扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法

为了了解扩底抗拔桩的抗拔机理和抗浮特点,进行扩底抗拔桩和等截面抗拔桩的试桩试验。试验表明,扩底抗拔桩可以大幅度提高桩的抗拔能力。通过试验,分析了扩底抗拔桩抗浮作用机理,得到了扩底抗拔桩的上拔规律。根据作用机理,结合已有公式,探索出扩底抗拔桩单桩极限抗拔承载力设计的计算方法,从而进一步为扩底抗拔桩在软土地区中的应用提供借鉴。     

嵌岩扩底抗拔桩承载特性研究

近年来扩底桩用于建筑物抵抗上拔荷载作用的情况日趋增多,而对扩底抗拔桩的理论研究远跟不上工程实践的发展。分析了扩底抗拔桩的抗拔机理和常用的破坏模式,在合理假定的基础上给出了一种扩底嵌岩桩极限抗拔承载力的计算模式,该模式包含侧摩阻力、桩自重以及扩大头抗拔力对总抗拔承载力的贡献。结合南京绿地广场紫峰大厦工程中两根扩底嵌岩抗拔桩的自平衡法极限抗拔承载力试验结果,进行了该模式计算值与实测值的对比分析,吻合程度较好。     

嵌岩旋挖扩底抗拔桩工程应用研究

 对于单轴抗压强度在14.4 MPa以下风化程度不同的泥岩、泥质砂岩互层的特殊地质条件,按照现行设计规范,抗拔桩基础往往难以找到合适的终孔地层,利用旋挖钻机成孔、扩孔施工工艺形成扩底抗拔桩解决上述问题,并根据现场原型试验,对嵌岩旋挖扩底抗拔桩承载规律进行研究。根据桩顶静载试验和桩身应变测量试验数据,分析抗拔桩的桩身开裂、桩身变形规律。分析后认为,嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要由桩侧摩阻力、扩大头抗拔力提供,桩侧摩阻力是逐渐发挥作用的,计算桩的极限抗拔力时不宜考虑全部的桩侧摩阻力,扩大头抗拔力在整个抗拔力中占较大比例。嵌岩扩底抗拔桩极限承载力主要受桩顶位移控制。极限承载力是桩顶位移达到极限值(即容许上拔量)所对应的承载力,而不是抗拔桩真正所能发挥出来的最大承载力。当上部结构对抗拔桩桩顶位移比较敏感时,宜采取措施控制桩身变形,而不是单一提高桩的极限抗拔承载力。     

软土地区扩底抗拔桩承载特性试验研究

扩底抗拔桩在软土地区的研究与工程应用较少。设计出适合于上海软土地区的扩底形状与机具,并采用现场足尺试验对等截面桩与扩底桩的抗拔承载特性进行了对比研究。试验共分两组,两组试桩的桩长与桩径皆不同。每组试桩由一根等截面桩与二根扩底桩组成。试验表明,扩底抗拔桩的荷载变形曲线相对平缓,表现得更有后劲,极限承载力比等截面桩提高50%以上,扩底效果明显。并对扩底抗拔桩的桩顶和桩端变形随荷载发展规律、桩身变形与回弹规律进行了初步探讨。足尺试验初步验证了上海地区采用小角度扩底抗拔桩的可行性,为认识此类扩底抗拔桩的承载特性并推动其在工程上的应用迈出了第一步。     

旋挖扩底抗拔桩受力机理及扩底段作用机制研究

依托中国2010年上海世界博览会B片区地下空间工程,进行11组旋挖扩底抗拔桩静载荷试验,并测试桩身轴力。选取持力层分别为黏性土和砂土的1#试桩和11#试桩来探讨扩底抗拔桩的受力机理。试验得出,最大加载量下扩底抗拔桩桩身变形量占桩顶变形比例可达80%,并采用数值分析拟合试桩曲线,分析不同持力层的扩底段受力特点,发现扩底抗拔长桩对桩周土体应力的影响范围为径向1倍扩底段长度、纵向沿桩端向上2倍扩底段长度。     

桩侧注浆与扩底抗拔桩的极限载荷试验研究

相比于传统等截面抗拔桩,桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩能大幅提高抗拔承载力,具有较高的工程应用前景。笔者开展了有效桩长19 m的桩侧注浆抗拔桩和扩底抗拔桩的极限载荷对比试验,各3根试桩,均加载至极限破坏状态,同时开展桩身轴力与变形量测。从荷载位移曲线、桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力发挥特性等方面对两种桩型进行了对比分析。试验表明,两种桩型相比于等截面抗拔桩的承载力提高机理不同:桩侧注浆使得有效桩长范围内各层土桩侧摩阻力普遍得到增强,实测桩侧摩阻力比勘察建议值提高33%~73%。扩底抗拔桩中等截面段侧摩阻力的发挥与勘察报告建议值相当,扩大头提供的抗拔承载力随加载值的增大而逐步发挥,在最大加载值时,扩大头承载力达到总加载的55%,超过等截面段桩侧摩阻力,扩大头的存在对于提高抗拔承载力作用明显。     

