海上密实碎石土持力层钢管桩沉桩及承载特性试验研究

由于缺乏海相密实碎石土持力层中钢管桩的工程实例及研究，依托秘鲁某港口工程，研究碎石土持力层中钢管桩的沉桩及承载特性。在国内开展模拟试验，获得模拟沉桩参数后，进行沉桩可打性分析及完善施工策划，随后在现场进行试沉桩、高应变和静载试验并测试侧阻力与端阻力。结果表明：开口钢管桩在进入密实碎石土持力层后，其承载力、单位面积侧阻力和端阻力将随入土深度增加而增大，但增大幅度会逐渐减小；但在进入持力层1 m后沉桩变得困难，此后碎石土的单位面积端阻力将逐渐稳定，其单位面积极限端阻力不小于10.5 MPa；钢管桩的端阻力主要由桩端阻力提供，土塞承载力提供的反力较小，开口管桩土塞系数取相对低值。     

大直径开口钢管桩竖向承载机理

大直径开口钢管桩因土塞形成闭塞效应以及挤土效应降低，其竖向承载机理远比预制混凝土打入桩复杂。以某港口工程大直径开口钢管桩试桩结果为基础，结合现行港口工程桩基规范，研究大直径开口钢管桩竖向承载机理，从受力和承载性状入手，分析大直径开口钢管桩桩径对闭塞效应、挤土效应降低对侧摩阻力、以及闭塞效应对桩端阻力的影响。     

大直径开口钢管桩在强风化岩中的承载力分析

依托湖北黄冈某码头工程,通过土赛效应分析对大直径开口钢管桩桩基承载力桩端阻力计算方法进行修正,并根据静载试桩和高应变动测试桩进行验证。     

某集装箱码头桩基承载力理论计算与静载试验对比分析

依托某集装箱码头工程的后轨道梁桩基,针对开口钢管桩和半闭口钢管桩两种形式,详细对比国内外常用桩基承载力经验公式计算结果的差异,并与现场静载试验结果进行对比。结果显示：对于砂性土与黏性土成层交替分布的地基,国内外桩基承载力经验公式在侧摩阻力、端阻力、桩端闭塞效应、总承载力计算结果上均存在一定的差异,与静载试验结果相比也有所偏差。按国内规范计算的总承载力与静载试桩结果基本接近,国外经验公式的偏差较大。半闭口桩尖可显著提高砂质地基的桩端承载力,桩端闭塞系数可达0.8以上。相关结论可供类似工程借鉴。     

开口钢管桩承载力影响因素

根据钢管桩轴向受荷承载力机理,从钢管桩的桩土特性、入岩深度、桩土恢复系数及沉桩工艺方面分析了开口钢管桩承载力的影响因素,提出在特定桩型、桩径情况下,桩的入岩深度及闭塞效应是影响桩承载力的重要因素,可通过改进沉桩工艺加深钢管桩入岩深度来提高桩承载力。     

开口钢管桩桩基承载力桩端部分计算方法探讨

港口工程类设计规范中未明确给出开口钢管桩的桩基承载力计算方法,设计中常参考JGJ 94—2008。建立桩周全部土体与钢管桩蔽塞效应间的关系,并通过实际工程试验加以验证,为开口钢管桩桩基承载力桩端部分计算方法提供新的思路。解决了“JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中给出的,桩基承载力计算方法中对桩端蔽塞效应系数的计算仅考虑桩端进入持力层的深度,而忽略了持力层以上土体对桩端蔽塞的影响”的问题。     

中美欧规范钢管桩抗拔承载力设计对比

海洋工程中,钢管桩是最广泛应用的桩型,钢管桩抗拔承载力的计算是桩基设计的一项重要内容,海外基桩抗拔承载力设计主要参照美国石油协会API RP 2A-WSD规范和欧洲规范EN1997-1。系统阐述了这两个规范与中国建筑桩基技术规范、码头结构设计规范抗拔承载力计算方法的异同,并结合实际工程计算钢管桩的抗拔承载力。对比各种方法的计算结果发现:1)在以黏性土为主的地层中,建筑桩基技术规范的计算桩侧阻力值与实测值偏差最小。2)在以黏性土、砂土为主的地层中,建筑桩基技术规范、API规范的计算值与实测值偏差最小。3)单桩抗拔承载力设计值参照EN规范的计算值最小。4)可参考《建筑桩基技术规范》、Michael Tomlinson所述方法进行软岩侧阻取值。     

