静压桩挤土效应近期研究述评

介绍了现场实测、室内试验研究、理论分析和有限元数值模拟三种静压桩挤土效应的研究方法,并对静压桩挤土效应的进一步研究提出了一些建议,以减少静压桩施工过程中所产生的挤土效应对周围工程环境造成的影响。     

静压桩沉桩机理及挤土效应研究

静压桩承载力具有随时间推移而逐渐增大的趋势。本文在分析静压桩承载力时效性机理的基础上,逐一介绍静压桩沉桩挤土效应的理论研究方法,并总结出挤土效应的基本规律。     

软粘土地基静压桩挤土效应的分析与实践

简要地分析了软粘土地基中静压桩挤土效应的产生机理 ,运用圆孔扩张理论和经验公式对之进行分析 ,并结合上海某商住楼基础静压桩施工过程所做的测试 ,分析了施工中静压桩对建筑场地周围环境的严重不良影响 ,最后提出了防治或减轻静压桩挤土效应对周围环境影响的一些有效措施     

静压桩挤土效应与原址保护研究

对静压桩沉桩过程的挤土效应机理研究和分析,并阐述其对工程桩的危害。分别探讨静压桩沉桩分析的圆孔扩张理论、应变路径法、有限元分析、滑移线理论和模型槽试验等5种方法,对5种方法逐个进行分析评述。利用改进的圆孔扩张理论得出沉桩过程中土体位移、应力、初始超孔压的空间解析解,在工程实例中运用本理论,采取有效的保护措施,通过观测手段验证了研究结果,实现了原址保护。     

静压桩终压值与承载力关系研究

介绍了预制桩的施工方法及沉桩方式的优缺点,分析了静压桩的沉桩机理及不同岩土环境的沉桩特性,通过理论分析及工程实践,给出了静压桩终压值与单桩竖向极限承载力定量关系。对本地区静压桩的设计与施工具有一定的指导意义。     

几种计算静压桩沉桩阻力方法的比较

通过理论分析并结合工程实例从计算的简捷性、理论的合理性和方法的实用性等方面对现有的估算静压桩沉桩阻力的方法进行了对比分析,指出各自的优缺点,推荐用系数调节法估算成层地基中静压桩的沉桩阻力。     

考虑时效性的静压桩荷载–沉降关系预测方法

考虑天然饱和黏土地层的原位力学特性,采用圆孔扩张模型考虑沉桩效应,结合太沙基一维径向固结理论推导了桩周土再固结过程中土体强度和剪切模量的解析解。在此基础上,根据桩基加载过程中桩侧土体的剪切变形特性,采用指数函数型荷载传递曲线分别建立了静压桩的桩侧和桩端荷载传递模型,提出了考虑时效性的静压桩荷载–沉降关系理论预测方法。通过现场试验对本文解答进行验证,研究了沉桩结束后静压桩荷载–沉降特性随时间的变化规律,分析了静压桩沉桩后不同历时的荷载传递特性。研究结果表明,沉桩结束后静压桩承载特性的变化主要是由于桩侧承载特性的提高;特定休止期后的静载试验结果与静压桩真实承载特性存在一定差异。因此,实际工程中应根据桩周土体力学特性的改变结合静载试验合理确定静压桩的承载特性。     

静压小桩复合地基桩土相互作用的试验研究与工程应用

静压预制混凝土小桩复合地基具有施工速度快、无污染、无噪音等优点以及地基承载力提高幅度大、压缩模量提高显著等特点。本文通过静压小桩复合地基载荷试验及分析，研究了预制静压桩复合地基桩土相互作用变化规律及刚性桩复合地基承载力设计计算方法。通过某工程实例的应用分析，验证了预制混凝土小桩复合地基承载力计算式中各项糸数取值的实用性。     

