挤扩支盘桩的荷载传递法及数值模拟

钻孔挤扩支盘桩是上世纪90年代初发展起来的新型桩基础，目前尚处于边使用边研究的阶段，对其荷载传递理论的研究多采用传统的破坏性荷载试验。然而现场载荷试验费工费钱，尤其高承载力的支盘桩，其加载条件和试验技术均有困难之处。本文以荷载传递函数的双曲线模型为基础，建立适合于挤扩支盘桩的荷载-沉降     

挤扩支盘桩的荷载传递规律及研究现状

挤扩支盘桩作为一种新型的桩基,具有优良的工程特性和显著的经济效益。介绍了挤扩支盘桩的工程特点,详细论述了挤扩支盘桩的成桩机理和荷载传递规律,总结了挤扩支盘桩的研究现状。     

挤扩支盘桩荷载传递的数值模拟方法

基于已有的桩基荷载传递理论，提出了适用于挤扩支盘桩单桩的荷载传递法，分析了Q-s曲线可作为确定挤扩支盘桩承载力的依据，经过对工程实例的计算与实测相比，证明了该法的可靠性和合理性，且具有较好的适用性。     

支盘桩-地基相互作用及有限元法模拟的研究

支盘桩是一种具有高承载力和低沉降量特性的新型桩。为了探求支盘桩的荷载传递规律 ,本文在静载荷试验的基础上 ,全面系统地研究了支盘桩的承载机理、挤密效应、孔隙水压力消散、荷载传递性状以及有限元模拟结果。通过计算分析表明 :支盘桩在受力上具有摩擦端承桩的特性 ,并且主要靠承力盘承受荷载 ,支盘力约占极限承载力的 60 %以上。根据有限元数值模拟结果 ,指出了盘间存在着应力叠加效应以及最佳盘间距和桩间距。     

挤扩支盘桩受力性状的研究

通过载荷试验证明，挤扩支盘桩由于桩身不同位置设置了多个支或盘，使其荷载传递性状发生了根本的改变，因而它的承载力及沉降等方面也发生了变化。基于静载试验，研究和分析了挤扩支盘桩的荷载传递性状，提出了用经验公式计算极限承载力时采用的修正系数，并应用于本次试验，计算值与实测值较吻合，同时，还分析了挤扩支盘桩承载力的影响因素。     

关于“挤扩支盘桩的荷载传递规律及FEM模拟研究”的讨论

 《岩土工程学报》2 0 0 2年第 3期刊登的“挤扩支盘桩的荷载传递规律及ＦＥＭ模拟研究”一文 (以下简称原文 )系统地分析了挤扩支盘桩的荷载传递规律 ,且静载试验取得了可喜的成果。但有如下问题需与原文作者商榷。 原文采用预埋在混凝土内的钢筋应力计测试应变 ,并据之计算出桩身轴力。笔者认为这一方法存在两方面的缺点 ,即由于钢筋应力计的弹性模量比混凝土大 ,测量时会使应力向钢筋集中 ,使结果偏高 ;此外 ,桩内的受力钢筋和受力混凝土二者所产生的应变相差很大[1 ] 。由于这两方面的原因 ,致使桩身的同一截面内的应力 (或应变 )不是均匀分布的。故原文计算轴力所采用的等式Ｑｉｊ =Ａｐσ(εｉｊ)     

挤扩支盘桩水平荷载性能有限元分析研究

采用大型软件ANSYS,针对挤扩支盘桩的水平承载特点进行了数值模拟,构造出支盘桩和普通桩的三维模型并进行水平承载的计算比较,结果表明:支盘的设置显著地提高了桩的水平承载力,支盘的角度对桩的承载力产生较大的影响,桩的水平承载力随支盘位置的下降而降低。     

新型挤扩支盘桩的数值模拟及其在优化设计中的应用研究

支盘桩具有较高的承载力和较低的沉降量,它在我国应用有10 a左右,取得良好的经济效益和社会效益。但是,挤扩支盘桩作为一种新型技术在理论研究上尚不够成熟,对其荷载传递性状、受力特征、沉降特性、抗拔特性、破坏特性以及最佳盘间距、桩间距等尚不能够完全确定,也缺乏单桩承载力可靠度分析、设计及施工规范。因此,为了完善支盘桩的设计理论,探求支盘桩高承载力和低沉降量的内涵,基于静荷载试验及现场测试数据,全面系统地分析和研究支盘桩的荷载传递特性、沉降特性、抗拔特性及破坏特性。采用三维有限元数值仿真,再现支盘桩的受力机理、荷载传递规律及在荷载作用下应力场及位移场的变化。在此基础上,对支盘桩的设计进行优化,根据应力场及位移场变化的范围,指出最佳盘间距和桩间距;并根据支盘桩不同的破坏模式,建立计算承载力及沉降量的公式。 (1) 论述了支盘桩的成桩机理。支盘的设置不仅扩大了受力面积,提高了承载力,而且还减少了桩端荷载,使支盘桩具有更大的承载潜力。挤扩效应增加了土层的抗剪强度,同时也减少了土层的压缩量,可有效提高支盘桩的承载力。 (2) 采用Vesic(1974)关于球形孔穴扩张问题的一般解。用球形孔穴扩张理论来描述挤扩过程中土体的应力场及位移场的变化,利用已知的内压力值Pu进行     

