PHC管桩工程特性分析

以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩受力特性研究。利用桩身预先埋设的光纤传感器,并借助静载荷试验、高应变和静力触探等现场测试手段,研究了PHC管桩在不同级别荷载作用下桩身沿深度的受力分布特征,发现PHC管桩侧摩阻力不仅与地基土层性质相关,而且其分布特征也与桩埋置深度有很大关系;桩体上段摩阻力较小,中间段发挥度最大,下段桩身轴力衰减较快;根据试验结果提出了PHC管桩单桩承载力修正公式,用该式求得PHC管桩单桩承载力与静载荷试验结果吻合,说明修正公式是合理的。     

大厚度自重湿陷性黄土场地桩基负摩阻力计算方法研究

针对大厚度自重湿陷性黄土场地桩基负摩阻力的计算问题。首先,根据现场浸水试验沿深度实测沉降量与Boussinesq的竖向位移解的相似性,提出由地基总的自重湿陷量,计算桩周任意深度土层沉降量的方法;其次,考虑土体剪应力-剪应变的非线性和桩-土相对位移沿径向的变化关系,提出可以同时考虑土的非线性和极限抗剪强度的桩-土荷载传递函数;根据桩身单元的静力平衡,建立了桩身荷载传递计算模型,可计算桩身轴力、桩侧摩阻力、中性点位置和桩顶沉降量。将计算的结果与现场桩基浸水试验实测结果进行对比,表明了所提计算方法的有效性。研究结果可为湿陷性黄土场地桩基设计提供新方法,也可为其他场地桩基承载力计算提供参考。     

微浸水对桩基负摩阻力影响的试验初探

为使湿陷性黄土地区桩基负摩阻力问题得到实质性的解决,提出了一种在桩基施工过程中通过桩周土体浸水消除部分黄土湿陷以提高其承载能力的思想,并以此为出发点,阐述微浸水概念,设计现场试验,进而分别对不同地层条件下及不同微浸水程度后桩侧负摩阻力的分布特点、发展规律展开初步探索。研究结果表明:高压循环注浆成桩工艺既能实现桩周土体的微浸水,使其首先发生预湿陷,又能使漏浆层以下一定深度范围内土体浸水程度明显增强形成强浸水段,引发再湿陷,产生负摩阻力;土层中漏浆层的不连续分布,致使桩周土体在桩体受荷后分段湿陷,桩侧负摩阻力沿桩身呈现交错分布的形态;随着微浸水程度的逐步增加,桩侧正摩阻力逐渐受到削弱,单桩极限承载力逐渐减小,与此同时桩侧负摩阻力逐渐增大,但增幅不大、数值较小。最后,指出本次试验的不足之处,并对后续研究提出建议。     

黄土地基中人工挖孔扩底灌注桩负摩阻力试验研究

通过2根试桩的现场预浸水再加载试验,研究湿陷性黄土地基中人工挖孔扩底灌注桩在预浸水过程及其之后的加载过程中桩身摩阻力、桩端反力及桩身中性点深度的发展变化规律,并与我国现行规范进行比较。结果表明:(1)桩周土浸水过程中,桩身负摩阻力、正摩阻力及桩端反力均逐渐增大,桩身中性点位置逐渐下移。浸水结束时,中性点深度比为0.54～0.61,远小于桩基规范的推荐值;(2)在桩顶施加竖向荷载过程中,桩身负摩阻力逐渐减小,而正摩阻力及桩端反力继续增大,桩身中性点位置逐渐上移。桩顶竖向荷载P=11 000 kN时,中性点深度比为0.15～0.61,也远小于桩基规范的推荐值;(3)在桩顶设计荷载作用下,实测的桩身负摩阻力大小、分布范围及分布形式与桩基规范及黄土规范的规定有较大的差异;(4)黄土地基中桩身负摩阻力及中性点深度随着桩周土浸水、桩顶荷载处于一个动态变化过程中,负摩阻力的大小也受到桩径的影响。     

欠固结土中单桩负摩擦效应研究

本文针对桩土工后沉降引起的负摩擦效应,建立了桩和土体协同作用的三维计算模型,对桩土沉降过程进行了内力和变形计算,分析了不同欠固结土厚度和桩顶荷载对负摩擦效应的影响。计算结果表明在欠固结土厚度为定值时,桩侧负摩阻力随桩顶荷载的增大而减小,桩顶荷载越大,"中性点"位置越靠近地面(即上移),欠固结土厚度越大,"中性点"位置越远离地面(即下移);桩体轴力分布沿桩身呈现先增大后减小的趋势,轴力最大值对应桩侧摩阻力为零的位置,即桩体中性点位置;在桩端部位存在摩阻力的增强效应,受桩顶荷载大小的影响,轴力在桩端部位的变化幅度较大。随着欠固结土厚度的增大,土体的沉降量也逐渐增大;随着桩顶荷载的增大,土体的沉降量也逐渐增大,但欠固结厚度对于沉降量的影响大于桩顶荷载对于沉降量的影响。     

