坝陵河大桥深嵌岩桩竖向承载力试验

以贵州坝陵河大桥2根深嵌岩桩基为研究对象,利用自平衡测试技术检测了桩基的竖向承载力,对测试结果进行了讨论;分析了深嵌岩桩基的桩侧摩阻力、桩端阻力的发挥程度及其影响因素.研究结果表明:该地区大直径深嵌岩桩桩顶的荷载-位移曲线主要是以缓变型为主;从桩侧岩层摩阻力来看,勘探报告所提供的岩层极限侧摩阻力数值偏小;从桩侧摩阻力、桩端阻力分布来看,在软岩地区嵌岩深度大小对承载力影响较大,嵌岩比越大,则相应的承载力越大,变形越小.     

嵌岩桩尺寸效应及深度效应的室内试验研究

为了研究嵌岩深度超过4倍桩径的深嵌岩桩的桩径尺寸及嵌岩深度对桩基承载特性的影响,采用室内模型试验方法,通过室内3组(9根)模型试桩对其进行了研究与分析,内容包括桩径大小及嵌岩深度对深嵌岩桩基承载力的影响、嵌岩深度的变化对轴力传递的影响以及桩径尺寸及嵌岩深度效应对桩侧阻力、桩端阻力的影响等。研究结果表明:增大桩径和增加嵌岩深度对提高嵌岩桩基的极限承载力都是可行的,且增大桩径比增加嵌岩深度更为有利;从桩身轴力传递来看,随着嵌岩深度的增加,桩身轴力的分布主要集中在桩身上部;从桩侧阻力分布形态来看,桩侧阻力也主要分布在桩身的上部区域。对小直径桩基(D=50 mm)而言,随着嵌岩深度的增加,桩顶承受荷载的增大,桩身上部的极限侧摩阻力也随之增大;而对大直径桩基(D=90 mm)而言,桩侧摩阻力随桩径的增加而反而有所减小;从桩端阻力大小来看,在极限荷载作用下,桩基嵌岩深度越深、桩径越大,桩端阻力变化越小。     

徐州岩溶场地嵌岩桩桩身承载力分布研究

嵌岩桩在我国建筑工程中应用广泛,与普通地区嵌岩桩的承载特性不同,岩溶地区的岩溶发育程度会对嵌岩桩承载力分布产生一定的影响。为探究溶洞高度和嵌固深度等各因素变化时桩身承载力分布的变化情况,本文针对岩溶地区地质特征选取徐州市徐海路建筑工程和骆驼山工业园建筑工程桩基静荷载试验结果进行分析,通过多元线性回归方法分别研究嵌岩桩穿越溶洞时溶洞高度、嵌固深度和桩径大小变化时桩端阻力和桩侧阻力的整体分布变化趋势。结果显示：随着嵌固深度的增加,桩端阻力承载性能减小;溶洞高度增加,桩侧摩阻力减小,桩端阻力增大;桩径越大单位面积桩端阻力越小,对比800mm桩径的嵌岩桩,选用600mm桩径时单桩承载力能得到更有效的发挥且更加经济合理。     

基于自平衡法的深长嵌岩桩竖向承载力分析

为研究深长嵌岩桩承载力特征,通过自平衡试验方法,对贵州某工程3根深长嵌岩桩进行桩基静载试验,从荷载-沉降曲线、荷载传递规律及实测结果方面进行论述,分析了深长嵌岩桩承载特性,结果表明其主要表现为端承摩擦桩,桩基设计时充分考虑桩侧摩阻力发挥情况可节约工程成本。     

深嵌岩桩承载特性及其荷载传递法应用

为了弥补大直径深嵌岩桩(嵌岩比hr/b≥5)承载特性研究领域的不足,利用青岛海湾大桥试桩zh12的自平衡测试结果,对大直径深嵌岩桩的承载特性进行了分析。研究了深嵌岩桩嵌岩段实测的桩侧摩阻力与位移关系以及桩端阻力与位移关系,并与采用双曲线分布模式的荷载传递法进行了比较。研究结果表明：在软岩地区,大直径深嵌岩桩基桩顶处的荷载位移曲线为缓变型,近似为直线分布形态。从实测曲线的拟合结果来看,岩层处的侧摩阻力与位移关系采用双曲线拟合是可行的,参数1/b也能反映出桩侧极限摩阻力的数值;桩端岩层实测的荷载位移曲线也与双曲线形态比较相似;利用拟合曲线所得到的参数a、b反演计算所得到桩顶荷载位移曲线也与自平衡测试方法的实测结果接近。最后,根据实测结果分析了在不同单轴抗压强度状态下,桩侧极限摩阻力经验公式中参数α的取值范围。     

