砂土中双桩负摩阻力模型试验研究

已有桩基负摩阻力研究多关注于桩周土体为粘土的情况,桩周土为砂土的模型试验相对较少。设计实施了砂土中单桩及双桩负摩阻力模型试验,试验中对桩顶与土表进行了分级加载,测定了模型桩桩身应变、桩顶位移以及土体分层沉降。试验结果表明:由于土表分级荷载作用下的土体沉降增加值大于桩沉降增加值,桩基中性点位置存在下移趋势。受群桩效应的影响,桩顶荷载作用下单桩沉降小于双桩沉降,土表超载作用下3倍桩间距的双桩沉降最小。从桩身轴力最大值分析,5倍桩间距的双桩可忽略群桩效应。随土表超载分级加载,单桩负摩阻力有效应力系数因侧摩阻力发挥所需桩土相对位移的影响而逐渐减少,而双桩的负摩阻力有效应力系数逐渐接近单桩时的数值。     

负摩阻力作用下单桩的承载性状分析

利用荷载传递法和有限层法的数值分析对承受负摩阻力的单桩荷载性状进行了分析,研究了填土高度、桩顶荷载、桩端土刚度对桩身轴力、桩底阻力的发展及桩沉降的影响。研究发现软土地基中,0.5 m的填土高度就能使负摩阻力较充分地发挥,承载负摩阻力的端承桩与摩擦桩一样,承载力需结合桩的沉降确定。     

深厚软土地基超载预压对桥梁桩基负摩阻力的影响

软土地基上的基桩，由于桩周土的向下运动，土与桩的摩擦增加了桩的下拉荷载，这就是桩侧的负摩阻力，负摩阻力的存在增大了桩基的变形甚至导致破坏。对此，以瓯飞堤穿越深厚软土区大桥群桩基础为工程实例，采用理论计算及三维有限元数值计算手段，分析工程实施过程中附加荷载施加对既有桩基工作环境影响。结果表明:由于负摩阻力的作用，桩身轴力随着深度的增加先增大后减小；桩侧摩阻力沿深度呈非线性变化；位移中性点位于黏土层与圆砾层交界处；群桩中各基桩空间分布不同，附加荷载引起同一承台下基桩-土变形协调存在差异，对桥桩安全监测应具有针对性。     

不平衡堆载对桥梁桩基影响试验研究

由于吹填造陆等原因,沿海工程桩周围存在不平衡的堆载现象,大面积填土对桩基产生负摩阻力、被动桩和土体蠕变效应3个关键问题。本次吹填区不平衡堆载试验结合台州湾大桥工程试桩进行,在桩间和土中埋设测斜仪,测出边桩、中桩及土体的位移,分析吹填区不平衡堆载对桩基的影响,可为类似工程提供参考。     

桥侧大面积堆土致斜交梁桥倒塌事故分析

以杭州绕城高速上发生垮塌的斜交桥梁为案例，通过现场调查取证，获取了案例桥施工图纸、地质情况和现场的破坏信息。在此基础上，采用摩尔-库仑模型模拟土体的弹塑性性质，用实体单元来模拟盖梁、承台、桥墩、桩基等桥梁结构，用不同区域的均布荷载来模拟堆载作用，并且设置接触单元来考虑桩-土相互作用，模拟桩-土之间的滑移和分离，建立三维有限元模型。同时研究了土体的物理参数（淤泥层和亚黏土层弹性模量）、堆载高度和斜交角对桥梁结构的影响。研究结果表明：大面积堆土导致近堆土侧桥墩、桩基发生比远堆土侧更大的位移，对于斜交桥，该位移方向与两侧桥墩连线即盖梁的方向成一定角度，从而导致近侧桥墩、桩基在轴力、弯矩和剪力外，需要承受较大的扭矩；随着斜交角从0°增加到40°，近侧桥墩、桩基承受的扭矩持续增大，扭矩逐步成为控制桩基破坏的主要因素；堆载引起淤泥层的沉降会导致该部分土层产生较大的负摩阻力，进一步改变了桩身轴力的分布；土体的弹性模量、堆土高度对桥梁在堆载作用下的横向位移和内力有很大影响；杭州绕城高速垮塌的主要原因是在软弱层上堆土导致桩基发生压、弯、剪、扭破坏。     

