同h/D位置处桩土间的有效径向应力变化是沉桩和加载过程桩土界面受力机理不同的重要原因。     

静压沉桩桩土界面受力特性研究

利用自制的大比例模型试验系统,通过双壁开口和闭口管桩,测试了开口和闭口桩沉桩过程中在不同桩身位置处桩土界面孔隙水压力和径向土压力,进而得到考虑孔压增量的桩土界面有效径向应力的变化规律.研究结果表明:桩土界面侧压力退化现象随着入土深度增加越靠近桩端退化越明显;特定试验条件下,闭口和开口桩桩土界面超孔压与上覆有效土体自重比...     

静压敞口预应力高强混凝土管桩界面剪切性状试验研究

桩土界面剪切行为对静压敞口预应力高强混凝土(PHC)管桩沉贯性状及长期承载力特性具有至关重要的作用。通过成层土地基中桩身预埋光纤光栅(FBG)传感器的静压桩足尺试验,分别对敞口PHC管桩贯入及静载荷试验中的桩土界面剪切行为进行研究。结果表明：在贯入阶段,桩身轴力及侧摩阻力沿桩的深度方向逐渐传递,传力幅值与桩周土体性状密切相关,土层界面处轴力传递效率依次为98.2%、92.2%、96.3%、83.8%、80.5%。随着压桩循环次数的增加,同一深度土层摩阻力呈逐渐减小趋势。经历5个压桩循环后,深度6 m处的砂质粉土层摩阻力减小幅度约为46.25%,深度10m处的粉质黏土层经历3个压桩循环后摩阻力减小幅度约为12.1%;载荷试验过程中,桩侧摩阻力随着桩顶荷载施加自上而下逐步发挥。摩阻力完全发挥所需的桩土相对位移,粉质黏土层的最大,约为6.96~7.46mm,淤泥质黏土层的次之,约为6.05mm,砂质粉土层的最小,约为4.23mm;与原状土相比,重塑区土体含水量、孔隙比参数指标降低,重度、黏聚力及内摩擦角增大。桩周重塑区土体物理力学指标变化是贯入及载荷试验阶段桩土界面剪切行为不同的重要原因。     

静压有孔管桩超孔隙水压力消散的影响因素分析

静压管桩因其质量可靠和施工过程中具有无噪声、无振动、应力小等诸多优点被广泛用于工程中。但静压管桩属于部分挤土桩,在沉桩过程中,桩周土体不仅会产生较大位移,而且会在短时间内形成较高的水压力。有孔管桩通过在桩身开孔能使土中自由水流入管腔,从而减小局部土体位移,加速超孔隙水压力的消散并降低其最大值。本文利用圆孔扩张理论,通过理论公式和工程算例的对比分析,得出有孔管桩沉桩超孔隙水压力随径向距离的增大呈对数衰减,随沉桩速率的加快不断增大,随深度的加深呈递增趋势,随开孔孔径的加大逐渐减小。可对控制管桩挤土效应提供可靠的理论依据。     

基于硅压阻式传感器的静压桩贯入模型桩土界面应力测试

静压桩贯入时要求传感器具备高灵敏度和准确性,还要求其动态频响高、测量范围宽及尺寸小。针对静压桩贯入模型试验,采用硅压阻式土压力和孔隙水压力传感器分别记录贯入过程中在桩土界面产生的侧压力和孔隙水压力,并对测试结果进行分析。结果表明:硅压阻式传感器适用于静压桩贯入模型试验,可以准确测试桩土界面侧压力和孔隙水压力随贯入深度的变化规律。     

PHC管桩施工对周围土体的影响分析

管桩在沉桩过程中产生的挤土效应,会使周围土体发生一定量的变形,并使土体内的孔隙水压力增加,从而对施工周边环境造成影响,甚至发生重大事故。针对此问题,结合京沪高速铁路正线路基PHC管桩沉桩过程的监测成果,分析了管桩在沉桩过程中周围土体变形和孔隙水压力的变化规律,并得出对类似工程具有指导意义的结论。     

