高压旋喷桩承载特性变化规律现场试验研究

基于现场物理试验测量高压旋喷桩桩身沉降量以及桩周摩擦阻力,获得其随顶部荷载以及桩深变化的基本规律,进而总结高压旋喷桩承载特性的变化规律。结果表明,在桩体发生破坏之前,高压旋喷桩的沉降量随顶部荷载增大呈线性递增;当小荷载时,摩擦阻力随桩顶载荷的增大而增大,但并非一直呈线性变化,在达到一定沉降量后其增加很小;摩擦阻力从桩身下部开始逐渐向上发展,并随荷载的增大而增加;随着上部结构荷载的增大,进入塑性区后的高压旋喷桩复合地基的沉降呈现非线性。     

加劲U型钢板桩失稳临界荷载动态配位系数法

针对U型钢板桩插打容易发生屈曲的问题，提出U型钢板桩局部加劲效应理论计算的“动态配位系数法”，建立了局部加劲U型钢板桩失稳临界荷载计算式，并分析了加劲面积、加劲位置、加劲板数量对加劲效应（即失稳临界荷载）的影响规律.研究结果表明：加劲总面积（即加劲板累计宽度）一定时，对于长度确定的U型钢板桩，存在使构件临界荷载值最大化的加劲板布置方案，并揭示了块数太多时由于单块加劲板宽度太小而引起的局部失稳规律；以10 m长U型钢板桩为例，构件临界荷载值随单块加劲板布置位置的变化可提高13.55%，并求得20 m长的U型钢板桩不同加劲总面积对应的加劲板布置优化理论方案，为实际工程中U型板桩局部加劲方案设计提供了理论依据和参考.     

超长桩沉降及受力分析

通过计算总结出桩身轴力和桩身沉降分布的一般规律,分别计算不同桩长、桩径、桩体弹性模量、桩侧极限摩阻力条件下深长桩桩身轴力和桩身沉降的分布特点,探讨各参数变化对深长桩力学性态的影响,结果表明：桩长、桩径的变化对深长桩力学性态均有显著影响,且随荷载水平的变化而变化。     

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。     

桥梁桩基冲孔桩施工的微振动响应研究

运用微地震监测系统对桥梁桩基冲孔桩施工的微振动响应进行了研究与探索.通过在施工现场进行的微震试验,分组采集施工荷载作用下的波形数据,对试验的数据进行相关分析,研究冲孔桩施工引起的地表振动加速度和能量的衰减规律,分析冲击能和桩孔深度对振动速度的影响.试验结果表明:冲孔桩施工时,岩土介质中冲击振动能量随传播距离的增加呈乘幂...     

超长桩荷载传递机理及有效桩长研究

以双曲线模型作为传递函数,应用荷载传递法对超长桩的荷载传递机理及有效桩长进行了研究,描述了桩身轴力、桩侧摩阻力的分布及发展规律,讨论了桩身弹性模量、外摩擦角、材料性质参数k1和容许沉降量等4种因素对有效桩长的影响.其结论对超长桩的理论研究及工程应用具有一定的指导意义.     

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。     

高速公路CFG桩——网复合地基沉降控制效果研究

首先结合现场测试数据对路基施工期地基沉降规律进行分析;然后结合ABAQUS有限元分析软件建立三维数值模型,对相同条件下桩间距与桩径对复合地基沉降规律影响进行分析。同时,结合现场测试和数值模拟结果验证高压缩性软土区域采用CFG桩—网复合地基加固控制效果。研究结果表明:地基沉降随填筑荷载变化呈三阶段特征:快速增长、缓慢增长和趋于稳定,最终稳定时累积沉降约为35 mm;相同条件下,适当增加桩径和减小桩间距均可以提升复合地基加固效果,达到减少地基沉降目的,其中减少桩间距改善地基沉降效果更为明显。     

PTC管桩处理地基变形规律试验研究

由于桩帽的存在,PTC桩复合地基的变形规律与一般的复合地基的变形规律存在一定的差异．为了解带帽PTC桩复合地基的作用机理,掌握其沉降变形、承载特性、荷载传递、桩土应力比及桩土间相互作用规律,进行了带帽PTC桩复合地基现场足尺试验研究,得到了一系列有益的结论,将对其设计优化起一定的指导作用。     

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.      

竖向荷载下挤扩支盘桩数值模拟计算与分析

结合挤扩支盘桩和土体的实际参数,基于Marc有限元软件,采用六面体单元模拟挤扩支盘桩和桩周土体,建立了桩-土相互作用的三维空间模型,分析了竖向荷载作用下挤扩支盘桩和桩周土体的位移变化规律、桩身轴力传递规律及支盘端承力的变化规律,并与同直径等截面桩的极限承载力进行了对比.研究结果表明:在竖向荷载的作用下,桩顶的位移最大,离桩越远,土体的水平位移越小;桩身轴力在支盘处的变化较大,支盘承受了大部分荷载;各支盘端承力不能平均分配,应充分考虑各个支盘的位置和支盘端土体的力学特性,设计合理的支盘间距,才能最大限度地提高支盘桩的承载能力;挤扩支盘桩的极限承载力约为同直径等截面桩的2倍.     

水泥土搅拌桩变掺量施工工艺研究

基于对在上部荷载作用下复合地基中水泥土搅拌桩桩身应力分布特征的认识．对于水泥土搅拌桩处理深厚软土地基,提出了沿桩身进行水泥变掺量的施工工艺。通过在某软土地基进行试桩和对桩身质量的检测,研究了通过变掺量施工来改善水泥土搅拌桩质量。结果表明采用变掺量施工工艺可提高水泥土搅拌桩的上部桩身强度,对于较长的水泥土搅拌桩,可改善搅拌桩的整体成桩质量,而且该施工工艺符合上部荷载作用下桩的受力特性。     

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。      

花岗岩残积土边坡水平拱高竖向变化规律

边坡抗滑桩土拱高度决定了桩及桩间措施的受力分配。本文研究土拱高度沿桩长方向的变化,为边坡抗滑桩及桩间措施的精细化设计提供理论基础。首先采用数值模拟技术,研究土拱高度沿桩深方向的变化规律;继而结合理论分析,建立桩间土拱的力学模型,并提出可考虑埋置深度的桩间土拱高度计算方法。研究结果表明,土拱高度在桩顶及以下不同深度处变化明显,滑面以上桩顶以下4.5m范围内有土拱,滑面以下可不考虑土拱影响。      

基于GTS的黏土中缩颈桩检测研究

利用GTS有限元分析软件,对黏土中的缩颈缺陷桩进行数值模拟,得到不同阻尼系数及在不同缺陷位置下的反射波曲线。对结果对比分析,总结出振幅比随缩颈桩缺陷变化的规律,以及缩颈桩的缺陷程度与波振幅比之间的关系,对于工程桩的检测具有重要的指导意义。