静压闭口变截面管桩承载性状模型试验研究

为了对比研究静压闭口阶梯型变截面与等截面管桩的荷载与沉降量的关系,在室内基坑中分别对3根变截面管桩和2根等截面管桩进行单桩静载试验。试验结果表明：当桩身体积相同时,变截面管桩较等截面管桩在提高竖向极限承载力和减小桩顶沉降量方面具有明显的优势。通过对荷载-沉降曲线进行回归分析,结果发现,可用指数函数描述荷载与沉降量的关系。根据拟合函数得到的计算值与实测值基本一致,说明用指数函数描述荷载与沉降量的关系是可行的。     

变截面与等截面管桩复合地基承载特性对比研究

为探讨阶梯型变截面管桩复合地基的承载特性及优点,进行了2组等截面管桩复合地基和3组阶梯形变截面管桩复合地基承载性状的室内大比例模型对比试验。试验结果表明:在相同荷载作用下,阶梯形变截面管桩及其复合地基的沉降明显低于等截面管桩及其复合地基的沉降。在管桩材料用量及所处的地质条件相同的情况下,阶梯形变截面管桩单桩刚度明显大于等截面管桩的单桩刚度。阶梯形变截面管桩桩身强度能较好地与桩身轴力变化规律协调。因此,采用阶梯形变截面管桩能充分利用桩身强度,降低桩基造价。     

变截面桩竖向承载性状的模型实验研究

利用自行研发的试验装置进行了半桩模型试验研究,分析了变截面桩的荷载-沉降曲线、桩身轴力分布情况、桩身侧摩阻力分布情况,并与常规等截面桩进行比较.模型试验结果表明：变截面桩较等截面桩更有利于减小桩体的沉降量,但从单桩沉降变形的角度看,变截面桩存在最佳变径比.当变径比超过这一最佳值时,变径比越大,桩的沉降变形也就越大,甚至...     

基于黏性土的开闭口管桩承载性状室内试验对比研究

为了深入研究不同桩端形式对桩承载性状的影响,通过室内模型对比试验对黏性土中开口管桩和闭口管桩的承载性状进行研究。试验结果表明:开口管桩T1和闭口管桩T2的Q-s曲线均呈陡降型,最大沉降量分别为47.72,43.24 mm,单桩竖向抗压极限承载力分别为6.3,7.3 kN;试桩T1内管桩身轴力在土塞高度范围内随着埋深逐渐减小;试桩T1和T2外管桩身轴力随着深度的增加逐渐减少,试桩T2外管桩身轴力比试桩T1外管桩身轴力大24.2%～102.7%;试桩T1内管侧摩阻力在土塞高度范围内随着埋深的增大逐渐增大;试桩T1和T2外管侧摩阻力在荷载较小时,呈先增大后减小的趋势,当桩顶荷载达到最大时,始终呈增大的趋势;在各级荷载作用下,两试桩的桩端阻力分担比介于53.5%～72.3%,桩端阻力始终发挥主要作用,且开口桩的桩端阻力分担比小于闭口管桩。研究结果对实际工程中桩型的选取具有重要的指导意义。     

混凝土填芯管桩水平承载性状影响的试验研究

针对通过加大桩径,提高桩周上部土体的硬度,提高桩身混凝土强度等方法来提高管桩的水平承载能力,会大大提高工程成本的问题。研究采用不同强度混凝土填芯及填芯截面来提高管桩水平承载性能。研究结果表明:混凝土填芯可提高管桩水平承载能力,填芯强度越高,管桩水平荷载作用下桩顶位移呈降低趋势,管桩水平承载力特征值呈增高趋势。     

不同变截面桩竖向承载特性的数值分析

基于现场试验,采用Abaqus有限元软件对等截面桩及变截面桩单桩竖向承载力测试实验过程进行数值模拟。结果表明:弹性变形阶段,竖向荷载-沉降曲线呈线性变化趋势,等截面桩比变截面桩桩身沉降较小;塑性屈服阶段,等截面桩与变截面桩单桩承载力几乎一致。变截面位置对桩侧摩阻力沿深度的分布有一定影响,最大侧摩阻力位置根据变截面的位置而变化。变截面桩的平均侧摩阻力较等截面桩的平均侧摩阻力大,变截面桩侧摩阻力效果较等截面桩更有优势。在相同承载力条件下,变截面桩所耗费的材料较等截面少,对于竖向承载特性,变截面桩与等截面桩表现基本一致,因此使用变截面桩能节约工程成本。     

