新型挤扩支盘桩的非线性有限元分析

采用有限元法对挤扩支盘桩的承载力进行了计算分析，得出了这类桩的荷载－沉降性状及其摩阻力、支盘阻力及端阻力发挥特性等方面的一般规律。对支盘桩的设计与施工均具有一定的指导意义。     

新型挤扩支盘桩的非线性有限元分析

采用有限元法对挤扩支盘桩的承载力进行了计算分析 ,得出了这类桩的荷载—沉降性状及其摩阻力、支盘阻力及端阻力发挥特性等方面的一般规律 对支盘桩的设计与施工均具有一定的指导意义 .     

挤扩支盘灌注桩承载性状的试验研究

为了系统地研究挤扩支盘桩的承载性能,基于河南省焦作热电厂的扩建项目开展了对挤扩支盘灌注桩的现场静载荷试验.试验为测桩身轴力的变化,预先在桩身内部埋设振弦式钢筋计.试验结果表明,支盘桩的支盘可有效地提高桩侧摩阻力,分担桩端阻力;极限状态时桩侧摩阻力约达到桩顶总荷载的30.99%,上盘约分担总荷载的14.13%,桩端阻力分担54.88%.支盘的位置对支盘桩承载力的提高非常重要,且承力盘作用的发挥具有明显的时间和顺序效应;支盘桩的Q-s曲线为缓变形;桩侧摩阻力充分发挥时桩顶的沉降约为8 mm.此次的研究结果对今后挤扩支盘灌注桩的设计与研究有重要的参考价值.     

挤扩支盘桩与钻孔灌注桩现场对比试验研究

为研究挤扩支盘桩的承载特性,通过挤扩支盘桩(以下简称支盘桩)与钻孔灌注桩的现场静载荷试验对比,分析试验各桩桩身轴力分布、桩侧摩阻力以及桩端阻力的发展情况,系统分析支盘桩的荷载传递机理和不同位置支盘侧摩阻力的发挥特性。试验结果表明,支盘桩的承载特性稳定,其荷载-沉降曲线均为典型的缓变形,抗沉降变形特性明显优于钻孔灌注桩;上支盘侧摩阻力比下支盘发挥的早且充分;支盘桩极限承载力较钻孔灌注桩高出36%左右。     

挤扩支盘桩抗拔承载特性的模型试验研究

基于模型试验分析了上拔力作用下挤扩支盘桩的荷载-位移曲线特征、轴力分布特点和抗拔承载力的构成,研究盘径对承载特性的影响规律。结果表明：挤扩支盘桩比直孔桩具有更高的抗拔承载力和抗拔刚度,其拔出破坏具有脆性破坏的特征,同时盘径对挤扩支盘桩Q-s曲线的影响主要在加载后期体现;挤扩支盘桩发生脆性拔出破坏的原因是承力盘引起的土体突发剪切失效,而挤扩支盘桩的抗拔极限承载力主要由挤扩盘压力引起的土体滑移面强度和盘上直孔段的桩土接触面强度决定;上拔力作用下挤扩支盘桩的抗拔承载过程由盘上土体挤密阶段、弹性锚固阶段、塑性锚固阶段构成;盘阻在挤扩支盘桩抗拔承载力中的占比随着盘径的增大而增大,加载后期的盘阻贡献率相对于加载初期可以提升6%～8%。     

DX桩单桩荷载传递机理有限元分析

通过有限元数值模拟，从研究DX桩单桩承受竖向荷载时的轴力以及侧摩阻力沿桩身的分布入手，分析桩顶荷载在各扩径体上的分配以及各扩径体分担荷载的发展过程，并比较了不同桩型轴力特点，揭示了DX桩单桩荷载传递机理，为合理设计该类桩提供了依据。     

支盘间距、数量、直径对新型支盘桩承载力的影响

针对盘间距、盘数量和盘径对新型扩挤支盘桩竖向承载力影响的问题,设计了24组对比模型进行数值模拟研究。研究表明:新型扩挤支盘桩的最佳盘间距为1.5d即支盘对盘下土体的作用范围约为1倍盘径,最优盘数为9个,盘间距过小和盘数量过多,土体呈贯通剪切破坏状态,这使得桩基竖向承载力降低,盘间距过大和盘体数量过少,均不能充分发挥支盘桩承力的优势导致桩基承载力降低;在盘数量和盘间距一定的条件下,盘径越大,单桩竖向承载力越大,沉降量越小。     

DX桩单桩荷载传递机理有限元分析

通过有限元数值模拟,从研究DX桩单桩承受竖向荷载时的轴力以及侧摩阻力沿桩身的分布入手,分析桩顶荷载在各扩径体上的分配以及各扩径体分担荷载的发展过程,并比较了不同桩型轴力特点,揭示了DX桩单桩荷载传递机理,为合理设计该类桩提供了依据.     

