膨胀土中桩的荷载传递模型试验研究

通过室内模型静载实验，研究和分析了不同荷载下的膨胀土地基中桩的荷载传递特点、桩侧摩阻力和桩端阻力的变化以及二者的荷载分担比例关系等。试验表明：膨胀土中桩的静载试验所得到的P-s曲线存在明显的拐点；桩身轴力随桩顶荷载的增加在桩身中部以上迅速递减，且桩身轴力增加与桩顶荷载增加几乎呈线性关系，桩中部以下几乎变化很小；该模型桩的荷栽传递是以侧摩阻力为主的；桩侧摩阻力和桩端阻力均随桩顶荷载的增加也呈近似线性关系，但桩侧摩阻力和端阻力在荷载分担比方面存在一个极值。     

大直径桩荷载传递的桩端土效应

通过室内深基坑模型试验、深井荷载试验和桩的现场静载试验，系统地研究了大直径桩的桩端土效应，对桩端阻力深度效应的机理进行了深入分析。研究表明：桩端阻力的发挥不但与持力层强度有关，也与桩的入土深度、下卧层土的性质和强度、桩端直径、桩端位移及桩侧土的强度有关。     

砂桩复合地基室内模型试验研究

通过自行研发的试验装置,对砂桩群桩复合地基进行室内模型试验,得出砂桩复合地基的一些工作性状:砂桩复合地基的荷载沉降曲线特征、桩和土的应力特点、桩土应力比特点、荷载分担比曲线特征等。本室内静载荷试验模型虽然不能完全模拟现场砂桩复合地基的工作性状,但从定性上分析砂桩复合地基的工作性状是可行的。从试验结果可以看出,在处理粉细砂类土时,砂桩发挥的作用是比较显著的。     

大直径桩荷载传递的桩端土效应

通过室内深基坑模型试验、深井荷载试验和桩的现场静载试验,系统地研究了大直径桩的桩端土效应,对桩端阻力深度效应的机理进行了深入分析。研究表明:桩端阻力的发挥不但与持力层强度有关,也与桩的入土深度、下卧层土的性质和强度、桩端直径、桩端位移及桩侧土的强度有关。     

膨胀土中桩侧阻力的静载试验研究

通过室内模型试验，研究和分析了不同荷载以及不同时间条件下膨胀土地基中桩侧阻力的时程性。试验研究发现：相同时间、不同荷载作用下，桩身不同深度处侧阻力随荷载增加呈线性分布，靠近桩顶截面的侧阻力增加趋势更快，靠近桩端截面的侧阻力增加趋势相对较慢；在同级荷载不同时间条件下，桩身不同深度处的侧阻随时间增加变化不大。在试验研究的基础上，还对桩侧阻力的影响因素作了相关的理论分析和探讨。     

膨胀土中桩的负摩阻力时程性研究

基于对膨胀土中模型桩的失水收缩模型试验，研究了膨胀土收缩过程中的桩土共同作用机理，重点探讨了基桩负摩阻力的产生原因及其随时间的变化规律，中性点的时间效应以及侧摩阻力发展在微观层面上的机理。     

静钻根植竹节桩荷载传递机理模型试验

针对静钻根植竹节桩这种新型组合桩基的荷载传递机理的问题,在模型槽中进行竹节桩的模型试验.通过埋设在竹节桩表面与水泥土中的应变片及桩底的土压力传感器对加载过程中桩身、桩端以及水泥土中的应力进行测量.模型试验结果表明:桩侧水泥土与桩端水泥土在荷载传递过程中所起作用不同,靠近桩端水泥土处桩侧水泥土中应力较大,在实际工程中需要提高该区域水泥土强度;模型试验测得的水泥土与桩周土极限侧摩阻力比现场试桩水泥土与桩周土的极限侧摩阻力大,在实际工程中搅拌水泥土时应提高搅拌均匀性以增加桩侧摩阻力;可以用传统桩基沉降计算公式计算静钻根植竹节桩的桩端沉降.     

竖向荷载下膨胀土中桩侧摩阻力室内模型试验分析

为研究含水率和围压对膨胀土中桩侧摩阻力的影响，在经过改造的三轴仪上对膨胀土中的桩进行竖向极限承载力试验，测得桩侧摩阻力随含水率和围压的变化情况。试验结果表明：当沉降在2～3 mm范围内时，桩顶荷载达到极限承载力，之后承载力缓慢下降，最后趋于稳定；在相同含水率条件下，桩侧极限摩阻力随着围压的增大而增大；在相同的围压条件下随着含水率的增大，桩侧极限摩阻力表现为先增大后减小的变化趋势。通过试验结果对比发现，土体在最优含水率18%条件下的桩侧摩阻力最大，直剪试验表明桩侧摩阻力与土体的粘聚力有一定的关系，所以在含水率18%条件下桩-土界面的摩擦力要优于其他2组含水率的土体。     