扩底桩的抗拔机理与计算公式的探讨

近年来扩底桩用于建(构)筑物中抵抗上拔荷载作用的情况日趋增多,但对扩底抗拔桩的理论研究甚少.本文分析了扩底桩的抗拔机理,对现有的计算方法进行了归纳总结,且结合一工程实例,对扩底桩抗拔计算公式进行了探讨.     

扩底抗拔桩荷载传递规律及其影响因素分析

近年来,扩底抗拔桩已逐渐应用到需要抵抗上拔荷载作用的建(构)筑物基础中,然而,扩底抗拔桩的变形比较复杂,影响因素也较多,现阶段对其理论研究尚不完善,制约着扩底抗拔桩的工程应用。在对目前已有扩底桩抗拔承载力理论研究分析的基础之上,结合工程实例,分析总结扩底抗拔桩荷载的传递规律及其承载力的影响因素,为更深入的认识扩底抗拔桩的变形性状及其承载特性提供了一定借鉴。     

嵌岩扩底抗拔桩承载特性现场试验研究

依托国网路平―富乐500kV双回线路工程中嵌岩抗拔桩极限载荷试验,针对其中3根嵌岩扩底抗拔桩,对其桩顶荷载位移关系曲线、桩身轴力及桩身侧摩阻力等特性进行分析。结果表明,对所处岩土层相同、桩长接近的抗拔桩,嵌岩扩底抗拔桩较等截面桩不但能够显著提高极限抗拔荷载,而且能够有效降低桩顶位移。扩大头所处岩层性质对其所能提供的抗拔力影响较大,处于中风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力要显著大于位于强风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力。对同为扩底型的嵌岩抗拔桩,桩长较短时,扩大头提供的抗拔力占桩体极限抗拔荷载的比例更高,扩大头的扩底作用更显著。对于扩大头位于中风化岩层且扩大头上部等截面段具有一定厚度的黏土层与强风化岩层的抗拔桩,其等截面段与黏土层、强风化岩层接触部分极限侧摩阻力可在规范建议标准值的基础上,根据工程实际适当提高。     

软土地区扩底抗拔桩承载特性现场试验

扩底抗拔桩与等截面抗拔桩相比具有显著的优点,但对于软土地区扩底抗拔桩的研究却相对较少。本文通过现场足尺试验,对扩底抗拔桩的承载和变形特性进行了研究,分析了扩底抗拔桩荷载位移曲线并对影响扩底抗拔桩的因素进行了详细的分析,同时还对扩底桩和等截面桩的位移荷载曲线进行了对比分析。试验结果表明,土层、桩长、桩径等因素对扩底抗拔桩的承载力和变形有较大影响,且在同样条件下扩底抗拔桩比等截面抗拔桩有更好的受力性能。本文试验结果对工程设计计算及相关研究提供了一定参考。     

扩底抗拔桩承载性能试验研究

进行了扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩2种桩型的对比试验,共测试了6根扩底抗拔桩,包括19m和29m桩长各3根,3根桩侧注浆抗拔桩,桩长亦为19m,桩径与扩底抗拔桩相同.试验结果表明,扩底抗拔桩的单桩承载力更高,比桩侧注浆桩提高了17％,采用旋挖成孔工艺保证了扩大头的挤土效果,扩大头的存在使桩身的拉力和变形向下传递,更好发挥桩身强度.     

砂岩地层扩底桩抗拔承载特性现场试验研究

为确定砂岩地层扩底桩抗拔承载特性,依托国网路平—富乐500 kV双回线路工程,对嵌岩抗拔桩进行现场静载试验,得到该嵌岩扩底桩的侧阻与轴力作用特征,进而提出嵌岩扩底桩极限承载力的简化计算法.分析表明:嵌岩扩底桩的上拔荷载-桩顶位移曲线为陡变型,增加桩长可以有效提高极限抗拔承载力;但底端扩大头的作用随着桩长的增加有所减弱,...     

