桩基施工时侧向土压力增量的估算方法

通过对桩基施工过程中实测资料的分析,认为沉桩时土体中产生的侧压力增量不仅与水平距离有关,也与上覆土压力有关。通过理论推导提出了在土的极限平衡条件下结合小孔扩张理论估算单桩桩侧土压力增量的方法。由于该方法仅涉及到一些常用的土体参数,大大方便了工程计算。计算结果与实测资料对比,结果令人满意。     

采用土钉墙支护的深基坑险情原因及加固施工

某电厂基坑开挖深度9.5m，采用土钉墙作为支护结构，施工中曾出现水平和斜裂缝，分析裂缝原因后对基坑进行加固，采取加长土钉长度并加大角度以提高摩阻力，设置超前桩以保证支护体系安全稳定，降低地下水位以减轻坑壁侧压力等措施，使基坑位移增量明显减小，累计位移增量小于10mm，保证了施工安全。     

新型板桩码头群桩基础被动段桩侧压力试验研究

在新型板桩码头结构中,带卸荷承台板的直立灌注桩群桩基础被用来与前墙一起共同承担土体侧向位移所产生的侧向荷载,这些直立桩的工作机制类似抗滑被动桩,但其桩土相互作用程度远没有达到极限状态。结合20万吨级卸荷式板桩码头结构设计方案的验证,开展了多组土工离心模型试验,测量了各排灌注桩两侧土压力,得到了均质细砂地基中两种承台群桩基础中桩身侧压力分布,其特征是桩身上部侧压力为正,作用方向与土体位移一致,而桩身下部侧压力为负。各排桩的侧压力零值点约位于港池泥面线下4倍桩径位置处,可根据侧压力零值点分界线将桩身划分为上部被动段和下部主动段进行设计处理。为了确定被动段侧压力大小,引入被动段桩宽比,将桩侧压力与朗肯主动土压力相关联,结果发现,海侧桩被动段桩宽比接近3.0,明显大于中间桩和陆侧桩,因此,承台群桩基础设计中,被动段可以近似按3倍朗肯主动土压力作为设计值考虑。     

静压沉桩桩土界面受力特性研究

利用自制的大比例模型试验系统,通过双壁开口和闭口管桩,测试了开口和闭口桩沉桩过程中在不同桩身位置处桩土界面孔隙水压力和径向土压力,进而得到考虑孔压增量的桩土界面有效径向应力的变化规律.研究结果表明:桩土界面侧压力退化现象随着入土深度增加越靠近桩端退化越明显;特定试验条件下,闭口和开口桩桩土界面超孔压与上覆有效土体自重比...     

堆载作用下被动群桩的三维性状分析

被动桩问题是近年来岩土工程领域的一个研究热点,但是对于堆载下群桩与土之间复杂的相互作用一直缺乏系统的三维分析。本文建立了三维有限元模型,对四桩群桩的工作性状进行分析,重点研究了堆载条件、桩身刚度及土层分布对桩身位移和弯矩分布的影响,得出一些有益的结论。最后,对软土地基中桩身位移和侧压力的分布规律进行了归一化线性拟合。     

第八讲 桩侧压力注浆桩

1　概述1.1　桩侧压力注浆桩基本原理桩侧压力注浆桩是指钻孔、冲孔和挖孔灌注桩成桩后 ,在压力作用下将能固化的浆液通过桩身预埋注浆装置或钻孔预埋花管强行压入桩侧土层中 ,充填桩身混凝土与桩周土体的间隙 ,同时与桩侧土层和泥浆护壁法成孔中生成的泥膜发生物理化学反应 ,提高桩侧土的强度 qs及刚度 Es,增大剪切滑动面 ,改变桩与侧壁土之间的边界条件 ,从而提高桩的承载力以及减小桩基的沉降量。1.2　桩侧压力注浆桩适用范围适应性较大 ,可用于各种土层。应选择在地基土强度较高的土层中进行桩侧注浆 ,以获得较高的技术经济效益。1.3　…     

基于硅压阻式传感器的静压桩贯入模型桩土界面应力测试

静压桩贯入时要求传感器具备高灵敏度和准确性,还要求其动态频响高、测量范围宽及尺寸小。针对静压桩贯入模型试验,采用硅压阻式土压力和孔隙水压力传感器分别记录贯入过程中在桩土界面产生的侧压力和孔隙水压力,并对测试结果进行分析。结果表明:硅压阻式传感器适用于静压桩贯入模型试验,可以准确测试桩土界面侧压力和孔隙水压力随贯入深度的变化规律。     

等截面桩的抗拔机理研究

本文通过有限元计算分析 ,对等截面桩在抗拔情况下作用机理进行了研究 ,并与抗压情况下作用机理进行了比较。在分析了桩土荷载传递规律、桩侧阻力变化规律、桩侧压力变化规律、土中位移变化规律后 ,得出了抗拔桩具有“越拉越松” ,而抗压桩具有“越压越紧”特性的结论     