单桩负摩阻力特性的离散元与有限元模拟分析

桩侧负摩阻力对桩基产生下拽力,对桩基的承载力和沉降均不利,对受负摩阻力桩基进行设计时,需要正确估计桩基负摩阻力的大小及中性点的位置。开发颗粒流程序来模拟单桩负摩阻力的工作性状,验证中性点的位置并对桩侧土体细观特性进行分析。     

新近填土场地构支架桩基配筋优化

通过室内模型试验和ABAQUS建立桩土模型，用不同弹性模量的模型桩模拟不同配筋率的桩基，试验发现桩基弹性模量对桩顶沉降、桩基轴力、侧摩阻力、中性点位置并无较大影响。由行业规范配筋要求与承载力计算公式，确定桩基配筋率与承载力的关系，分析在填土固结与桩顶施加水平荷载的条件下，桩基配筋长度对应力应变规律的影响，提出了关于新近填土场地构支架桩基的配筋优化建议。     

堆载作用下桥梁被动桩偏移受力分析及处理措施

为研究堆载对桥梁被动桩的影响,以某桥为背景,采用有限差分法进行被动桩偏移受力分析,判断基桩能否继续使用并提出处理措施。采用有限差分法建立下部结构模型,计算堆载作用下桥墩偏移并与实测值对比,分析基桩内力及偏移,按圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件计算最大裂缝宽度并评估基桩状态,根据评估结果提出处理措施。结果表明:堆载导致桥墩偏移,墩顶横向偏移计算值与实测值比较吻合;堆载作用下,基桩产生了较大偏移和弯矩,桩顶轴力和桩身轴力分布不均,并产生不同程度的负摩阻力(距堆载越近负摩阻力越大);最大裂缝宽度为0.08mm,小于规范限值,判断基桩可以继续使用,提出堆载反压和应力释放孔联合纠偏,开挖卸载、水平顶推结合应力释放孔纠偏等处理措施。     

考虑土体非线性固结沉降的复合地基桩侧负摩阻力研究

基于Davis一维非线性固结理论,求得桩周土体固结沉降随时间和深度变化的计算公式;结合桩-土双曲线荷载传递模型,建立复合地基中桩体平衡方程的矩阵表达式,通过将矩阵方程组联立迭代求解,得到复合地基中桩侧摩阻力、桩身轴力及中性点位置.通过针对某工程实例的对比分析,验证了本文中所建理论计算方法的可靠性;继而探讨了地基土固结度、桩周土体初始体积压缩系数、桩端土体压缩模量及桩-土应力比对桩侧负摩阻力和中性点位置的影响.研究结果表明:所建立的考虑土体非线性固结沉降的桩侧负摩阻力计算模型可以有效、准确地反映复合地基中基桩负摩阻力和中性点位置随地基土固结时间的变化规律;桩周土体初始体积压缩系数对桩侧摩阻力影响显著,桩端土体压缩模量对中性点位置影响显著;桩身下拽力、中性点深度随着桩-土应力比的增大而减小.     

盾构隧道近距离侧穿高层建筑的影响探析

通过建立基于承台单桩的三维有限元模型,研究了盾构隧道穿越高层建筑桩基台的变形和内应力情况,并以此为基础分析了不同土仓压力、注浆压力和刚度折减系数下盾构隧道掘进对桩基性能的影响规律。研究结果表明:桩身与掘进方向垂直方向位移基本可以忽略不计;桩身沿掘进方向时,桩身绕承台沿盾构掘进方向发生挠曲变形;当桩身沿掘进竖直方向时,隧道中心沉降达到最大;由于承台的存在使得桩顶层负摩阻力区慢慢较小,最终成为正摩阻区;土仓压力的增大能告便桩身的位移方向,注浆压力越大,桩顶稳定态的沉降值越小,桩顶承载更多承台荷载;土体卸荷扰动减小,桩身挠曲变形减小,达到稳定状态时随对应的桩顶沉降也就越小。     