超长嵌岩桩的试验研究和承载力确定

本文通过对超长嵌岩桩的静载荷试验、大应变动测以及侧阻力、端阻力测试的结果分析，说明覆盖土层为软弱土的超长嵌岩桩的极限承载力，取决于桩发生弯曲失稳破坏时的临界荷载，而不是桩尖土塑性破坏时的极限荷载。另外，从桩侧阻力和端阻力的发挥情况、分布曲线和分配比例，阐述超长嵌岩桩端阻力不能充分发挥的原因是因为失稳破坏，并提出该桩型承载力的确定方法。     

中风化极软岩桩的极限端阻力和极限侧阻力研究

针对山区极软岩上覆原生土很薄且新近填土较厚时,机械成孔桩即使按最大嵌岩深径比计算单桩的竖向极限承载力仍无法满足上部荷载要求的情况,利用现行规范推导出中风化极软岩桩的极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值取值范围,并结合岩基载荷试验数据对取值范围进行了修正。提出了嵌岩桩按经验参数法计算单桩竖向极限承载力的思路,并结合工程实例中的桩载荷试验数据验证了此计算思路及中风化极软岩桩的极限端阻力标准值和极限侧阻力标准值取值范围的安全合理性。研究结果表明:中风化极软岩桩的极限端阻力标准值取值范围为1 500~3 800kPa,极限侧阻力标准值取值范围为140~280kPa,按新计算思路获得的单桩竖向承载力特征值比按嵌岩桩计算方法获得的数值可最大提高约12%,且计算深度大于8倍的嵌岩深径比。     

红砂岩嵌岩桩桩–岩界面摩阻特性试验研究

针对红砂岩嵌岩桩桩–岩界面的摩阻特性进行了现场模型试验。试验研究表明,红砂岩嵌岩桩侧摩阻力呈现上大下小的分布模式,并随着岩石节理裂隙、钻孔质量等因素呈现波动,破坏时桩身上部的侧阻力远大于下部侧阻力值。随着桩长的增加,桩侧摩阻力的发挥效率降低,极限侧摩阻力减小;桩周红砂岩的软化会明显降低极限侧摩阻力和承载力,并改变红砂岩嵌岩的破坏模式;随着桩端刚度的增加,侧阻力分担比变小,发挥速度加快;增加桩长或桩端刚度使侧阻力有向桩身上部集中的趋势。根据现行规范确定的红砂岩嵌岩桩承载力存在较大的安全储备。     

岩溶地区大直径嵌岩桩承载力试验分析

通过自平衡试验测得兰海高速公路遵贵扩容段乌江大桥南侧主塔13,27号大直径嵌岩桩基的单桩侧摩阻力、端阻力荷载-位移曲线和Q-s等效转换曲线。对比分析了有无岩溶对试桩承载特性的影响;验算了规范公式的极限承载力值,并与实测值比较。结果表明:桩侧岩溶对试桩侧摩阻力折减约75%,远距离下卧岩溶对试桩无影响;试桩处于弹性压缩阶段,且中风化岩层作为桩端持力层即可满足设计要求,试桩安全储备较大;规范计算公式预测极限值均大于实测值,有必要进行自平衡试验验证大直径嵌岩桩的极限承载力。     

深长嵌岩桩承载力计算方法研究

 基于收集的120根嵌岩桩试验数据,应用于大型公路桥涵及其他重大工程中的深长嵌岩桩(嵌岩深度大于5倍桩径)承载力的计算,沿用设计规范[1]的形式及思路,对计算公式中岩层端阻发挥系数和侧阻发挥系数的取值进行分析研究,确定不同桩端岩石强度下岩层端阻发挥系数和侧阻发挥系数的取值,并引入到承载力计算公式。对西堠门大桥、青岛海湾大桥、荆岳长江公路大桥、坝陵河大桥等大型桥梁工程的试桩极限承载力进行验算,并将计算值和实测值进行比较,结果显示计算值和实测值吻合很好,能满足工程设计要求。     