一种分析小桩距抗滑桩加固边坡稳定的新方法

讨论了基于塑性变形理论的桩侧极限侧压力计算公式的适用条件,发现当桩距较小时塑性变形理论不适用,由此分析出实际抗滑力与土坡位移有关,即与边坡稳定安全系数有关。建立了小桩距抗滑桩的侧压力计算公式,结合极限平衡条分法推导了小桩距抗滑桩加固边坡时安全系数的计算公式。结合某泵站工程边坡不同的设桩方案进行了计算,研究结果表明,利用抗滑桩加固边坡时,当桩距较小时采用本文的方法进行分析是合理的。     

带短柱独立基础的合理计算

考虑土壤侧压力对带短柱独立基础的作用 ,基于对桩的研究结果 ,提出土壤侧压力及对基础受力影响的计算 ,根据分析计算结果提出了考虑土壤侧压力作用的带短柱独立基础的设计方法 ,显然这一计算方法较未考虑土壤侧压力作用的计算方法合理并能节约砼及钢筋 .     

桩承式加筋路堤土拱及格栅受力模型试验研究

介绍了桩承式加筋路堤足尺模型实验装置,该实验装置利用PVC材料水袋模拟桩间软土,从而在一定程度上能够控制桩土差异沉降。路堤填筑过程中测试了路堤内部土压力以及格栅拉力,并且重点分析了桩帽和桩间不同位置处土压力以及格栅拉力随填筑高度的变化规律。实验结果表明,路堤在填筑过程中发生了明显的土拱效应,路堤填筑完成后桩土应力比约为8.46,土拱高度约为1.125倍桩间净距;单向土工格栅能够进一步将桩间上方土压力传递到桩顶上方;随着路堤填筑高度的增加,格栅拉力增长并不大,路堤横向滑移引起的格栅拉力可以忽略不计。     

软土地区预制桩单桩最终极限承载力估算方法

软土地区预制桩施工具有较强的挤土效应,通常表现为桩周一定范围内土体受到侧向挤压。土体孔隙比降低,抗剪强度增加。目前估算预制桩单桩极限承载力通常选用沉桩前土体参数,这和桩体最终受力状态相比有一定的差异,计算结果通常偏于保守。应用圆柱形小孔扩张理论分析了沉桩的挤土机理,并根据土体抗剪强度与土体密度的唯一性关系,建立了沉桩休止期后桩周土体抗剪强度增量的理论计算公式。应用该公式可估算出预制桩单桩最终极限承载力。经与工程实测结果相比,两者比较接近,说明这种计算方法有一定的工程应用价值。     

主动侧向受荷桩模型试验与颗粒流数值模拟研究

分别采用室内模型试验与颗粒流数值模拟的方法,对砂土中受水平荷载的桩顶自由短桩桩周土体在加载过程中的应力和位移的发展变化规律以及桩土相互作用性状进行了较系统和深入的研究。在室内模型试验中,研究了短桩在松砂、中密砂、密砂中的位移荷载规律,桩前、桩后土压力的分布和发展规律;并重点通过数字图像无标点量测技术密切关注桩周土体的位移产生和发展变化过程。通过开发颗粒流程序模拟室内模型试验在加载过程中的桩土相互作用过程中应力和位移的发展变化规律,与模型试验的结果进行了对比。给出了砂土中受水平荷载的桩顶自由短桩较完整的变形和破坏模式及极限土压力分布形式。     

不同土层对支盘桩荷载传递影响的模型试验研究

根据挤扩支盘桩的实际工作性状，设计了一个室内模型试验装置来研究支盘桩在不同土层中的荷载传递规律。试验表明，双盘桩中的两盘无论是设在同一种土层还是不同的土层中，盘底压力的增长与荷载的增加并不成线性关系，同时两盘承载力的发挥也不是同步的。当上下两盘处在不同土层时，两盘的荷载传递规律相差悬殊，处在同一土层时相对比较接近，但在桩达到极限承载力时，两盘并不能发挥相同的承载力。因此，在计算支盘的端阻时不能简单地把其最大承载力相加。另外，本试验还比较了3种不同土层情况下双盘桩的承载力和变形差异。     

均质砂土中桩端后注浆抗压桩室内模型试验研究

在参考现场桩端后注浆工艺的基础之上,利用自行研发的注浆装置和注浆工艺,在均质砂土中进行了不同注浆压力和不同注浆量下的共计7根模型桩的桩端后注浆抗压承载特性的室内模型试验。结果表明：相对于未注浆桩,注浆桩的极限承载力均有明显提高,提高范围为213%~347%,同时桩端上返的浆液对桩侧摩阻力也有加固效果;在一定的注浆量下,存在一个最佳注浆压力,使整体的注浆加固效果最好,此试验中是0.3MPa;在最佳注浆压力0.3MPa下,桩的承载能力随着注浆量的增大而提升,但提高效果随注浆量的增大而减弱,以单位注浆量计算,注浆量从1L提升至4L,每升浆液带来的极限承载力增量从200%降至106.8%;随着注浆量的提升,浆液上返高度也从0.65m增加至1.0m。     