考虑天然黏土应力各向异性的静压沉桩效应研究

 基于K0固结各向异性修正剑桥模型(K0-MCC),考虑天然饱和黏土的初始应力各向异性及应力诱发各向异性特征,推导天然饱和黏土地基中静压沉桩扩孔问题的理论解,提出沉桩阻力的理论计算方法。在此基础上,通过静压沉桩离心机模型试验,对理论解进行验证,研究静压沉桩过程中桩周土压力、孔压及沉桩阻力的变化规律。结果表明,由于提出的理论解合理考虑了天然黏土地基的固有特性,因而可以较好地反映天然饱和黏土中的静压沉桩效应。研究成果为静压桩施工及承载力确定提供了理论依据,具有一定的理论和工程意义。     

湿陷性黄土地区静压桩沉桩机理及试验研究

基于圆孔扩张理论建立了黄土地区静压桩沉桩计算模型,并求解了弹塑性解析解。该模型能够真实反映湿陷性黄土地区静压桩沉桩机理,为静压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,桩及桩周土位移在静压时的分布变化规律。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静压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。     

静压桩挤土对既有隧道的影响及施工措施研究

通过在桩与接触土体之间设置法向和切向的接触单元,建立静压沉桩全过程的三维差分数值分析模型。研究沉桩挤土引起既有隧道产生位移和附加内力的规律,随着隧道与桩距离的增加,隧道结构位移和内力呈指数衰减。以静压桩挤土效应引起的附加弯矩和隧道原弯矩的比值为指标,量化表示沉桩挤土对既有隧道的危害程度。提出在桩与既有隧道之间设置隔墙以减小静压沉桩施工对既有隧道的危害的具体施工措施。给出隔墙施工参数与附加弯矩和隧道原弯矩的比值的关系图。     

锚杆静压桩在某桥基础加固施工中的应用

通过从化某桥基础采用锚杆静压桩加固的工程实例,介绍了锚杆静压桩施工工艺,指出加固施工过程中应注意的若干要点及因地制宜的改进方法,以工程实例说明了锚杆静压桩在桥梁基础加固中的优点,值得进一步推广使用。     

静压桩挤土效应数值模拟分析

静压桩由于是预制桩,桩身质量可靠,价格相对较低,同时又具有无噪音、无振动、无冲击力、施工应力小等优点而得到了广泛的应用,但静压桩属于排土置换桩,在沉桩贯入过程中产生的挤土效应对周边环境造成了不利影响。本文根据静压桩的实际情况,采用位移贯入法和Mohr-Coulomb屈服准则,考虑了土体的剪胀性质、土体的大变形、桩土界面摩擦系数、土体初始应力场影响的情况下,建立了符合工程实际的二维轴对称有限元模型,详细地模拟了静压单桩施工过程,得出了静压桩在沉桩过程中的位移场和沉桩完成时的位移场和应力场。     

压入式沉桩的设计与施工──一个综合楼工程压入式沉桩总结

压入式沉桩是以较小的静压力，使桩克服土体的阻力，把预制钢筋混凝土桩沉入预定的标高，从而获得较大的承载力的桩基工程。近年来，上海地区的压入式沉桩有较大的发展。压入式沉桩由于没有锤击式的锤击应力，因此桩的配筋及混凝土强度等级相对于打入式沉桩要求要低。本文通过工程实例，主要对压入式沉桩的承载力及桩基沉降等做了一些测试工作，对压入式沉桩的压桩阻力、特别是对压入式沉桩的最大深度及压载以及桩持力层等问题提出了新的建议和看法。     

Experimental investigation on resistance and response of jacked model piles in sand

