西宁泥岩地区嵌岩桩承载特性研究

基于自平衡桩基测试技术,根据西宁海晏路高架桥的2根桩基(SZ1、SZ2)的静载荷试验报告,对泥质岩地区大直径深长嵌岩桩的承载特性(包括桩顶荷载和位移的关系、桩侧阻力、桩端阻力等)进行研究。结果表明:泥岩地区嵌岩桩的桩顶荷载—位移曲线开始较为平缓,后来出现明显的陡变阶段。在相同岩层中不同嵌岩桩实际发挥的侧摩阻力相差比较大。微风化泥岩发挥侧摩阻力所需的位移比中风化泥岩以及强风化泥岩小。     

竖向荷载下超大群桩受力变形分析

根据模型试验研究结果，分析了在竖向荷载作用下超大群桩基础的荷载传递特点、群桩的承载性关和桩侧摩阻力的发挥特性。试验结果表明。在本试验条件下，荷载在桩间的分配，最终以中心部分桩受到的荷载量大；桩身下部轴力明显小于上部轴力；随荷载的增加，桩身侧摩阻力由下部先行发挥并逐步向上发展。     

层状黏性土中静压桩贯入特性颗粒流的数值模拟

为深入探讨层状黏性土中静压桩的贯入机制,结合离散元PFC2D软件在处理大变形、非线性等问题的优势,考虑到接触黏结模型对模拟土体的优越性,建立了静压桩贯入层状黏土中的离散元模型,实现了离散元中静压桩的贯入过程;探讨了静压桩贯入过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩侧径向压力随贯入深度的变化规律,从细观层次上分析了不同桩径的静压桩贯入层状土中土体接触力链的分布特征,明确了沉桩过程中土体位移的变化规律. 试验结果表明:随着桩径的增大,土层的变化对压桩力的影响逐渐减小;桩侧摩阻力和桩侧径向土压力的变化规律相似,在同一贯入深度处均出现明显的退化现象;不同土层接触力链的表现形式不同,桩端位于粉质黏土层时,桩端的影响范围约为7D （D为桩径）,桩端位于粉土层时,桩端的影响范围约为9D;粉质黏土中土颗粒主要以径向位移为主,而在粉土层中土颗粒位移受其上下土层的软硬程度制约.      

大直径超长钻孔灌注桩承载性状

基于芝川河特大桥的桩基原位试验,对粉质砂土地区大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状进行了分析,并将实测成果与现行《公路桥涵地基与基础设计规范》中经验公式的计算结果进行了对比分析。发现大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状和中长桩或短桩的承载力性状具有明显差异;粉质砂土处于地面以下的不同部位,其侧阻力有较大差异;规范公式计算承载力结果明显小于原位试验结果,相差超过50％。研究结果表明,相同土质处于地面以下不同部位对桩产生的极限摩阻力不同,规范公式不适于评价大直径超长桩的承载力。     

软土地基钻孔灌注桩受力性状分析

通过对冲孔灌注桩和旋挖灌注桩桩顶、桩端沉降量静载试验资料及桩身应力应变测试资料的分析,得出桩身荷载传递机理及不同施工工艺在不同荷载水平下桩的受力性状差异.并就影响桩侧摩阻力的因素进行深入探讨.这一研究表明:桩周土的性质、桩土相对位移、桩端沉渣、成孔时间、护壁清孔方式及加载反力装置均会对单桩极限承载力产生重要影响.     