某地下室人工挖孔嵌岩扩底抗拔桩设计

本文结合工程实例,对人工挖孔嵌岩扩底抗拔桩设计机理、抗拔承载力计算、桩身配筋、检测等四个问题进行了详细探讨。在此基础上,并把嵌岩扩底抗拔桩与常规抗拔桩进行了比较。分析结果表明：对于该场土嵌岩扩底抗拔桩更经济合理,可供类似工程参考。     

软土地区扩底灌注桩抗拔承载力试验研究

通过对 3 根大直径超长的扩底灌注桩进行抗拔静载荷现场试验,研究了软土地区扩底抗拔桩的抗拔承载力-上拔位移的变化规律。通过对比扩底灌注桩和等截面桩的抗拔承载力,评估了扩底端对抗拔承载力的提高效果。现场试验和计算分析表明：扩底灌注桩的实际抗拔承载力大于设计值,具有良好的抗拔承载力;扩底灌注桩的实际抗拔承载力为同类等截面灌注桩抗拔承载力的 1.5 倍以上,其承载力的稳定性较好;扩底灌注桩的扩底端影响范围约为有效桩长 41.5 d,大于规范建议值 10 d,说明扩底端影响范围较大。     

AM工法灌注桩抗拔桩在福州地铁某车站的应用

结合福州市地铁某车站工程实例,通过对AM工法灌注桩竖向抗拔静载试验的抗拔方案设计和试验成果整理,分析了AM工法桩的桩身抗拔承载力和试验成果关系曲线的一些特性,结果表明:AM工法扩底灌注桩作为软土地区大吨位抗拔桩是适用可行的,相对于等直径桩可提高较大的抗拔力。     

嵌岩扩底桩与等截面桩桩顶抗拔位移数值模拟比较

鉴于扩底抗拔桩是在等截面抗拔桩的基础上发展而来,本文采用有限元软件ANSYS及有限差分软件FLAC3D,结合现有研究成果,考虑嵌岩扩底抗拔桩的承载特点、破坏过程和桩-岩界面的关系,尝试分析嵌岩扩底桩与等截面桩桩顶抗拔位移的关系,数值模拟结果为后续优化设计效果评价中桩顶位移计算提供一定的理论依据。     

扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用

上海地区扩底抗拔桩具有中长度、小扩展角度的特点。基于现场足尺试验与工程实践,提出了适合该桩型抗拔承载力计算的两种方法:圆柱面剪切法和扩大系数法。其中圆柱面剪切法假定桩端扩大头以上一定范围内的土体剪切面直径等于扩大头最大直径,超过此范围的桩等截面部分的侧摩阻力不受影响。扩大系数法通过扩底扩大系数和旁压扩大系数来反映扩大头段抗拔阻力的提高。这两种方法分段套用现有规范的抗拔桩计算公式,参数选取容易,公式简洁,便于工程设计人员采用。这种新型的扩底抗拔桩及其承载力计算方法在瑞金医院地下车库和上海铁路南站南广场中得到应用,试验结果皆大于计算值,其中上海铁路南站南广场工程计算值与试验结果非常接近,进一步验证了计算方法的合理性,并为认识扩底抗拔桩的承载特性提供了参考。     

软土地区多种桩型抗拔桩侧摩阻力特性研究

近年来,对扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩这两种新型抗拔桩承载特性的研究受到广泛关注。依托上海虹桥综合交通枢纽工程,开展了等截面、扩底和桩侧注浆3种桩型抗拔桩的现场足尺对比试验。比较了各桩型桩侧摩阻力发挥特性的差异;并对典型土层在不同桩型中摩阻力的发挥特性进行了分析;将3种桩型抗拔桩的桩侧摩阻力实测值与规范推荐值进行了比较。进一步认识了软土地区扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩各自的荷载传递特性。     

软土地区扩底抗拔桩应用的探讨分析

综合整理分析了软土地区扩底抗拔钻孔灌注桩破坏形态及受力机理研究,并通过有限元手段对该种桩型的承载性状进行模拟分析,通过理论与模拟分析,初步得出了扩底抗拔桩承载的几种特性,对扩底抗拔桩的承载力计算方法的确定提供一定的理论及计算支撑。     

爆扩抗拔钢桩的承载特性分析

结合陆地扩底抗拔桩的承载优势与现有海底抗拔桩的局限性及海上复杂的施工环境,提出了一种新的扩底抗拔桩形式——爆扩抗拔钢桩。利用ABAQUS有限元软件建立二维轴对称有限元桩土接触模型。提取模型计算结果中的Q-S曲线来分析爆扩球的直径、位置高度、数量对桩承载性状影响。结果表明:竖向承载力随着爆扩球直径、数量的增大而增大,并且影响较大,但随着爆扩球位置高度的增加而减小。