静压沉桩过程中沉桩阻力计算是桩机选型的关键，而目前对沉桩阻力计算方法尚未统一，且沉桩过程中引起的桩周侧压应力分布规律尚不明确。为此，通过室内模型试验模拟砂土地基中静压沉桩，研究沉桩速率和桩长对静压沉桩过程中沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力的影响。结果表明：沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力主要与桩长有关，沉桩端阻力与沉桩阻力之比随着沉桩深度增加而减小，但在沉桩深度为12倍桩径位置的沉桩端阻力占沉桩阻力的比例仍高达75%；桩周侧压应力随着埋深增加逐渐趋近于被动土压力，其主要与沉桩对土体挤密作用有关，且增加桩长和降低沉桩速率均可改善沉桩挤密作用；桩周侧压应力存在显著的“退化”现象，并与沉桩过程和桩体回弹有关。此外，基于太沙基极限承载力理论建立了沉桩阻力拟合计算式，并结合朗肯被动土压力理论，提出了桩周侧压应力计算的朗肯被动土压力修正计算公式，可用于静压桩沉桩完成后的桩周侧压应力计算。     

砂土地基中静压桩沉桩及其承载特性室内试验研究

静压沉桩过程中沉桩阻力计算是桩机选型的关键,而目前对沉桩阻力计算方法尚未统一,且沉桩过程中引起的桩周侧压应力分布规律尚不明确。为此,通过室内模型试验模拟砂土地基中静压沉桩,研究沉桩速率和桩长对静压沉桩过程中沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力的影响。结果表明：沉桩阻力、沉桩端阻力、桩周侧压应力和桩体极限承载力主要与桩长有关,沉桩端阻力与沉桩阻力之比随着沉桩深度增加而减小,但在沉桩深度为12倍桩径位置的沉桩端阻力占沉桩阻力的比例仍高达75%;桩周侧压应力随着埋深增加逐渐趋近于被动土压力,其主要与沉桩对土体挤密作用有关,且增加桩长和降低沉桩速率均可改善沉桩挤密作用;桩周侧压应力存在显著的“退化”现象,并与沉桩过程和桩体回弹有关。此外,基于太沙基极限承载力理论建立了沉桩阻力拟合计算式,并结合朗肯被动土压力理论,提出了桩周侧压应力计算的朗肯被动土压力修正计算公式,可用于静压桩沉桩完成后的桩周侧压应力计算。     

深圳城市阳光花园的静压桩设计

以深圳宝安某工程为例，介绍了静压桩设计时应着重考虑的问题，强调了施工过程中应注意的事项，通过静载试验得出了该工程静压桩单桩竖向极限承载力均满足设计要求的结论，指出静压桩因环保、工期快、质量保证的优点将会被普及运用。     

压桩过程中静压桩挤土位移的动态模拟和 实测对比研究

 圆孔扩张法及应变路径法由于土体的大变形和桩土界面摩擦接触问题而难以模拟动态的压桩过程,数值模拟法能够考虑到土体的本构关系、大变形和桩土的相互作用等诸多因素的影响,因而在静压桩挤土效应方面得到了广泛的应用。采用合适的土体屈服准则及有限变形理论,通过在桩土界面设置接触以及在桩顶施加位移荷载建立了能够实现动态压桩过程的有限元模型。利用得到的有限元模型模拟了沉桩产生的水平及竖向挤土位移场,讨论了动态压桩过程对沉桩挤土位移场的影响,并和现场实测进行了对比。研究结果表明,挤土位移场动态模拟结果与实测值相一致,且能反映土性的变化情况;在动态压桩过程中,水平向的挤土位移随着压桩深度的增加而增大,竖向挤土位移随着压桩深度的增加浅层土体表现为隆起增加,而深层土体表现为下沉量增加。挤土位移的最大值与压桩深度存在滞后效应,因此在压桩过程中要给以足够的重视。     

应力释放孔对静压桩沉桩挤土效应的影响研究

静压桩优点众多,但沉桩带来的挤土效应也十分明显。采用应力释放孔法能有效地减少沉桩带来的对周边环境的影响。通过借助FLAC3D有限元软件,采用分段压入的方式对单桩沉桩过程进行了模拟,得出了不同桩长时孔深和孔径的最佳组合,从而对实际的工程施工提供一定的参考。