溶洞顶板厚度与嵌岩深度对桥梁桩基承载力的影响研究

岩溶区桥梁将嵌岩桩设置于下伏溶洞顶板上时,桩端顶板厚度和嵌岩深度是影响桩基受力安全的关键因素。 嵌岩桩的桩基承载力由桩端承载力和桩侧阻力组成,主要为桩端承载力。为探明桩端顶板厚度和嵌岩深度对桩端承载力和溶洞顶板稳定性的影响规律,结合工程实例建立溶洞-桩-土一体化三维有限元仿真模型,分析不同桩端顶板厚度、嵌岩深度和溶洞顶板厚度对岩溶区下伏溶洞嵌岩桩桩端极限承载力的影响,进而分析桩端顶板厚度与溶洞顶板安全系数间的关系。结果表明:桩端极限承载力随桩端顶板厚度的增加而迅速增加;桩端顶板较厚时,嵌岩深度对桩顶位移及桩端极限承载力的影响较大;当溶洞顶板岩层较为完整时,嵌岩桩桩端顶板厚度可采用2.5倍桩径的设计值。     

黄土地区不同成孔方式灌注桩压浆前后承载特性

为了研究成孔方式对后压浆灌注桩承载特性的影响，分别对压浆前后的人工挖孔、旋挖成孔和冲击钻孔灌注桩进行了现场静载试验，分析了成孔方式对最终注浆量的影响，研究了不同成孔方式下灌注桩压浆前后沉降、极限承载力、桩侧阻力及桩端阻力的改善效果；探讨了不同成孔工艺对压浆过程和桩基承载特性的影响机制，考虑不同成孔方式和浆液上返高度，验证了《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)推荐的后压浆桩基极限承载力计算方法。研究结果表明:当理论注浆量相同时，实际最终注浆量从大到小依次为旋挖成孔桩、人工挖孔桩和冲击钻孔桩；压浆后，沉降特性的改善效果从好到差依次为冲击钻孔桩、旋挖成孔桩和人工挖孔桩；极限承载力的提高幅度从大到小依次为冲击钻孔桩、旋挖成孔桩和人工挖孔桩；压浆后，距桩端以上12 m范围内的桩侧阻力明显提高，提高幅度从大到小依次为冲击钻孔桩、旋挖成孔桩和人工挖孔桩；人工挖孔桩、旋挖成孔桩和冲击钻孔桩桩端阻力占总荷载的比例分别提升了17.05%、12.23%和15.10%，均表现出明显的端承摩擦桩特性；人工挖孔桩和旋挖成孔桩侧阻力和端阻力增强系数与《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008) 基本接近，冲击钻孔桩则相差较大，表明灌注桩成孔方式对后压浆参数的选取和后压浆灌注桩的承载特性具有很大的影响。      

基于Mindlin位移解的超大群桩基础沉降计算

针对18根和64根超长大直径群桩基础,采用Mindlin位移解,假定桩端阻力为集中力和桩侧摩擦阻力呈向下线性增加分布形式后,推导出沉降计算公式.在苏通长江公路大桥主桥索塔群桩基础离心试验的模型地基条件下,按照变形比法来确定压缩土层的计算深度,对这两类超长大直径群桩进行沉降量计算.研究结果表明,与离心模型试验沉降值相比,两类群桩理论计算沉降值均偏低,18根群桩基础沉降理论计算值偏低16.8%,而64根群桩基础偏低39.9%.可见,用基于Mindlin位移解对超长大直径群桩基础进行沉降计算时,理论值偏低,同时也表明群桩效应对桩数较多的群桩沉降计算影响较大.     

大直径管桩-钢管复合桩基承载特性现场试验研究

为研究大直径管桩-钢管复合桩基承载特性,依托温州港状元岙港区码头二期工程桩基建设,选取工程桩S1、S2为试验桩,分别开展了竖向静载和水平静载原位试验,测得竖向静载的截面应变值ε,及水平静载下桩顶水平位移Y、桩顶转角θ;计算了竖向静载时不同截面桩身轴力Qaxial、桩端阻力Qpu、桩侧摩阻力Qs,及水平静载时泥面处桩的水平位移Y0、泥面处桩的转角θ0;分析了竖向静载及水平静载过程中桩顶位移S随着竖向荷载Q的改变而变化的规律,以及竖向刚性系数K、不同截面桩身轴力Qaxial和桩侧摩阻力Qs的变化规律.研究表明:竖向静载下桩顶荷载-桩顶位移(Q-S)曲线呈缓变形;试桩S1、S2竖向承载力均不小于10500 kN,满足工程设计要求;桩侧摩阻力Qs随桩入土深度z的增加而逐渐发挥,其分布形式呈"驼峰型";在最大竖向静载Qmax下,试桩S1、S2桩端荷载分担比分别为9.55％、8.45％,均属端承摩擦桩;在水平静载H下,试桩S1、S2的水平承载力均满足设计要求;试桩S1、S2的桩身最大弯矩Mmax分别为820、1038 kN·m,均出现在泥面以下3.0 m附近.大直径管桩-钢管复合桩能满足项目工程要求.     