层状黏性土中静压桩沉贯特性现场试验

为探讨层状黏性土中静压桩的沉贯特性,依托山东东营某桩基工程开展了现场静压桩足尺试验,分析开闭口静压桩压桩力的变化规律,明确开闭口静压桩桩端阻力和桩侧摩阻力在贯入过程中的分布形式,揭示桩土界面径向土压力和孔隙水压力的分布特征以及有效径向土压力对单位桩侧摩阻力的影响机制。试验结果表明：压桩力的变化规律基本反映了土层性质的变化,土层的软硬程度制约着压桩力的变化,开口桩压桩力明显小于闭口桩压桩力,沉桩结束时开口桩占闭口桩的33.9%～79.7%;土层的软硬程度对桩端阻力的影响较大,并且闭口桩对桩端土层软硬程度的敏感性高于开口桩;桩侧摩阻力的发挥与土层的性质密切相关,受到土层变化的原因桩侧摩阻力临近深度并不明显,并且单位桩侧摩阻力出现明显的退化现象;桩土界面桩侧土压力的增长幅度与土层性质密切相关;孔隙水压力和超孔隙水压力的分布形式与土层的渗透性有关,基于水力压裂理论结合圆柱孔扩张理论推导的超孔隙水压力计算公式能较好地反映超孔隙水压力的分布特征;粉土层中有效径向土压力与单位桩侧摩阻力的比值为0.28左右,在粉质黏土层的比值为0.3,桩侧摩阻力的退化实质上是桩侧有效径向土压力的退化。     

深厚软土超长预应力高强混凝土管桩轴向受力性状的试验研究

通过在管桩的钢筋笼里面添加带应变计的附加钢筋,对珠海保税区深厚软土地基中超长预应力高强混凝土(PHC)管桩进行了轴向静载试验和桩身轴力的测试,探讨了深厚软土地基中超长PHC管桩的竖向承载特性和荷载传递机理。结果表明在深厚软土地基中,超长PHC管桩表现出端承摩擦桩的承载性状,因此应当选择压缩性较小的土层作为持力层;超长PHC管桩的桩端土刚度对桩侧摩阻力的发挥有极大的影响,提高桩端土刚度对桩侧摩阻力有明显的增强作用;适当地增加桩长可以提高桩基的极限承载力;在长细比较大的超长PHC管桩设计中,除了从极限承载力和桩顶沉降来考虑外,还应该注意桩身强度的影响;同时,在沉降计算中,要充分考虑桩身压缩引起的沉降。该试验方法和试验结果对今后PHC管桩的研究和设计应用具有重要的指导意义。     

滨海软弱土条件下的PHC管桩挤土效应试验研究

结合工程实际并通过现场监测,测试在滨海软弱土区域进行PHC管桩压打过程中的四周土体位移和孔隙水压力。监测结果表明:离压桩位置越近的地基土的侧向位移越大,在影响范围内的孔隙水压力一直升高,压桩结束后,孔隙水压力消散比较缓慢;压桩挤土效应影响范围可取为桩长的0.85倍。通过监测可以确定软弱土孔隙水压力分布规律和桩的偏位规律的影响范围,其结果可以指导大面积进行PHC管桩施工时控制桩机的压桩路线、顺序以及桩机间的施工半径。     

PHC管桩挤土效应与时间效应研究

通过理论分析和现场测试,对PHC管桩的挤土效应和时间效应进行了研究,利用小孔扩张理论对PHC管桩挤土效应与其内外径比关系进行了分析,并利用静载试验和最终压桩力的关系,得到该试验场地PHC管桩桩基承载力的拟合曲线.     

基于黏性土的静压沉桩受力特性室内模型试验研究

将增敏微型光纤光栅传感器(以下简称FBG传感器)、土压力传感器成功应用于静压桩室内模型试验中,对贯入黏性土地基中双壁开口试桩TP1压桩力、桩端阻力、桩身内外管轴力、内外管侧摩阻力、单位侧摩阻力等的发展变化情况进行了监测。试验结果表明:FBG传感器、土压力传感器能较好地监测沉桩过程中的桩身受力状态。开口试桩TP1的压桩力、桩端阻力、桩内外管侧摩阻力均随着沉桩深度的增加而逐渐增大,而不同贯入深度下的内外管桩身轴力逐渐递减且斜率逐渐减小。静力沉桩过程中土塞逐渐形成并趋于稳定,沉桩结束时土塞高度超过3L/100。在沉桩过程中,随着贯入深度的增加,同一沉桩深度处桩侧水平应力逐渐释放,桩侧摩阻力出现"退化效应"。沉桩结束时,外管侧摩阻力值是内管侧摩阻力值的3倍。     

管桩水泥土复合桩挤土效应现场试验

管桩水泥土复合桩是适用于软土地基的一种新型复合桩。为研究该复合桩施工过程挤土效应引起的桩周应力场随时间、空间的变化规律,结合工程实例,对其进行桩侧水平应力及孔隙水压力测试。试验结果表明:水泥粉喷桩施工过程中桩周土体应力场显著变化;粉喷桩施工造成桩周土体应力释放,有效减小了管桩静压沉桩挤土效应;管桩桩端到达测点高程时产生的超孔压最大,沉桩挤土竖向影响范围约为1.83~2.67倍沉桩深度;沉桩过程中超孔压比随距桩心距离的增加而近似呈线性规律减小,挤土产生超孔压的影响范围约为8倍管桩外径。