基桩在湿陷性黄土地区负摩阻力试验研究

通过桩基础在湿陷性黄土中浸水载荷试验,分析了桩在各土层的负摩阻力,得出了在一些自重湿陷性黄土地区,桩在浸水状态下基本未产生负摩阻力,侧摩阻力为正,湿陷性对单桩极限承载力值影响甚小的结论。     

特殊浸水下桩基负摩阻力试验研究

为妥善解决湿陷性黄土地区负摩阻力引起的桩基承载力下降问题,以消除桩周黄土湿陷性为出发点进行新途径和新方法的探索,采用非传统的特殊浸水方式分别对混凝土灌注桩、微型钢管砂浆复合桩进行了现场试验。结果表明:桩顶受荷时采用注水孔与试坑相结合浸水量较大,浸水段桩侧以负摩阻力为主,最大值达319.62 kPa,局部出现正摩阻力;成桩过程中采用泥浆循环浸水量较小,桩周土体在桩顶受荷前完成部分湿陷,受荷后桩侧以正摩阻力为主,局部出现负摩阻力,且数值较小,最大值为32 kPa;特殊浸水条件下桩周土体沿桩身分段湿陷,桩侧出现多个负摩阻力峰值及中性点,正、负摩阻力交错分布;桩基负摩阻力的大小受浸水方式、加载方式、浸水固结时间的综合影响,建议在桩基施工过程中采用合理的施工工艺对桩周土体预先进行微量浸水,消除部分黄土湿陷,以避免由于地下水环境改变而引发的桩基承载力下降。     

自重湿陷性黄土场地桩周负摩阻力的计算方法探讨

本文分析了群桩与疏桩基础在工作荷载状态下和受水浸湿情况下桩体的沉降变形特征及与桩周土位移的相对关系,提出单位面积负摩阻力取值及桩体沉降、中性点、负摩阻力的计算方法,使自重湿陷性黄土场地桩周负摩阻力设计计算及承载力、基础沉降验算做到与实际工程更为接近,更趋合理。     

湿陷性黄土地区桥梁桩基工后沉降计算方法研究

针对高速铁路工后沉降要求严格,湿陷性黄土地区桩基由于浸水引起的附加沉降计算研究不充分的现状,以现场大型桩基浸水试验结果为基础,分析了桩基浸水附加沉降的产生机理,提炼出湿陷性黄土地区高速铁路桥梁桩基工后沉降计算模型,提出了工后沉降计算方法。研究表明,浸水附加下沉是湿陷性黄土地区桥梁桩基需主要考虑的工后沉降,工后沉降可能比工前沉降大得多,桩身压缩沉降是沉降的主体,混凝土蠕变在沉降计算中不可忽略;通过荷载传递理论计算浸水前桩身轴力分布,假定浸水后桩侧阻力和桩端阻力同步发挥获得浸水后的桩身轴力分布,据此可分别计算构成工后沉降的桩身弹性压缩、桩身蠕变和桩端沉降。     

自重湿陷性黄土浸水对桩基受力的影响分析

假设桩侧自重湿陷黄土浸水变形曲线符合指数形式,推导出了摩擦桩在桩侧土浸水后处于弹性阶段时,单桩侧摩阻力、中性点位置以及桩身轴力的解析表达式。分析了自重湿陷性黄土浸水对桩侧摩阻力及桩身轴力分布的影响,为桩基设计提供依据。     

湿陷性黄土地区单桩负摩阻力计算研究

湿陷性黄土地区地基土浸水湿陷后,桩侧表面可能产生负摩阻力,将导致桩基承载力降低。对湿陷性黄土地区桩基负摩阻力的产生机理及变化规律进行了分析。通过对实测曲线的分析及借鉴前人的研究成果,提出了一种适用于湿陷性黄土地区的双折线形桩侧负摩阻力分布模式。在有效应力法的基础上提出了湿陷性黄土地区负摩阻力的计算方法。     

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。     

人工制备湿陷性黄土地基地下连续墙浸水试验研究

为研究湿陷性黄土地基地下连续墙基础竖向极限承载特性及浸水后负摩阻力分布特征,选用石英粉、砂、膨润土、石膏和工业盐制备了人工湿陷性黄土,对人工制备湿陷性黄土的物理力学特性进行分析;采用人工制备湿陷性黄土填筑模型试验,进行地下连续墙基础承载特性试验研究。研究结果表明:人工制备湿陷性黄土的物理力学参数与天然黄土基本一致,可用于湿陷性黄土与构筑物相互作用模型试验相似材料。地下连续墙竖向承载力达到其极限时,外墙和内墙总侧摩阻力荷载分担比为67%,确定地下连续墙为端承摩擦型基础。地基浸水湿陷后,中性点深度比为0.64~0.73,试验结果与桩基浸水试验测试结果较为一致。由于地下连续墙基础具有良好的整体性和防渗性,芯土不受水的影响,内墙侧摩阻力与承台土反力能够得以发挥,有效减小地下连续墙基础的沉降。     