挤扩多盘桩的土体极限承载力研究

根据挤扩多盘桩盘下土体的滑移破坏形式,运用滑移线理论确定的盘下土体应力计算模式,结合塑性势理论和虚功原理,确定挤扩多盘桩的土体极限承载力,修正并完善了现有的桩端承载力及桩侧阻力的计算公式,提出了全新挤扩多盘桩单桩承载力的计算公式．     

粘性土层中挤扩支盘桩的承载力性状

分析了杭州市粘性土地层中一根桩身埋设置测元件的挤扩支盘桩的载荷试验资料，揭示了挤扩支盘桩的承载力性状，即荷载由桩顶向下传递，筋和也自上至下在不同的荷载阶段发挥出来，结果表明，即使在可塑甚至接近软塑状态的粘性土中，只要层位，层厚合适，并满足盘距的构造要求，盘阻力是能够很好发挥的，但发挥程度受土的粘性和稠度影响，在液性指数小于0．7的粉质粘土中成盘性能良好，将试桩结果与现行规范做了比较，对支盘桩承载力计算参数的选用提出了有用的建议。     

人工挖孔嵌岩灌注桩承载特性现场试验与机理分析

以青岛市某大型工程为依托,对在泥质粉砂岩地基中的5根人工挖孔嵌岩灌注桩分别进行竖向静载荷试验与桩身内力测试。根据大直径嵌岩桩实测数据探讨大直径人工挖孔嵌岩灌注桩的荷载传递机理与竖向承载特性。试验结果表明：试桩荷载沉降（Q-s）曲线为缓变形,桩顶沉降量均小于11 mm,卸载回弹率大,幅度为51%~75%,承载力较高,5根试桩均满足设计要求;在最大荷载下,5根嵌岩桩桩端阻力所占桩顶荷载比值均在10%~20%之间,随桩长、嵌岩深度（中风化）增大而减小,表现出端承摩擦桩的特性;桩身荷载自上而下逐步发挥,上覆土层先达到侧摩阻力极限值,在嵌岩段中部侧摩阻力达到峰值;桩入岩越深,安全储备量越大,在泥质粉砂岩中风化段,实测侧摩阻力约为规范推荐值的2.5倍,说明5根桩有较大的承载潜力;随着荷载的增大,嵌岩段分担的总阻力由39%上升至45%,嵌岩段侧摩阻力占主要比重,但桩端阻力分担荷载的比例上升速率较快;根据行业标准与静载试验数据,重新认识该地层人工挖孔嵌岩灌注桩的竖向承载特性,充分发挥其承载潜力,对工程桩桩身尺寸进行优化,达到节约材料和提高施工功效的目的,具有较好的经济效益。     

夯扩桩扩大头高度计算的试验研究

夯扩桩室内模型试验的扩大头高度与规范推荐公式的计算结果存在差异,二个实际工程的现场原型试验桩样本实测结果进一步证实规范公式存在缺陷．本文从扩大头的形成机理出发,认识产生这种差异的内在规律．     

载体桩在某部队礼堂工程中的应用

通过对某部队礼堂基础形式的比选及载体桩的设计计算、桩身质量和单桩竖向承载力的检测,表明载体桩单位体积混凝土提供的承载力大大高于钻孔灌注桩和预制桩,充分满足上部结构承载力和变形要求,具有明显的经济效益和广泛的应用前景.     

中风化花岗岩中嵌岩桩承载性能原位试验与极限承载力预测

为深入探究中风化花岗岩中嵌岩桩的竖向抗压承载特性,对12根嵌岩桩进行了单桩竖向抗压静载原位试验与ABAQUS有限元数值模拟,通过多种方法对嵌岩单桩极限承载力进行评价,明确中风化花岗岩中嵌岩桩竖向抗压承载性状。研究表明:12根中风化花岗岩中嵌岩桩并非表现出完全端承桩,而是呈摩擦型桩或摩擦端承桩的性状;中风化花岗岩地基中的嵌岩桩竖向抗压极限承载力较高,桩顶沉降小,满足工程对基础的承载要求;有限元模拟荷载-沉降曲线与实测荷载-沉降曲线走势吻合度较高,桩顶沉降误差较小;本试验条件下,桩端阻力占桩顶荷载的56.9%,桩侧摩阻力占比为43.1%,桩侧摩阻力在荷载传递过程中发挥较充分;有限元模拟得到的单桩极限承载力与指数函数模型的预测结果较为吻合,可用于嵌岩桩单桩竖向抗压极限承载力的预测,以及嵌岩桩承载性状和荷载传递规律的分析。     