小直径超深嵌岩灌注桩侧阻力现场试验研究

主要针对小直径超深嵌岩灌注桩嵌岩段侧阻力进行分析研究。在单桩竖向静载荷试验中,在桩身分层预埋钢筋计和应变计,测读各级荷载作用下桩身内力值,对嵌岩段侧阻力的发挥机制进行分析。结果表明:桩身内力是由上至下逐渐开始发挥的,对于超深的嵌岩桩,桩端阻力发挥比例极小。桩身侧阻力随着荷载的增加不断地变化,上部侧摩阻力先发挥,并且在每级荷载作用下,桩侧摩阻力都有传递。受桩端岩层的影响,嵌岩段靠近桩端部分的侧阻力要高于远离桩端的侧阻力。嵌岩段侧摩阻力分布曲线整体呈双驼峰形,下部峰值高于上部峰值,且在桩顶荷载传递过程中,最大峰值有下移的趋势。     

嵌岩桩及较破碎岩石桩基影响系数探讨

纵观以往对嵌岩桩的研究,主要是针对嵌岩桩(嵌入完整、较完整岩石)的承载性状的研究,而对端阻、侧阻影响系数和综合影响系数的研究较少。国内外笔者通过256根嵌岩桩静载试验资料,对嵌岩桩的3个影响系数进行统计分析,并对其影响因素进行探讨,得到3个影响系数与抗压强度和深径比的关系。在贵阳地区分布有大量较破碎岩石,然而目前对于嵌入较破碎岩石上桩的影响系数的研究尚缺乏,这给桩的设计带来一定的问题。由14根嵌入较破碎岩石中桩体的静载试验,本文对桩端阻、侧阻影响系数以及综合影响系数进行了探讨,为在较破碎岩石上设计的桩体提供一定的参考。最后结合相关规范、科研成果和本文试验数据,将端阻、侧阻影响系数和综合影响系数进行较为全面、详细的划分,并给出一张同时考虑岩性和完整性的影响系数建议取值的表格。     

煤系地层人工挖孔桩承载特性现场试验研究

为获得煤系地层的桩基承载特性，利用荷载箱放于桩底的自平衡静载试验，直接测得了大直径人工挖孔桩的桩侧摩阻力和桩端承载力。试验结果表明：侧阻的荷载传递函数为双曲线，位移4~5mm时的侧阻可达极限值的90%；煤层侧阻发挥特性更加接近破碎岩层而非土层；极限侧阻的大小落于JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中强风化软质岩一档的较低值(干作业钻孔桩)。端阻的荷载传递函数为理想弹塑性双折线，充分发挥端阻所需位移约为桩径的1%；煤层端阻发挥特性既不同于土层，也有别于岩层；极限端阻的大小高于规范强风化软质岩的上限值(干作业钻孔桩)，接近中密粗砂的上限值(干作业挖孔桩)。桩位附近靠近孔口高程的煤层岩基载荷试验表明，该法可用于确定短桩的桩端刚度，但用于确定桩端极限承载力则会得到明显偏小的结果。     

大直径随钻跟管桩竖向抗压承载性能试验研究

随钻跟管桩是一种桩侧后注浆的非挤土PHC管桩桩型,是近年研发出的新型大直径桩基础。为了研究这种新桩型的竖向抗压承载性能,对现场5根直径1m的随钻跟管桩进行静载和高应变承载力试验。研究结果表明：以静载试验结果为校核标准,高应变承载力检测误差可控制在±10%以内;嵌岩0.5m的随钻跟管桩极限承载力可达到20000kN,比同等直径泥浆护壁灌注桩的承载力经验计算值大13%～23%;桩侧后注浆工艺和桩端嵌岩深度能有效提高随钻跟管桩的侧阻力发挥,实测值比灌注桩的规范计算值大28%以上;虽然现场4根随钻跟管桩均嵌入中风化花岗岩0.5m,但端阻比小于30%,呈现摩擦型桩的承载性状。试验成果有助于进一步揭示随钻跟管桩的竖向抗压承载机理,可为其工程设计与工艺优化提供依据。     