一阶变截面桩与等截面桩对比试验研究

为研究一阶变截面桩在竖向荷载下的变形和承载特性,选取一组一阶变截面桩与等截面桩进行对比静载试验。试验分析对比了桩身轴力分布曲线、桩端应力及变截面处应力变化曲线、桩侧摩阻力沿桩身分布曲线和桩顶P-S曲线。结果表明:一阶变截面桩单位体积材料发挥效率更高,较等截面桩发挥效率提高约8%;变截面桩荷载传递仍然以侧摩阻力为主,当变截面处土层较弱时,随着荷载的增大变径处土层发生软化,变径处阻力趋于稳定,发挥作用有限。     

岩溶区桥梁桩基承载力试验与合理嵌岩深度

为研究岩溶区桥梁桩基的承载特性, 依托平顶山市西斜立交桥实体工程, 进行了桩基静载试验, 通过在桩端和桩顶布设应变传感器和位移计, 测得了桩身内力, 分析了岩溶区桥梁桩顶荷载(Q)-沉降(s)规律; 考虑现有桩基设计的局限性, 结合静载试验结果, 采用不同函数模型预测了单桩竖向极限承载力; 基于岩-桩体系宽梁力学模型和溶洞顶板拉-弯破坏模式, 探讨了桩基嵌岩深度的计算方法, 提出了一种适于岩溶区桥梁桩基嵌岩深度的优化方法。研究结果表明: 各级荷载作用下桩基Q-s曲线呈缓变型发展, 当桩顶荷载较小时, 曲线基本呈线性, 当桩顶荷载大于6 000 kN时, 曲线逐渐变为非线性, 虽然桩已嵌入灰岩较深, 但仍表现为典型的摩擦桩承载性状, 当加载到8 400 kN时, 桩顶沉降为3.69 mm, 远小于0.03D (D为桩径) 或40mm的破坏标准, 桩端阻力为122.9 kN, 仅占桩顶荷载的1.6%, 桩的承载力尚有富余; 在静载试验全过程中, 桩的受力状态处于Kulhawy理论的第1阶段, 桩侧阻力和桩端阻力同步发挥; 双曲线模型拟合精度在0.99以上且预测值偏安全, 建议在同类工程中优先考虑采用; 在同时满足溶洞顶板安全厚度和桩基承载力与稳定性要求的前提下, 采用提出的计算方法可使桩的嵌岩深度减小2.4 m。      

钻孔灌注桩竖向承载力试验分析

通过桩基静载试验实测数据,分析了摩擦型钻孔灌注桩在竖向荷载作用下的桩侧摩阻力、桩端阻力、桩身轴力变化及沉降等特征,并计算出了各分层土的桩侧摩阻力系数,为钻孔灌注桩的设计和试验提供参考。     

公路桥梁大型钻孔灌注桩静载荷试验实录

笔者介绍了一大型钻孔灌注桩静载荷试验及桩身应力测试 ,并根据测试结果 ,重点分析了粘性土层中摩擦型灌注桩的承载力 变形特征 ,并对桩侧极限摩阻力及桩端承载力的取值问题进行了讨论 .本文得出的结论对今后大型钻孔灌注桩的设计及规范的修订具有参考价值     