单叶片全尺寸螺旋锚桩竖向拉拔试验研究

对叶片镶嵌有微型土压力盒的自制全尺寸单叶片螺旋锚桩进行竖向拉拔试验,记录不同埋深下安装扭矩、桩身位移和叶片表面土压力随上拔荷载的变化情况。分析安装扭矩、极限抗拔承载力与埋深比三者之间的相互关系,并初步探究螺旋叶片表面的土压力分布规律。结果表明,在试验研究范围内,安装扭矩和极限承载力都随埋深比的增加呈线性增大,二者受共同因素影响,线性相关程度明显;在上拔过程中,叶片上表面土压力增量从根部到边缘呈逐渐增大趋势,下表面土压力增量则远小于上表面,且大部分区域压力基本保持不变,少数边缘区域增大;叶片上下表面土压力合力随上拔荷载的增加而增大;桩土之间摩阻力的发挥则呈抛物线形,当上拔位移达到土体破坏极限位移量时,摩阻力达到峰值,而后逐渐减小到零;可以通过叶片表面土压力的分布来计算螺旋锚桩的拉拔承载力。     

桩竖向振动引起的饱和土体孔压积累效应分析

 采用一种非耦合分析方法模拟桩竖向振动过程中桩周产生孔压积累现象。首先基于比奥饱和多孔介质理论,考虑桩土间的非完全黏结条件,得到饱和土中弹性支承桩竖向耦合振动稳态孔压振动的解析解,通过卷积方法和数值积分逆变换得到任意次正弦激励作用下的瞬时孔压振荡半解析解。然后利用土动三轴试验得到饱和粉质黏土的残余孔压积累经验公式,以桩侧土剪应变和振次为参数建立桩周残余应变和瞬时孔压时域响应之间的联系,实现桩竖向振动作用下桩周土中孔压积累的模拟。数值计算结果表明,桩土非完全黏结条件下稳态孔压分布和桩周孔压积累均小于完全黏结情况,且受桩土接触刚度和桩底支承刚度的影响显著,此外桩周稳态孔压分布与渗透系数密切相关。     

大直径钢管桩非连续打桩过程中拒锤原因的分析研究

 在大直径超长钢管桩施工过程中,往往会因为接桩或施工调配等原因出现停锤,实际工程中,由于各种原因造成停锤后桩体无法继续顺利打入的情况屡屡发生,因此对这一问题的解决就成为决定打桩工程是否成功的关键。采用有限元动力分析方法对连续打桩过程中砂土中的孔压和有效应力的变化进行研究,对停锤所造成的后续打桩困难的机制进行探讨。同时利用工程实测数据对有限元分析得到的结论进行进一步讨论和验证。动力有限元分析的结果显示,连续打桩会造成桩周土残余孔压的明显累积;如果出现停锤,砂土中超静孔隙水压力消散速度很快,导致桩端1～2倍桩径范围内的有效应力的显著变化,造成桩端阻力的明显提高,而打桩对桩侧摩阻力的影响主要集中在振源附近区域。工程实测数据证实,停锤3个月后,砂土中的土阻力增长明显,尤其是桩端处的砂土层。而处于黏土层中间的薄砂层固结程度明显降低。在进行打桩预测时,对于停锤造成的侧摩阻力的提高应该考虑打桩的影响范围和固结时间,对于桩端阻力的提高应该考虑复打过程的影响。     

水平荷载桩桩土共同作用全过程分析

在桩基础的分析中 ,对水平荷载桩的计算长期限于弹性 ,而只考虑桩周土体的非线性。本文在考虑钢筋混凝土桩非线性损伤的情况下建立了一种空间耦合数值计算模型 ,并编制了相应的计算程序。通过算例分析证明了所设计的计算程序是合理的和可行的。本文方法可以模拟计算桩身混凝土损伤引起的刚度降低和桩周土体不同应变软化模式对桩身水平位移的影响 ,与传统的或规范意义下的分析方法相比具有机理分析清楚 ,物理意义更加明确的优点     

水平荷载桩桩土共同作用全过程分析

在桩基础的分析中,对水平荷载桩的计算长期限于弹性,而只考虑桩周土体的非线性。本文在考虑钢筋混凝土桩非线性损伤的情况下建立了一种空间耦合数值计算模型,并编制了相应的计算程序。通过算例分析证明了所设计的计算程序是合理的和可行的。本文方法可以模拟计算桩身混凝土损伤引起的刚度降低和桩周土体不同应变软化模式对桩身水平位移的影响,与传统的或规范意义下的分析方法相比具有机理分析清楚,物理意义更加明确的优点。