对“挤扩支盘桩的荷载传递规律及FEM模拟研究”讨论的答复

“挤扩支盘桩的荷载传递规律及ＦＥＭ模拟研究”一文 (以下简称原文 )能引起周立运先生的关注 ,表示十分的感谢 ,也希望今后能与周先生共同关注和讨论支盘桩技术的研究和发展。现就讨论文中的一些问题答复如下。(1)原文中已经表明钢筋应力计埋设在钢筋笼的主筋上 ,通过静载荷试验测得不同截面处的应变值。不知讨论文中怎么会出现“埋在混凝土内” ?支盘桩在施工时类似于灌注桩 ,通过现场浇灌混凝土而成桩的。为了测得支盘上下端各截面处的应变值 ,钢筋应力计只能埋设在主筋上 ,不知周先生有何好方法 ,可以将应力计或应变片埋设在混凝土内或贴在混凝土表面 ?就计算公式来说 ,目前广泛采用实测应变方法并由此计算桩身轴力     

钻孔挤扩支盘桩技术及工程应用

介绍了钻孔挤扩支盘桩的工艺,设备、适用条件及经济效益,结合工程实例,从挤扩支盘桩的成桩工艺及设备,普通灌注桩与支盘桩承载力对比,静载试验结果几方面进行了详细的论述,指出在合适的地质条件下,钻孔挤扩支盘桩可以大幅度提高单桩承载力,具有很好的经济效益和社会效益。     

挤扩支盘桩在工程中的应用

结合具体的工程实例，探讨了挤扩支盘桩在工程中的应用，分析了挤扩支盘桩单桩竖向承载力的计算公式，并对挤扩支盘桩的经济进行了分析，取得了很好的经济和社会效益。     

挤扩支盘桩的施工与经济分析

结合具体的工程实例，阐述了挤扩支盘桩的施工工艺流程及优点，并对挤扩支盘桩技术进行了经济分析，实践证明，挤扩支盘桩技术效果良好，经济效益和社会效益显著。     

挤扩支盘桩在工程中的应甩

以濮阳市220kV范县变电站工程为例,较为具体地阐述了挤扩支盘桩的施工方法、受力机理、施工工艺、适用范围、社会及经济效益以及质量控制和环保措施,实践证明：挤扩支盘桩的使用可以很好地提高基础的安全性和可靠性,具有一定的推广价值。     

支盘桩的竖向承载性能及研究展望

通过试验和理论分析,概括了挤扩支盘桩的结构组成、施工工艺、成桩机理,以及挤扩支盘桩竖向抗压和抗拔的受力性能,总结了支盘在承受竖向荷载的过程中,总侧摩阻力和总端阻力的发展规律,得出支盘发挥主要作用的结论。     

软土地基挤扩支盘桩和直杆灌注桩静载试验与成果分析

本文通过一组在杭州湾北侧滨海软土地基上进行的挤扩支盘灌注桩与普通直杆灌注桩静载荷试桩的成果资料对比分析,探讨了新型挤扩支盘桩在上海滨海软土地基上的适宜性。试验结果表明:利用在一定厚度的粉性土和砂性土层中设置支和盘所形成的挤扩支盘桩,可以获得比普通直杆灌注桩更高的单桩承载力。荷载试验变形曲线表明,支盘桩在软土中的破坏形态表现为缓变型。文章同时按不同地区现行技术规程所建议的单桩承载力估算公式进行了承载力计算和分析比较。     

支盘灌注桩施工的关键

支盘灌注桩是在等截面的钻孔灌注桩基础上发展起来的一种变截面桩。介绍了由于支盘灌注桩中设置承力盘 ,桩周表面积大 ,桩顶承受荷载时 ,桩身侧摩阻力和承力盘端阻力发挥具有明显的时间和顺序效应     

挤扩支盘灌注桩在软土地基中的应用

结合工程实例,介绍了挤扩支盘桩的特点,通过研究挤扩支盘灌注桩的作用机理,阐述了挤扩支盘灌注桩在软土地基中的施工控制重点和关键问题,以提高其承载力要求。