西宁泥岩后压浆桩承载性能试验研究

结合西宁湟水河大桥1根嵌岩桩桩底压浆前后的试验资料,对比分析了桩底压浆对嵌岩桩桩端阻力和桩侧摩阻力特性发挥的影响:嵌岩桩经过桩底压浆,改善了桩底沉渣的受力特性,增大了沉渣的强度和变形模量;在浆液压力下对桩侧泥皮进行置换填充,在一定程度上渗透挤密桩周泥岩,增强桩身与桩周、桩端整体嵌固能力,嵌岩桩整体承载力提高幅度为14%...     

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。     

PTC管桩竖向承载性能现场试验研究

PTC管桩在桩基和复合地基中的所发挥的作用不同,其承载特性也存在着一定的差异,因此对PTC管桩的侧摩阻特性和端阻特性的研究具有十分重要的意义。通过设计9根不同桩长的预应力混凝土试验管桩,在3组不同地质条件的现场进行静载试验,得到不同桩长PTC管桩的荷载-位移曲线,探讨了PTC管桩在软土地区的承载特性;采用在桩体主筋上预设钢筋应力计和桩底预埋土压力盒的方法得到其不同截面的轴力和桩端阻力,进而分析了不同荷载级别下侧摩阻力和桩端阻力的发挥特性,同时确定了极限状态下侧摩阻力和桩端阻力的荷载分担比,并根据土质特性研究了PTC管桩与不同土质土体的摩擦系数。     

大直径超长桩承载性状影响研究

为探究桩端土强度对超长桩承载性状的影响,建立了3种不同长度的超长桩.通过改变桩端土的强度,在荷载作用下,研究轴力沿着桩身传递、桩侧摩阻力的影响及桩自身变形.分析了桩端土强度的提高对超长桩上段和下段桩侧摩阻力的影响.研究结果表明:桩端土强度提高1～2倍时,超长桩极限承载力提高7.06％～22.49％;80m基桩对应5种不同长径比时,长度增加25％～50％,其极限承载力提高35.06％～63.21％;在同级荷载作用下,桩端土强度高的桩侧摩阻力发挥小于桩端土强度低的;端阻强化效应在桩端土强度较弱的土层中也存,且长径比越小增强的效应越明显;该研究可以为实际工程中超长大直径桩基设计和承载力估算提供参考.     

细砂层桩底压密灌浆钻孔灌注桩承载特性分析

泥浆护壁钻孔灌注桩施工及承载过程中存在一些问题。从现场试验和数值模拟的计算结果出发，探讨了桩底持力层为中密细砂层时桩底压密灌浆钻孔灌注桩承载特性，指出对于长径比小于20的桩底灌浆钻孔灌注桩的桩端阻与桩侧阻具有同步发挥的性质，此外桩底灌浆钻孔灌注桩在承载过程中，主要以弹性变形为主，残余变形很小，其结论来源于现场试验结果，对工程实践能够起到指导的作用。     

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.      

大直径桩端压力注浆灌注桩的侧阻、端阻特征试验研究

桩底压力注浆工艺实现了岩土加固与桩基工程的有机结合。现场进行了4根持力层为砂卵石注浆灌注桩和2根非注浆桩的静载压桩对比试验研究。结果表明,桩周附近的侧阻与端阻有了较大幅度的提高,而且注浆桩将具有强劲的后继端阻和侧阻。     

某工程工业厂房地基处理试验研究

主要通过竖向抗压静载试验得出该场地内钢筋混凝土预制方桩的单桩极限承载力为2 150 kN;单桩水平临界荷载可取50 kN。桩身内力测试表明该种桩型的荷载主要由侧摩阻力承担,为端承摩擦桩;侧摩阻力由上至下分布不匀;桩端在极限状态时才发挥出较大端阻力。承台下反力测试分析表明在分级荷载作用下承台中心轴线剖面土反力分布总体特征呈现外缘大、中间小的趋势,实测承台底部最大地基土反力为0.246 MPa。     