开口钢管桩桩端土闭塞效应的初步探讨

港口工程中经常使用大直径钢管桩基础,如何考虑开口钢管桩桩端土的闭塞效应是港口桩基设计中经常遇到的技术问题.结合北方某港改造工程中开口钢管桩的施工实践,将高应变动测试桩的统计资料所反映的开口钢管桩承载力桩端闭塞效应和相关规范的推荐方法进行对比分析,可为类似的工程的桩基设计提供借鉴.     

近海桩基轴向极限承载力的API规范设计计算研究

近海工程使用桩基础很多,应用较为广泛地有预制打入桩、钻孔灌注桩和爆扩桩,而其中尤以预制打入开口式钢管桩应用最为广泛。综合桩的轴向极限承载力的论述,以开口式钢管桩为例,给出在近海工程中应用最为广泛的API-RP2A方法关于导管架平台桩的轴向极限承载力的设计计算,并将其与手工计算进行比较,表明一般程序运行结果略大于手算结果。     

PHC钢管组合桩在复杂地质条件港口中的应用

针对当前复杂地质条件下PHC管桩沉桩困难问题，以三亚某公务船码头工程为依托，结合PHC管桩和钢管桩的优点以及相关行业规范确定了PHC钢管组合桩的结构形式。针对PHC钢管组合桩的特点，从穿透较厚砂层角度出发，通过结构计算软件以及相关规范公式给出码头结构极限承载力状态，对结构计算、受力特性与桩基检测结果进行分析，提出桩基改进措施和沉桩控制条件，得出满足工程设计要求的PHC钢管组合桩。结果表明：该种PHC钢管组合桩方法满足桩基承载力及应变要求；PHC钢管组合桩在穿透较厚砂层的条件下技术可行、经济合理。     

中美规范灌注桩单桩抗压承载力计算对比

灌注桩单桩抗压承载力的计算是高桩码头及公路桥梁设计的重要组成部分。随着国内设计单位走出去的步伐逐渐加快,设计人员应快速掌握并应用不同国家的设计规范。通过对比中国的《码头结构设计规范》《公路桥涵地基与基础设计规范》和美国的《公路桥梁设计规范》,得出不同规范在灌注桩侧阻及端阻计算细节、安全系数储备等方面的异同点。依托实际工程,结合钻探地质资料,比较3种规范对应的单桩竖向抗压承载力大小,并评价各规范优缺点。结果表明,两个中国规范操作相对简单但遇到特殊土质时受限,美国规范概念明确且适用范围更广,但计算过程相对复杂。     

螺纹桩承载性状分析与研究

螺纹桩基是一种新型桩基础,由于其具有较好的承载性能,已经在工民建、道路桥梁等领域有所应用,但是目前对螺纹桩的承载机理研究还不成熟。为了研究螺纹桩的承载机理及其承载能力计算方法,在前人研究工作的基础上,通过理论分析,探讨螺纹桩的竖向承载机理,分析螺纹桩尚未达到极限承载力时的承载能力计算方法,获得了螺纹桩不同桩段阻力和竖向极限承载力计算公式。为螺纹桩的进一步研究应用提供一定的理论支持。     

中英规范大直径钻孔灌注桩竖向承载力设计对比

大直径钻孔灌注桩广泛应用于高桩码头、长距离引桥等港口工程项目中,大直径钻孔灌注桩竖向承载力的设计不仅关系到结构自身的安全,同时也关系到工程的总体投资。通过国内行业标准与英标对大直径钻孔灌注桩竖向承载力的设计进行对比分析,在保证结构基础安全可靠的前提下寻求桩基入土长度的合理优化,最后通过静载试验结果对中英规范大直径钻孔灌注桩竖向承载力的设计进行复核。研究成果可为后续港口工程项目大直径钻孔灌注桩的设计提供一定的理论依据。     