桩土界面荷载传递模型的改进及其数值实现

目前,在数值模拟中,桩土界面的刚度缺乏简便可靠的确定方法.针对这一问题,本文提出了桩土界面改进双曲线模型,该模型中初始刚度由极限剪应力和极限相对位移的比值来确定,可考虑桩土相对滑移和土体深度效应的影响,并以有限差分软件FLAC3D为平台,利用其内嵌的FISH汇编语言编程,将改进双曲线模型应用到FLAC3D的桩土相互作用的模型中.最后,通过实例验证,将本文方法的计算值、FLAC3D内嵌理想弹塑性模型的计算值与相关文献中的结果进行对比.结果表明:本文提出的改进双曲线模型及数值实现是合理的,能够更为合理地模拟桩土共同作用.     

膨胀土中桩的负摩阻力时程性研究

基于对膨胀土中模型桩的失水收缩模型试验,研究了膨胀土收缩过程中的桩土共同作用机理,重点探讨了基桩负摩阻力的产生原因及其随时间的变化规律,中性点的时间效应以及侧摩阻力发展在微观层面上的机理。     

石灰改良膨胀土的试验研究

对南阳某公路路段的未改良膨胀土及改良膨胀土进行对比试验,并对试验结果进行分析,得出结论：随着掺灰率的增加,膨胀土的膨胀率、收缩系数呈现减小的趋势,说明掺石灰可以有效降低膨胀土的胀缩性,并由此确定施工时的最佳掺灰率为6％。     

深嵌岩桩承载特性及其荷载传递法应用

为了弥补大直径深嵌岩桩(嵌岩比hr/b≥5)承载特性研究领域的不足,利用青岛海湾大桥试桩zh12的自平衡测试结果,对大直径深嵌岩桩的承载特性进行了分析。研究了深嵌岩桩嵌岩段实测的桩侧摩阻力与位移关系以及桩端阻力与位移关系,并与采用双曲线分布模式的荷载传递法进行了比较。研究结果表明:在软岩地区,大直径深嵌岩桩基桩顶处的荷载位移曲线为缓变型,近似为直线分布形态。从实测曲线的拟合结果来看,岩层处的侧摩阻力与位移关系采用双曲线拟合是可行的,参数1/b也能反映出桩侧极限摩阻力的数值;桩端岩层实测的荷载位移曲线也与双曲线形态比较相似;利用拟合曲线所得到的参数a、b反演计算所得到桩顶荷载位移曲线也与自平衡测试方法的实测结果接近。最后,根据实测结果分析了在不同单轴抗压强度状态下,桩侧极限摩阻力经验公式中参数α的取值范围。     

钻孔嵌岩灌注桩承载特性试验研究

钻孔嵌岩灌注桩已成为高层建筑较常用的基础形式之一．在南昌地区某工程中，通过对钻孔灌注桩进行静载试验，分析研究了钻孔嵌岩灌注桩的承载特性和荷载传递机理，对此类桩的侧摩阻力与端阻力的问题进行了探讨。     

宁明膨胀土渗透特性试验研究

为研究宁明膨胀土渗透特性并得到渗流分析所需参数,在了解土性和土体结构特征的基础上,对广西宁明两种膨胀土的原状样和重塑样分别进行了饱和渗透试验、压力板试验和收缩试验,根据试验结果用间接方法得到非饱和膨胀土渗透系数及其随含水量变化规律。结果表明:矿物成分、土体结构对膨胀土的渗透性有一定影响,膨胀性粘土矿物含量越多,渗透系数越低、透水性越差。原状土被扰动重塑后微结构破坏,渗透性大大降低。宁明非饱和膨胀土渗透系数随着含水量减少(基质吸力增大)而急剧减小,渗透系数与含水量之间可以用指数函数拟合。     

六桩厚承台的传力模式分析

通过对2个不同配筋形式的钢筋混凝土六桩厚承台受冲切的试验,探讨了钢筋混凝土六桩厚承台的破坏模式和受力机理。结果表明,钢筋混凝土六桩厚承台的传力机理不同于一般受弯构件,建议分析其受力时采用拉压杆模型。     

简易照相法在膨胀土收缩试验中的应用

为了验证简易照相法在膨胀土收缩试验中应用的可行性,在试验时用简易照相法进行土样直径的测量,同时采用游标卡尺法做对比试验。对两种方法测得的试验结果进行分析,发现简易照相法相对于游标卡尺法存在一差值。研究发现,土样高度是引起这一差值的主要原因。由实验数据可以看到,当把土样高度引起的误差消除之后,修正后的简易照相法计算的直径值能更好地遵循膨胀土收缩试验的规律。简易照相法作为一种非接触测量方法,能避免测量过程中对土样的损伤,处理数据方便,有一定的实际应用意义。