掺入膨胀剂桩周土受力分析

基于岩土软化材料特性，利用应力一次跌落应变软化模型，讨论了应力跌落计算与损伤面的平衡条件，给出了在该模型下Ｔｒｅｓｃａ材料在掺入膨胀剂的桩扩张时，桩周土中应力和位移的计算公式，分析了掺入膨胀剂后，桩侧摩阻力的计算方法，并通过模型试验检验了掺入膨胀剂的桩承载力的性能。     

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。     

黄土地区刚-柔性桩复合地基的承载机理

为了揭示湿陷性黄土地区刚-柔性桩复合地基的荷载传递机理, 开展了现场原型试验, 分析了桩身和桩间土的应力在不同荷载与深度下的变化规律; 通过与刚性单桩的对比, 总结了刚-柔性桩复合地基的桩土相互作用特点; 结合已有文献, 分析了湿陷性黄土地区刚-柔性桩复合地基与软土地区刚-柔性桩复合地基在力学表现上的差异。分析结果表明: 湿陷性黄土地区刚-柔性桩复合地基中柔性桩的主要作用是挤密桩间土, 消除其湿陷性, 试验场地处理后湿陷系数基本小于0.015;由于柔性桩的挤密作用, 桩间土的承载力得以充分发挥, 刚性桩的荷载传递能力得以增强; 软土地区柔性桩的荷载分担率一般大于桩间土, 由于黄土的承载力较高及柔性桩与桩间土的模量比小, 湿陷性黄土地区桩间土的荷载分担率稳定在26%左右, 远大于柔性桩的7%;复合地基中的刚性桩属于端承摩擦桩, 随着荷载增加, 刚性桩的荷载传递能力逐渐强化, 荷载分担率逐渐增加, 最终稳定在67%左右; 刚性桩荷载传递能力的增强并不利于刚-柔性桩复合地基承载能力的充分发挥, 在设计时需要充分考虑对纯摩擦桩有效桩长的影响, 以及对端承摩擦桩桩端土体承载能力的影响。      

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.     

Analysis of Negative Skin Friction on Single Pile above a Tunnel

1　Introduction　　Itiswellknownthatthedirectionofskinfrictionisdecidedbytherelativedisplacementbetweenpileanditssurroundingsoil.Ifsettlementvelocityoftheneighboringsoilisgreaterthanthatofthepile ,therewillbenegativeskinfrictiononpile ,otherwiseitwillprod…     

一种桩承式路堤沉降的简化计算方法

针对路堤荷载作用下桩土复合地基的沉降计算,传统方法主要是把沉降分为加固区沉降和非加固区沉降两部分来考虑,存在着计算假设与实际不符、部分参数取值依赖于经验和无法较好考虑成层场地非均质性等缺点.基于此,通过引入均匀系数来考虑地基表面荷载分布的不均匀性,改进了正方形和三角形布桩条件下Hewlett & Randolph土拱模型,在此基础上,考虑桩土相互作用提出了一种桩土复合地基沉降的简化分析方法.该方法首先根据土拱模型和Vesic球孔扩张法分别计算桩顶、地基表面荷载和桩端力;然后采用可以考虑多土层的非均质地基土情况修正Mindlin解求得桩端力、地基表面荷载和桩侧摩阻力在地基内任意点引起的附加应力;其次通过分层总和法计算附加应力引起的沉降;最后将各分项沉降进行组合即可得到桩顶和地基表面沉降.将该计算方法结果与现场实测和数值分析结果进行对比,研究结果发现:简化分析方法的计算精度基本保持在5.0%~14.4%,计算精度能够满足工程需求.      