钢筋混凝土预应力管桩承载力确定及完整性检测

桩基承载力和完整性直接影响建筑物的正常使用功能和使用寿命,准确确定桩基的承载力和完整性对建筑物的施工具有重要作用。检测中,以建筑基桩检测技术规范和建筑地基基础检测技术规范为依据,通过现场静载试验、高应变和低应变试验对钢筋混凝土预应力管桩的承载力和完整性进行检测,得出以下结论:单桩竖向极限承载力均大于1400kN,所检测的各单桩极限承载力均能满足设计要求。预应力混凝土管桩施工质量易于控制,Ⅰ类桩占比为100%,无Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类桩。     

预应力敞口管桩与闭口管桩的单桩沉降分析研究

通过在对8根预应力敞口管桩与闭口管桩的荷载-沉降试验,对比分析研究了敞口管桩与闭口管桩的沉降特性,并得出在桩顶荷载达到第3级荷载之前,两种桩的沉降几乎相同,随着继续加载,闭口管桩沉降与开口桩相比,沉降速度减缓,在达到管桩单桩极限承载力之前,闭口管桩沉降仅为敞口管桩的30%~50%左右.     

承压状态下网状箍筋约束PC管桩抗震性能试验

与普通混凝土桩相比,预应力混凝土管桩(PC管桩)抗震性能差,为改善其性能提出一种新型网状箍筋约束的PC管桩.通过对2组共4根PC管桩试件在不同轴压比下的拟静力试验,研究配筋形式、轴压比对其抗震性能的影响,其中一组为新型网状箍筋约束另一组为普通螺旋配箍,各组轴压比分别为0.3、0.5.详细记录试验破坏过程,得到试件的滞回曲线、骨架曲线、承载力、变形能力,刚度退化曲线和耗能能力等.试验结果表明:各试件均产生受弯破坏,延性系数在2.99～3.96之间;网状箍筋约束试件耗能能力强,其滞回环较螺旋配箍试件饱满;试件承载力、延性以及耗能能力受轴压比影响较大,轴压比越大,承载力越大,延性及耗能能力越差.给出了网状箍筋约束PC管桩正截面承载力计算公式,同时,对高轴压比作用下预应力混凝土管桩正截面抗弯承载力公式提出了修改建议.     

水平受荷阶梯形变截面桩的内力及变形分析

基于线弹性地基反力法,提出水平荷载作用下阶梯形变截面桩内力及变形解析算法,该算法假定相同土层的地基反力模量为常数. 根据桩身的变截面特性以及桩周土体的分层情况将桩身进行分段,建立各段的微分控制方程. 考虑到桩顶、桩端边界条件以及相邻桩段间的协调变形条件,推导出符合桩段挠曲变形特征的迭代关系,得到任意边界条件下的桩身内力及变形算法. 通过将该算法的预测结果与有限元计算结果以及现场实测数据进行对比分析,验证了该方法的可行性. 分析桩身长径比、变径位置、桩径比对桩身内力及变形分布的影响规律. 减小长径比,将变径位置向桩底下移,均可以使得桩顶最大水平位移减小,最大弯矩增大,减小下部桩径有利于减小桩身弯矩峰值,更有效地协调桩身变形.     

