淤土地基灌注桩水平承载特性试验及数值计算

针对淤土地基灌注桩水平荷载作用下桩体受力特性,通过现场水平承载力破坏性试验,对不同桩长、桩径和桩基上部土体的两个试验区进行对比研究,由现场实测得到的桩体桩身轴力与弯矩分布情况,得知桩径增加和桩基上部土体改善有助于提高水平承载力,但桩径的增加对水平承载力的提高效果更为显著;利用ABAQUS数值计算对水平承载特性进行研究,并与现场试验结果进行对比分析,对比表明:现场实测数据和数值模拟的拟合程度较好,说明有限元在桩基水平承载能力研究方面具有合理性,为进一步利用有限元研究桩体水平承载力提供了一定的理论基础.     

非连接式桩筏基础水平特性试验

为了给非连接式桩筏的设计与施工提供参考，针对大型桥梁工程采用的减隔震基础形式--非连接式桩筏，考虑竖向荷载、垫层厚度等因素的影响，进行了非连接式桩筏水平承载性能的室内模型试验研究。采用粒子图像测速法跟踪了土体水平位移路径，利用数字图像关联技术获得了土体位移场与剪切带，分析了竖向荷载、垫层厚度等因素对筏板水平位移、桩身弯矩和剪力分布的影响规律，提出了非连接式桩筏基础水平承载力的简化模型及计算方法，并用试验数据进行了验证。研究结果表明：竖向荷载可有效限制筏板水平位移，设置垫层可显著减小桩身弯矩及剪力，并且桩身弯矩和剪力随垫层厚度的增加而减小；土体在垫层顶部形成位移集中区，产生局部塑性变形并不断扩大，最后局部塑性变形区贯通形成完整的剪切带；非连接式桩筏基础水平承载力与竖向荷载相关，当竖向荷载较小时，其水平承载力由筏板与垫层界面摩擦力控制，当竖向荷载较大时，其水平承载力取决于垫层的水平承载力，这与图像分析获得的垫层破坏结论一致。因此，对于非连接式桩筏基础的设计及具体工程应用，可以通过调整垫层的厚度来减小桩身弯矩及剪力；所揭示的非连接式桩筏基础水平承载力变化规律可为今后大型桥梁隔震基础的设计与研究提供参考。     

群桩水平承载特性关键影响因素数值模拟研究

通过群桩水平承载力现场试验和数值模拟的对比分析,确定了数值计算在管桩水平承载特性研究中的合理性和适用性,并着重分析了桩径、土体模量和竖向荷载对管桩群桩水平承载特性的影响规律,研究结果表明,群桩效应系数随着桩径、土体模量和竖向荷载的增加逐渐增大,数值计算得到的群桩效应系数高于规范法,研究结果可为群桩在设计和施工过程中提供参考和指导。     

褥垫层厚度对复合地基CFG桩土应力比影响的试验研究

褥垫层厚度设置是否合理,对水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基的承载与变形特性将产生较大的影响。在江西某高速公路采用CFG桩加固软土地基试验现场,对不同褥垫层厚度工况下的桩土应力比进行了现场静载试验测试,并模拟各个工况对桩土应比和土体沉降进行了定量数值计算,研究结果表明：数值计算结果与实测值较为接近,具有相似的变化规律,在桩长和桩间距一定的条件下,桩土应力比随垫层厚度的增加而减小,但褥垫层超过一定水平,厚度对桩土应力比的影响较小。在路堤荷载作用下,当桩间距为1.5 m,褥垫层采用中粗砂时,厚度宜为30～40 cm。该研究成果可为该地区高速公路CFG桩加固软土地基的设计提供参考。     

双向增强体复合地基沉降分析

将水平加筋垫层视为一弹性薄板,地基土体简化为Winkler弹性地基模型,考虑水平加筋体的影响,由功的互等定理推导出双向增强体复合地基沉降计算式.该式综合反映了水平加筋垫层抗弯刚度、桩间距、地基土体基床系数、上部荷载等因素对复合地基沉降的影响.完成了一组"刚性桩+土工格栅"复合地基载荷试验,用文中方法计算其逐级加载下的沉...     