成层土中长桩竖向承载激发规律研究

针对成层土中长桩承载问题,结合试桩数据建立了成层土中长桩-土相互作用特性分析模型,基于分析模型研究了上砂下黏和上黏下砂中砂-黏占比对长桩竖向荷载-位移曲线的影响,分析了成层土中长桩侧阻和端阻承载分担比,揭示了达到极限承载力时成层土中桩基侧阻、端阻激发规律,即黏土层侧阻可完全激发、砂土层侧阻未完全激发,桩底端阻完全激发,为实际工程中长桩承载力计算选取合理参数提供依据。     

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500 kV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。     

串珠状溶洞影响下桩基竖向承载特性离心试验

为探明串珠状溶洞对桩基竖向承载特性的影响,采用离心模型试验,研究桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,不同溶洞顶板厚径比下桩基荷载-沉降特征,竖向极限承载力变化规律,桩身轴力、桩侧阻力及分项荷载变化规律,与下伏无溶洞时进行对比,提出合理顶板厚径比取值方法。结果表明：桩基穿越溶洞后,下伏溶洞顶板厚径比对其竖向承载特性影响较大,与下伏无溶洞相比,厚径比由0.5增大到3.0时,桩基竖向极限承载力影响度由57.4%降至4.0%,厚径比大于2.5后,竖向极限承载力影响度小于5.0%;厚径比增大时,桩基所穿越的溶洞范围内桩身轴力几乎不衰减,上、中层溶洞顶板范围内桩身轴力衰减速度减慢,传递至溶洞顶的荷载较大;在溶洞内桩侧阻力几乎不发挥,随厚径比增大,在上层和中层溶洞顶板范围内桩侧阻力减小;厚径比增加时桩侧阻力和桩端阻力占比分别呈逐渐减小和增大的趋势,逐渐向摩擦端承桩转化,厚径比大于2后,与下伏无溶洞时相比,桩侧阻力减幅小于10%。建议串珠状溶洞区的桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,顶板厚径比大于2.5即可忽略下伏溶洞对桩基竖向承载特性的影响,可根据桩基承载需求确定合理的顶板厚度。     

某热电厂工程CFG桩原体试验分析研究

原体试验是检验地基处理方法对场地条件的适应性、实际效果和优化桩设计的重要手段.通过对试桩的桩身完整性、单桩承载力、桩体试块强度、桩间土承载力、复合地基承载力等的试验分析,比较了地基处理前后地基土工程指标变化、承载力理论计算值与实际测试结果的差异,研究了复合地基桩土应力变化关系,验证了复合地基处理方案的可行性,为工程桩优化设计提供了依据.     

求解多元复合地基承载力发挥系数的新方法

多元复合地基是将复合地基中的三种桩型中的两种或三种联合应用于加固软土地基,从而大幅度提高地基承载力,减小地基沉降。但是多元复合地基的设计理论和计算方法并不成熟,承载力发挥系数无法精确选取。从单桩型复合地基关于桩间土承载力发挥系数与桩土应力比的关系式出发,并在得到多元复合地基桩土应力比的解析解的基础上,推导出多元复合地基次桩和桩间土承载力发挥系数的一般求解法。通过实例,证明了求解方法的可行性。     

黏性土中开口与闭口模型管桩受力性状试验研究

为研究开口和闭口试桩在黏性土体静力沉桩过程中荷载传递规律及承载性能的差异性,采用桩身开槽预埋增敏微型光纤光栅传感器的方法,针对黏性地基土,开展两组不同桩端形式模型试桩承载性能对比试验,测得沉桩过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力及桩身轴力发展变化规律。结果表明：光纤光栅传感器可实时监测沉桩过程中桩身受力状态;开口和闭口模型管桩的压桩力、桩端阻力等荷载均随着沉桩深度的增加呈增长趋势,而不同贯入深度下的桩身轴力却逐渐递减;黏性土中的静力压桩、开口管桩和闭口管桩的桩端阻力占比均超过50%;在桩侧摩阻力发挥上,双壁开口模型管桩外管是内管的3倍。当开口管桩贯入深度达到最大值90 cm时,土塞高度稳定在33 cm,此时,桩侧单位侧摩阻力的分布呈下大上小的形式。