大直径钻孔灌注桩承载力试验研究

以某大直径桩基础工程为例,进行了5根Ф1500mm试桩的竖向与水平静裁荷试验,实测得到了桩的荷载．沉降曲线、不同桩身截面的轴力、水平力．位移．时程曲线、水平力位移梯度关系、临界承载力以及地基土水平抗力系数,探讨了大直径钻孔灌注桩的竖向荷载传递机理和水平荷载承载特性．试验结果表明：大直径灌注桩承载力由桩侧阻力与桩端阻力共同承担,但表现出很强的摩擦桩特征,这与桩长过长、桩底岩层较软以及成桩方法有关;在竖向荷载作用下,桩侧阻力由上至下逐步发挥,并逐步达到相应的极限状态;单桩水平最大位移可以取10mm。水平承载力可取900kN．建议采用位移控制设计此类桩基．     

填芯管桩在基坑支护工程中水平承载性状分析

为研究混凝土管桩在基坑支护中的承载性能,通过对2组不同内径的6根混凝土管桩进行填芯或不填芯处理,并进行室内水平承载性能模型试验,分析基坑开挖后混凝土管桩在不同内径和相同内径条件下不同填芯强度对混凝土管桩的水平承载性能的影响。试验结果表明:通过填芯可以有效提高混凝土管桩的基坑支护性能,且外径相同的条件下,内径越大桩身受基坑开挖影响越大;通过填芯加固处理可以有效提升管桩支护的安全性。     

泸县酒厂大桥堤防边坡灌注桩优化设计研究

为解决四川省泸县酒厂大桥堤防工程人工填土开挖边坡不稳和堤基中软塑状砂质黏土承载力不足的问题,提出采用钢筋砼灌注桩进行堤身加固的设计方案,并利用Autobank软件对该方案进行优化,确定灌注桩桩径为0.8 m,桩距4 m,桩基嵌入基岩弱风化层2 m。经计算,桩体结构剪力、弯矩、位移最大值分别为50.52 kN、81.30 kN·m、8.8 mm,岩石地基最大承载力为289.1 kPa,桩体截面选用12根直径20mm的钢筋可满足设计要求。说明本堤防工程采用钢筋砼灌注桩进行堤身加固可有效地解决开挖边坡不稳和砂质黏土承载力不足的问题,相关研究成果可为同类工程的设计和施工提供参考。     

砂土中倾斜螺旋桩水平承载性能有限元分析

受限于锚-土间相互作用的复杂性,当前倾斜螺旋桩水平承载特性的相关研究仍不能满足相关工程要求.基于螺旋桩竖直单桩水平承载试验,并通过非线性有限元软件ABAQUS研究了倾斜单桩在水平荷载作用下的承载性能,具体分析了不同倾斜角度对承载特性的影响,主要研究结果如下:(1)在水平荷载作用下,倾斜角度不超过45°,螺旋桩由水平极限...     

Application of PCC pile in soil improvement of highway

The construction process and load-bearing behaviors of Cast-in-place concrete thin-wall pipe piles are analyzed based on its application on Yantong Expressway Project. The low strain test, static load test and field excavation were also carried out, and the bearing capacity of the new pile can meet the requirements of design. With the increase of pile diameter, the bearing capacity is increased. The settlement of composite foundation is decreased, when the replacement ratio of pile is increased. The test re...     

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。     

基于灰色理论和Usher曲线的PHC管桩单桩竖向极限承载力预测

针对利用现行规范公式计算PHC管桩的竖向极限承载力值存在结果偏低的问题,根据竖向静载荷文献资料,基于灰色理论GM(1,1)模型和Usher曲线模型预测单桩的极限承载力,并采用MATLAB软件实现预测模型算法.工程实例分析表明:灰色预测模型的预测精度与竖向静载试验数据级数选取、预测距离有密切关系;Usher曲线模型对桩极限承载力的预测精度大大高于灰色模型,此结果可为类似工程地质条件下PHC管桩单桩竖向极限承载力的预测提供借鉴.     

填芯对PHC管桩抗弯性能影响研究

为研究填芯对PHC管桩抗弯性能的影响,基于弹性理论及叠加原理,推导出填芯PHC管桩抗弯承载力计算公式;同时对填芯与不填芯PHC管桩进行对比研究。研究结果表明,素混凝土填芯对PHC管桩抗弯承载力约能提高16%,钢筋混凝土填芯对PHC管桩抗弯承载力约能提高35%。该结果可作为水平荷载作用下填芯PHC管桩设计的参考依据。