软基路堤加筋垫层与竖向加固桩作用模式数值分析

软土地基的承载力和稳定性一直是国内外重点关注的问题,但多停留在试验与理论研究和施工方法,对软土地基加固作用模式的研究较少。为研究加筋垫层与竖向加固桩作用模式,文中采用有限元软件对加筋垫层与竖向加固桩复合增强软基路堤进行数值分析。结果表明,加筋垫层与竖向加固桩复合增强软基路堤具有较高的刚度和抗剪切破坏能力,能提高软土路堤的极限承载力和限制土体侧向变形的能力,特别是对软土地基的水平位移有明显约束作用;加筋垫层与竖向加固桩可降低软基路堤沉降,提高软基路堤的稳定性。     

路堤下粉喷桩复合地基的承载力研究

文章分析了采用现行规范设计路堤下粉喷桩复合地基时存在的不足,并通过现场实测及有限元计算,讨论了采用粉喷桩处理饱和黄土所形成的复合地基,在路堤荷载作用下,载荷板尺寸、基础刚度及复合地基中的桩体对复合地基承载力的影响。结果表明:载荷板尺寸对粉喷桩复合地基的承载力有很大的影响,综合考虑各因素后,建议载荷板大小取两桩复合时所对应的尺寸;减小基础刚度有利于桩间土体承载力的发挥;桩体的存在有利于桩间土体承载力的发挥。     

砂卵石层串珠状溶洞地质条件下大直径单桩水平静载试验及数值仿真分析

砂卵石和串珠溶洞地质条件下的桥梁桩基水平承载力和变形机理研究目前并不充分。为合理确定该地质条件下无铰拱桥桩基水平承载力，开展了现场水平静载试验，分析了该类地质条件下桩基水平承载力的合理值，为类似工程提供参考。并运用GTS有限元软件开展了数值模拟，建模以修正摩尔库伦模型模拟砂卵石层，并在桩土之间设置Goodman接触单元，在桩端设置桩端单元。同时假定串珠状溶洞为椭球状分布，为防止计算出现不收敛的情况，对空腔内部进行特殊处理，采用统一理论模拟钢护筒和筒内混凝土。在此基础上，分析了桩顶受荷时H-Y曲线和H-ΔY0/ΔH曲线，并将数值结果与实测结果进行了对比。结果表明，在合理运用本构模型和土工参数情况下，有限元数值仿真结果与现场试验结果吻合度较高，有限元软件可以作为确定这种特殊地质条件下桩基水平承载力的有力技术手段，为确定单桩水平承载力提供新思路。     

桩承加筋垫层复合地基桩土应力比分析

对带桩帽的桩承式复合地基水平加筋垫层进行受力变形分析,得出加筋体的挠曲变形量及筋材拉应力。在此基础上,视复合地基中竖向桩体和桩间土体为线弹性体,由静力平衡及变形协调条件,同时考虑筋材拉应力的作用,得到水平加筋垫层上下桩土应力比的计算方法。该方法能反映桩土间的差异沉降量、水平向加筋体抗力作用、桩间距、桩帽直径等因素对桩土应力比的影响。最后,采用该方法对某一现场试验结果进行分析,理论值与实测值吻合较好。水平加筋垫层的存在使复合地基桩土应力比增大,地基承载力提高,用文中方法计算桩承加筋垫层复合地基桩土应力比是可行的。     

复杂荷载下斜坡桩基承载力数值模拟研究

针对斜坡桩基受陡坡作用影响桩基前后土体不对称,侧摩阻力有所不同,容易产生安全隐患问题,对复杂荷载下斜坡桩基承载力进行数值模拟研究。在复杂荷载作用下获取水平受荷桩的挠度微分方程,采用有限单元法确定桩周土抗力及与其对应的桩身位移关系;建立数值分析模型,对桩基模型实施网格划分,计算出桩体和土体的各项参数,分析不同坡度、邻坡距和桩长条件下桩基极限承载力的变化规律和影响因素,利用数值模型确定极限上拔承载力。结果表明:在复杂荷载下,获得不同位置桩身弯矩和土体模量对桩身弯矩的改变,可通过改善土的模量提高桩的水平承载力。     