嵌岩桩的荷载传递及沉降分析

本文通过现场试验，分析了南京市嵌岩桩的荷载传递性状，用双曲线传递函数对桩基的荷载－沉降曲线进行了较好的拟合，文中的方法可应用于条件相似的嵌岩桩。     

钻孔灌注桩桩周土阻力的测试与分析

在桩基静载荷试验中,当埋设有测量桩身应力的传感器时,可以利用桩身应力计算桩周土分层的侧阻力和桩端土的端阻力。本文利用上海地区某工程3根桩的实际测试结果,介绍一种精度更高的利用双循环加载测试桩周土阻力的一种测试方法。     

确定嵌岩灌注桩竖向承载力的荷载传递法

以荷载传递解析法研究嵌岩灌注桩桩周及桩底荷载传递性状，并针对实际工程中桩周土体的加工软化和加工硬化型土的不同情况，建立了各种土体与岩层的衙载传递统一模型。对于桩端荷载传递机理，考虑嵌岩灌注桩桩端沉渣的影响，采用桩端阻三折线模型。在此基础上，充分考虑桩侧土(岩)与桩端岩层阻力的发挥程度，导出了桩顶沉降量与桩顶荷载之间的关系式，由此可通过控制桩顶沉降量来确定嵌岩灌注桩的桩顶竖向承载力。最后，以试桩结果检验了该方法的可行性。     

嵌岩桩嵌岩段的岩石极限侧阻力系数

嵌岩桩在岩土工程中已得到广泛应用,但如何准确计算嵌岩段桩的极限侧阻力仍是工程设计人员面临的重要课题。收集整理了不同时期、不同地区、不同岩石强度和不同嵌岩条件下开展的145个嵌岩桩竖向下压承载力试验成果,主要包括嵌岩段岩石类型及其单轴抗压强度、嵌岩桩的直径与嵌岩深度、嵌岩段桩的极限侧阻力等。定义嵌岩段桩的极限侧阻力和岩石单轴抗压强度的比值为嵌岩桩嵌岩段岩石极限侧阻力系数,分析了桩径、嵌岩深度、嵌岩深径比和岩石强度对嵌岩段极限侧阻力和岩石极限侧阻力系数的影响规律,建立了嵌岩段岩石极限侧阻力系数与岩石单轴抗压强度之间的拟合关系式,给出了不同可靠度水平下岩石侧极限阻力系数取值。     

武汉绿地中心大厦大直径嵌岩桩现场试验研究

武汉绿地中心大厦高636 m,基底平均压力达1500 k Pa,开展了桩径为1200 mm,有效桩长25.9~33.6 m,以较硬岩(微风化砂岩)和软岩(中—微风化泥岩)为桩端持力层共4组嵌岩桩承载力静载荷试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验表明:4根试桩Q–s曲线皆为缓变型,极限承载力不小于45000 k N,对应工程桩桩顶标高沉降为9.7~10.8 mm,桩端沉降为2.4~2.8 mm,桩顶沉降的90%为桩身压缩量。软岩嵌岩桩与较硬岩嵌岩桩的侧摩阻力分布曲线及承载特性存在显著差异。四根试桩的端阻比介于45.3%~58.7%。软岩嵌岩桩的实测桩端阻力大于基岩单轴抗压强度,采用桩基规范方法计算将低估其实际承载力。本工程4根试桩均表现出较好的承载与变形控制能力,静载试验结果为本工程嵌岩桩设计提供了依据,同时为武汉地区大承载力嵌岩桩实践与理论研究提供了有益参考。     

自平衡桩基测试双荷载箱技术的工程应用

自平衡试桩法是通过埋置于桩身中的荷载箱施加荷载的一种新型静载试验方法。双荷载箱技术即根据不同的设计要求,将两个荷载箱埋置于桩身特定位置,按照不同的加载次序,分别测出指定桩段的极限承载力,可方便地确定有效桩长的实际承载力、桩压浆前后的承载力、带扩大头桩的承载力、基桩无侧限抗压强度等。工程应用实例表明,双荷载箱技术克服了单荷载箱测试中因平衡点确定不准确而导致所测承载力偏低的问题,依据设计要求和桩周土层性质,灵活组合加载次序可巧妙解决部分传统试桩难以解决的问题。