粘性土中轴向受力桩的解

本文根据14根现场灌注桩(直径。.6~1.4m,入土深度16.7一42m) 轴向待载试验结果的分析,提出了拈性土地基中桩侧摩阻力与桩端阻力 随其位移发挥的非线性理论模式。一:曲线、q一s,曲线),并考虑理 深、施工方法和土的性质的影响,由常规土工试验结果推求出模式的控 制参数。用截面状态矢量法求解两根试桩所得结果同实测值对比,墓本 上是吻合的。因此,可以根据桩顶荷载一沉降曲线(P一:曲线)比较 合理地确定桩的轴向刚度和极限荷载。      

大直径嵌岩桩的承载性状

对某特大桥下3根大直径嵌岩桩的现场施工进行了监测,包括桩顶荷载、桩身应力和桩顶沉降并分析了其在施工过程中的承载特性和受力机理。监测结果表明:嵌岩桩的侧摩阻力在加载过程中出现了两个峰值,随着荷载的继续增加,上峰值有增大的趋势。     

汕头市西港高架桥桩基静荷载试验分析

通过对西港高架桥16#墩桩基静荷载试验,查明桩基的安全储备,推求其计算参数,测定钻孔灌注桩各土层的桩侧极限摩阻力及桩尖反力,为确定桩基承载力提供依据。     

公路桥梁大型钻孔灌注桩静载荷试验实录

笔者介绍了一大型钻孔灌注桩静荷试验及桩身应力测试,并根据测试结果,重点分析了粘性土层中摩擦型灌注桩的承载力－变形特征,并对桩侧极限摩阻力及桩端承载力的取值问题进行了讨论。本文得出的结论对今后大型钻孔藻注桩的设计及规范的修订具有参考价值。     

大直径钻孔灌注桩的承载力发挥特征分析

以某工程大直径桩为研究对象,采用现场试桩、理论分析计算相结合的方法,对大直径深长钻孔灌注桩的承载力发挥特征进行了研究,主要包括以下几个内容：（1）进行了4根大直径桩静载荷试验,获得了各试桩的极限承载力;（2）通过在桩身埋设钢弦式钢筋计,量测得各级荷载下桩身的内力变化情况;（3）通过计算得出桩身轴力和桩侧摩阻力沿桩身的分布规律以及桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥情况,并以此为基础研究了桩基荷载传递特性及侧摩阻力发挥规律。     

冲击成孔灌注桩桩侧摩阻力取值初探

冲击成孔灌注桩在工程建设中已越来越广泛应用。针对目前《公路桥涵施工技术规范》对冲击成孔灌注桩的侧摩阻力取值的不完善性,通过对某试桩静载试验的试验结果分析进行说明,论述了护壁泥浆与施工工艺对该类型桩的桩基承载性能的影响。同时针对冲击成孔工艺对地质条件的影响,对该静载试验进行了数值模拟分析,结果表明,冲击成孔工艺改变了岩层与桩身的摩擦系数,进而影响到桩基的侧摩阻力分布。最后,综合考虑冲击成孔与泥浆护壁两方面的因素,对《公路桥涵施工技术规范》中冲击成孔灌注桩桩土侧阻力标准值qik的取值提出建议。     

抗压桩与抗拔桩受力特性的现场破坏性试验

为理清抗压桩与抗拔桩受力特性的异同,基于2根抗压桩和2根抗拔桩的现场破坏性试验,研究了抗压桩、抗拔桩的侧阻和端阻的发挥特性.现场破坏性试验表明:抗压桩的桩端位移-桩端力曲线表现为软化特性;不同土层中抗拔桩与抗压桩极限侧阻的比值平均为0.373～0.763,深部土层中两者比值较小;抗压桩和抗拔桩桩长范围内的桩侧阻力均表现为软化特性,不同土层中抗拔桩、抗压桩侧阻破坏比分别为0.87～0.97和0.83～0.94;抗拔桩和抗压桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移分别约为桩径的0.6%～1.5%和0.9%～2.0%.