静压预制管桩施工质量控制

静压管桩技术南于沉桩时无振动、无噪音、施工快速、质量可靠度高、单位承载力造价相对便宜,符合环境和文明施工的要求,因此在软弱地基及城市中心区得到了广泛的应用。该文结合工程管理过程中所遇到的实际情况,介绍了静压桩施工过程中质量控制的方法和经验,可供类似工程参考。     

桩基施工中的常见问题解析

该文分析了施工中常见的两种桩基易出现的问题及原因,并结合广州西二环高速公路某特大桥桩基工程实例,从混凝土质量、夹泥断桩、导管进水等方面进行了分析总结。     

PHC高强预应力管桩在桥梁设计中的应用

该文以PHC桩在桥梁工程中的设计及应用为例,介绍了PHC桩的技术特点,并对PHC桩与钻孔灌注桩进行了技术经济比较,可供桥梁设计、施工人员参考。     

茂湛铁路工程搅拌桩与CFG桩处理软土地基应用对比研究

依托茂湛铁路工程中两种不同桩体刚度的工程实例—水泥搅拌桩和CFG桩复合地基,进行室内试验及现场载荷试验,分析和探讨柔性桩复合地基和刚性桩复合地基受力特性及变形性能,归纳了两种软土复合地基处理的合理设计参数,为本地区其它工程地基处理提供参考。     

加固土桩处理软基桩长与桩间距的经济组合

在软土地基上修建高等级公路,工后沉降不能满足要求时,加固土桩(水泥搅拌桩和旋喷桩)是常用的一种深层处理方法。该文通过分析计算发现,当桩长与桩间距平方的比值最小时,地基处理费用最少,这种组合称之为加固土桩处理软基桩长与桩间距的经济组合。     

论大直径灌注桩的设计、施工

大直径灌注桩广泛用于房屋、桥梁的基础工程中,当无水、少水且持力层为岩石、卵石层等理想土层,埋置深度在20 m左右,采用大直径灌注桩为基础,能取得质量可靠、造价经济的优良桩基.介绍了有关设计、施工的基本知识,对桩基设计、施工具有一定参考价值.     

盾构切桩掘进对托换桩的影响分析

为了研究盾构切桩掘进对新托换桩的影响,以南昌地铁2号线某盾构切桩工程为背景,运用ABAQUS有限元软件建立三维实体模型,分析施工过程中新托换桩位移和弯矩变化情况。设置切除旧桩前、刚切除旧桩后以及切除旧桩并向前掘进一定距离3种工况,提取3种工况下新托换桩的变形和弯矩进行分析,进而对直接盾构切桩掘进方案的合理性进行评价。计算结果表明： 1）盾构掘进切除旧桩造成托换桩垂直于隧道轴线方向的最大变形发生在隧道上方约2.5 m处,沿隧道轴线方向的最大变形发生在桩顶; 2）托换桩桩身最大弯矩出现在隧道断面深度范围内,最大值可达到600 kN·m以上,因此桩基设计时,不仅要进行正截面受压承载力验算,还需进行受弯承载力验算。     

柔性桩处理高铁路基在沈丹客专中的应用分析

为研究柔性桩对高铁路基的加固效果,结合沈丹铁路客运专线工程地质条件,选择深层搅拌桩、水泥粉喷桩进行加固处理,成桩后对地面沉降、测斜、土压力及土工格栅变形等数据进行了统计分析.结果表明：深层搅拌桩、水泥粉喷桩形成柔性桩在沈丹铁路客运专线中具有良好的路用性能.     

钻孔灌注桩扩底桩配筋研究

该文研究了钻孔灌注桩的扩大头部分的配筋施工工艺,对钻孔灌注桩桩底配筋的可行性进行了实验研究,为将来钻孔灌注桩桩底配筋提供依据,可以通过桩底配筋优化钻孔灌注桩的设计,达到降低工程造价的目的。     

桥梁桩基设计中若干问题的探讨

该文结合设计实践,参考相关规范及文献,针对现行公路桥梁地基与基础设计规范中关于桩基承载力设计计算的几个问题进行了初步探讨。