桩截面尺寸对岩堆三排桩力学特性的影响研究

以某铁路工程采用三排抗滑桩治理大型岩堆为例，基于有限元软件，以抗滑桩截面尺寸为变量，研究了多排抗滑桩的受力特性。发现了三排抗滑桩的弯矩分配规律和滑坡推力分配比值，并对抗滑桩顶水平位移进行了研究。结果表明:采用三排抗滑桩治理大型岩坡，其桩截面尺寸1.50 m×2.50 m与2.00 m×2.75 m为最优；在优化设计中，应适当增加第二排抗滑桩的锚固长度。     

断桩对CFG桩复合地基路基稳定性影响的研究

工程实践表明,CFG桩复合地基断桩率较高,利用离心模型试验研究了断桩对CFG桩复合地基路基稳定性的影响。研究表明,断桩对复合地基沉降和位移发展规律、滑动面形状基本没有影响;路基滑动面内断桩和正常桩均在软土层底部桩受弯破坏,正常桩在软土层中部附近产生软土层底部相反的受弯断裂,大部分断桩在软土层中部附近未断裂;CFG桩断裂后仍能承担一定的竖向荷载并提高路基稳定性;断桩复合地基路基的沉降、隆起、位移、路基开裂对应加速度、轴力峰值对应加速度等均介于天然地基路基和正常桩复合地基路基之间并接近天然地基路基。     

基桩完整性分析探讨

对基桩完整性分析中遇到的有关问题进行了分析，指出目前反射波法只能对桩射波阻抗变化进行检测，无法区别桩身弹模及模截面积变化对反射波形的影响。完整性分类仅是对桩评价的一个依据，常用的分类方法有很多方面值得商榷，为了提高分析精度，对波形进行定量分析是很有必要的。     

基桩完整性分析探讨

对基桩完整性分析中遇到的有关问题进行了分析,指出目前反射波法只能对桩身波阻抗变化进行检测,无法区别桩身弹模及横截面积变化对反射波形的影响.完整性分类仅是对桩评价的一个依据,常用的分类方法有很多方面值得商榷,为了提高分析精度,对波形进行定量分析是很有必要的.     

摩擦型桩的轴向抗压承载力研究

根据大型钻孔灌注桩原位测试结果,分析了摩擦型桩的承载力工作机制,提出了在粘性土层中单桩的桩侧土层以及桩土接触面上,有效应力-排水状态占优的观点.根据这一观点,分析了桩侧粘性土应力水平对其极限侧摩阻力的影响.根据粘性土层的物理力学指标及物理状态指标间的差异性,讨论了桩侧极限摩阻力规范取值方法中存在的问题.所陈述的观点,对今后摩擦型单桩的极限承载力分析计算及相关规范的修正具有参考价值.     

不同搅拌桩现场对比试验研究

不均匀变形控制已成为路桥拼接地段桥头地基处理工程中的难点,借鉴于钉形水泥土双向搅拌桩这一新工艺,将钉形双向水泥土搅拌桩用于匝道桥与拓宽路基拼接段,从成桩质量、单桩及复合地基承载力、工期沉降量、经济效益等方面与常规双向桩及普通单向桩对比,在应用的层次上论证钉形双向搅拌桩存在较高的实用性,可为其推广及类似工况下的地基处理提供参考。     

高压旋喷桩隔沙止水帷幕处理缺陷桩的实践

水中处理缺陷桩、常因涌水、涌沙而成为施工难点，采用高压旋喷桩隔沙止水帷幕工艺，具有施工简单，成本较低和效果较好等特点，是一种较好的施工工艺，文中介绍了其施工过程、所需设施及技术措施。     

高压旋喷桩隔沙止水帷幕处理缺陷桩的实践

水中处理缺陷桩,常因涌水、涌沙而成为施工难点,采用高压旋喷桩隔沙止水帷幕工艺,具有施工简单、成本较低和效果较好等特点,是一种较好的施工工艺.文中介绍了其施工过程、所需设备及技术措施.     

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。     

桥梁基桩施工工艺对基桩质量及超声无损检测的影响

由于受工地现场多变的天气、复杂地质条件以及施工过程中不规范施工工艺的影响,桥梁基桩的病害不断出现．因此高效快捷的灌注桩超声脉冲检测法成为检测基桩病害较为准确可靠的技术之一。根据工程实践,对一些受不规范施工工艺影响的基桩质量及其超声检测结果进行总结和分析,供同行参考。