湿陷性黄土中桩的负摩阻力测试与验算

本文介绍了某湿陷性黄上地基大面积浸水试验中的4根大直径扩底灌注桩桩身内力的测试方法,并对负摩阻力的实测值与计算值进行了比较,最后对考虑负摩阻力的单桩承载力验算方法提出了建议。     

自重湿陷性黄土与单桩负摩阻力离心模型试验

 为研究和分析黄土的湿陷变形性质与桩基的负摩阻力,采用离心模型试验的方法分别对原状自重湿陷性黄土与重塑湿陷性黄土进行模拟浸水试验。试验研究结果表明：原状和重塑湿陷性黄土浸水湿陷过程主要分为3个阶段,即显著湿陷变形阶段、湿陷稳定变形阶段以及水位下降后土体的固结变形阶段。根据试验结果,对于以沉降观测为目的的试验研究中,用重塑黄土代替原状黄土进行离心模型试验模拟其湿陷变形的方法是可行的。进而分析基桩负摩阻力分布规律及中性点位置的变化规律。单桩的负摩阻力分布及中性点位置是一动态变化过程,中性点位置与桩长的比例为0.68～0.82。     

黄土中灌注桩竖向承载力试验分析

本文根据豫西地区湿陷性黄土场地40余根人工洛阳铲成孔灌注桩浸水前后竖向承载力的现场试验结果，分析了桩的竖向承载性状，浸水前后侧阻力的变化规律及影响因素。提出了利用土的物理指标确定饱和状态灌注桩竖向承载力的方法，并列出了参数表。据此计算群桩承载力与载荷试验结果较一致。     

湿陷性黄土地基桩的负摩擦力问题

本文对我国湿陷性黄土地区桩侧负摩擦力进行分析研究。叙述湿陷性黄土自重湿陷与桩基负摩擦力的关系,对于非自重湿陷性黄土是否考虑桩基负摩擦力问题作了初步探讨。根据湿陷性黄土地基的不同受水方式,提出计算“中性点”的近似方法。并根据自重湿陷性黄土地基上的试验资料,认为在工程中应重视桩基出现第二次负摩擦力峰值问题。为了防止桩基因黄土地基湿陷而产生负摩擦力,介绍了克服桩基负摩擦力的措施。最后提出五点建议,供研究分析湿陷性黄土地基桩基负摩擦力问题时参考。     

地面水对黄土地区桥梁桩基承载力影响试验研究

黄土因其特有的工程性质,使位于黄土地区的桥梁桩基础在桩周土受地面水浸湿后产生湿陷变形,该变形引起桩的负摩阻力,降低了桩的承载力。通过陕西芝川河特大桥桩周浸水前、后的荷载试验,对黄土区域桩基浸水前、后的承载性状进行了分析研究,揭示了地面水对黄土区域桥梁桩基承载力性状具有较大的影响;分析了桩及桩周土浸水期间的沉降变化规律。研究成果对黄土区域公路桥梁桩基础的设计与施工具有重要理论价值与指导意义。     

湿陷性黄土地区夯扩桩的工作机理及工程实践

基于圆孔扩张理论建立了饱和黄土地区夯扩桩施工分析模型,并求解了弹塑性解析解。该模型能够真实反映饱和黄土地区夯扩桩工作机理,为夯扩桩的分析与设计提供了理论基础。结合实际工程进行了现场试验,测试了桩土摩阻力和桩端阻力分布变化规律,对夯扩桩、灌注桩和素土桩进行了比较分析。将理论计算结果和试验进行了对比,吻合比较好。通过分析及工程实践发现夯扩桩在湿陷性黄土地区有很好的应用前景,一些有益的结论可为这些地区类似工程作为参考。     

湿陷性黄土层中桩基负摩阻力取值探讨

为节约资源,关于湿陷性黄土层桩基负摩阻力的取值问题有必要作进一步探讨,本文基于规范及地勘报告中对湿陷性黄土层中桩基摩阻力取值问题,分析了国内工程界所做的多次湿陷性黄土层负摩阻试验结果,并结合西安市十里铺及东北二环立交湿陷性黄土层摩阻试验情况及设计时的取值探讨,指出了目前设计中湿陷性黄土层负摩阻取值存在的不合理因素。