软土地区PHC管桩垂直度检测与施工控制

PHC管桩具有承载力高、施工速率快、质量易控制等优点,在工程实践中得到了广泛应用。管桩地基的一些技术问题随之逐渐显现,其中较突出的一个问题是软土地区成桩垂直度对竖向承载力的影响。介绍了一种管桩施工后垂直度实用检测工艺,两个工程案例的检测结果显示管桩垂直度偏差的倾斜方向和位移量均差异很大,呈现明显随机性。在此基础上,指出软土地区管桩倾斜的主要原因是沉桩施工操作控制不严,次要原因是沉桩后重型机械行驶导致的挤压作用及相邻管桩的挤土效应。根据大量工程实践经验,分析了软土地区管桩垂直度偏差影响因素,并提出了切实可行的控制措施。     

山区河流港口工程斜坡嵌岩桩竖向承载能力分析

采用ABAQUS软件模拟山区河流港口工程斜坡嵌岩桩竖向承载工况,建模过程考虑斜坡钻岩成孔、桩混凝土浇筑、桩基承载等流程,考虑材料和桩岩接触非线性影响,建立斜坡-嵌岩桩系统三维模型,经斜坡坡度、桩径、桩嵌岩深度等参数分析,提出斜坡坡度对嵌岩桩竖向承载力的影响度,分析斜坡嵌岩桩的竖向承载特性。研究表明,斜坡坡度变化导致的桩前岩体缺失效应和桩后岩体增强效应将显著影响斜坡嵌岩桩的竖向承载力;在工程设计中,应综合考虑斜坡坡度、桩径和嵌岩深度等因素对斜坡嵌岩桩竖向承载能力的影响,经经济性和适用性比较,确定合理的设计参数。     

竖向荷载作用下高桩码头桩土耦合分析研究

根据桩-土耦合特性,考虑桩-土之间的接触力学行为,建立桩-土耦合的有限元计算模型。通过该模型计算分析基桩几何特性、材料特性以及土的力学特性,及其对基桩竖向承载力、摩阻力及桩身轴力分布的影响,其结论可为高桩码头桩基的设计提供参考。     

离岸深水全直桩码头竖向承载特性有限元数值模拟

建立结构-地基相互作用三维弹塑性有限元模型,分析软土地基上离岸深水全直桩码头竖向承载特性与失稳模式。通过研究得出,竖向荷载作用下,该结构竖向承载特性及失稳模式与土体强度密切相关。当地基较软时,结构竖向极限承载力由地基土体强度决定;当地基较硬时,结构竖向极限承载力由桩身及土体强度共同控制。为此,在进行该类结构设计时,应充分考虑软土地基软化效应等可能降低土体强度的不利因素对结构竖向承载特性及失稳模式的影响。     

桩侧及桩端后注浆对超长桩承载力的影响

以海南省某跨海大桥为工程背景,采用平行对比试验法,以桩侧桩端后注浆及施工桩长为变量,对3根超长灌注桩进行了竖向抗压静载试验,并对试验过程中试桩穿越各土层的分段侧摩阻力及桩端阻力进行测试。通过比对试验结果,分析桩侧桩端后注浆对超长灌注桩承载力性状、荷载传递规律及桩侧、桩端阻力发挥特性的影响。结果表明:进行桩侧、桩端后注浆能显著提高超长灌注桩的承载能力,减小桩基沉降;对于超长灌注桩,桩侧注浆对承载能力的增加效果远远大于桩端注浆;桩侧桩端注浆后,超长桩的荷载传递规律不变,依然是上部侧阻力先于下部侧阻力激发;桩侧注浆处土体表现出与桩体水泥胶结的性质,其抗剪强度较大且随位移增长而增加得更快。     

经验法与试桩法的单桩承载力对比研究

天津某码头工程拟采用预应力混凝土方桩进行码头施工建设.在前期的勘察过程中研究确定单桩轴向极限承载力,对后续工程的设计、施工工作至关重要.现场勘察项目部在本工程的前期勘察工作中组织安排了单桩静载试验,同时依据有关规范使用地区经验值进行单桩轴向承载力估算工作.基于工程实例,对拟采用的预应力混凝土方桩,运用规范经验法与试桩静...