路堤荷载下刚柔长短桩复合地基承载特性研究

为研究路堤荷载下刚柔长短桩复合地基的承载特性,结合某桥头过渡段带帽薄壁管桩（pre-stressed thin-wall concrete,PTC）联合水泥土搅拌桩（cement deep mixed,CDM）的软基处理工程,开展了PTC-CDM组合式长短桩复合地基承载特性现场试验,对路堤填筑过程中桩土应力比、荷载分担比以及桩土沉降差的变化规律进行了分析,并进一步采用有限元对刚柔长短桩复合地基的路堤荷载传递规律进行了数值模拟.试验与计算结果表明:CDM桩顶与桩间土应力增长缓慢,PTC桩帽上应力增长相对较快;填土达到一定高度土拱完全形成后,大量的路堤荷载转移至刚性长桩;刚性长桩和柔性短桩的桩土应力比分别达到7.5和2.1;短桩的存在减少了长桩桩顶荷载和上部桩身出现负摩阻力的深度,中性点位置上移;短桩达到一定桩长时再增加其长度,对路基总沉降影响不明显,因此,短桩桩长可根据承载力要求的临界桩长来设计.      

钻孔灌注桩桩端后压浆承载特性研究

后压浆技术可大幅提高钻孔灌注桩的承载力。基于西安至铜川扩建工程试桩的现场静载试验,分析了桩端后压浆的增强加固机理,深入研究了后压浆钻孔灌注桩单桩竖向承载力特性,桩侧阻力及桩端阻力的发挥性状。利用实测结果,得出了后压浆增强系数,并提出了后压浆单桩极限承载力的计算公式,可为相关领域的工程提供一定的借鉴。     

钢管复合桩承载特性模型试验研究

为研究钢管复合桩的承载性能,进行了剪力环、泥皮和防腐涂层共同作用下的钢管复合桩和钢筋混凝土桩室内模型试验,对比分析了试件的荷载-变形曲线、钢管变形等参数,并采用分解分析法对钢管复合桩的套箍效应进行了分析.试验及计算结果表明,钢管复合桩承载性能较钢筋混凝土桩显著提高,套箍效应使得钢管复合桩承载力较空钢管和钢筋混凝土桩承载之和提高9.8%,混凝土抗剪强度提高了1.2倍;钢管对核心混凝土产生的紧箍作用沿界面长度增大,且随荷载的增加而增大;在防腐涂层、泥皮和剪力环(间距90 cm)共同作用下,钢管套箍效应带来的混凝土紧箍力最大值可达2.32 MPa;规范ACI (2005)适合于泥皮、防腐涂层和剪力环共同作用时钢管复合桩极限承载力的计算.      

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     

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。      

路堤下复合地基素混凝土桩受力特征和破坏机理

为了合理分析软土地区路堤下素混凝土桩复合地基的稳定性,基于离心模型试验和仿真分析,研究了不同桩间距条件下路堤下素混凝土桩复合地基桩体的受力特征,引入桩体破坏逐一退出机制,分析了桩体破坏模式. 结果表明:在路堤自重和列车荷载作用下,路堤下复合地基素混凝土桩受力特征和破坏模式具有显著的桩间距效应,当桩间距分别增大至4倍和6倍桩径时,最靠近坡脚的第1列与第1、2列素混凝土桩分别产生了断桩破坏;在桩间距不变的条件下,随着上部荷载的增大,素混凝土桩最大弯矩和剪力均逐渐增大;施加列车荷载后,桩体最大弯矩和剪力往路基坡脚方向呈逐渐增大的规律,桩间距由3倍增大至6倍桩径时,靠近坡脚的桩体最大弯矩由172.9 kN?m增大至601.0 kN?m,大于桩体标定极限弯矩值,剪力由89.4 kN增大至249.1 kN,小于桩体标定极限剪力值,表明离心模型试验中素混凝土桩产生弯曲破坏而不是剪切、受压和受拉破坏,最靠近坡脚的桩最先发生弯曲破坏,随后往路基中心方向呈逐一弯曲破坏模式.