嵌岩桩竖向承载力的探讨

针对规范中嵌岩桩竖向承载力的计算方法,所存在的问题和不合理之处,提出了用灰色预测系统理论对嵌岩桩单桩承载力的预测。根据灰色系统理论,建立了桩基工程GM(1,1)模型,结合桩基试桩实践,所得预测结果与实际结果吻合较好,经过精度检验,证明精度较高,为桩基工程承载力预测提供了一种可靠的理论方法。     

灰色系统理论预测单桩极限承载力

单桩极限承载力是桩基工程中很重要的一个设计参数。由于灰色系统理论在预测发展趋势时所需的已知信息较少,而且结果准确,因此可利用其优点,并根据已有的残缺不全的单桩静载荷试验资料来预测单桩极限承载力。实例预测与理论分析结果表明,灰色预测理论的预测结果和设计计算结果相符合,且误差值很小。     

灰色系统理论预测单桩极限承载力

单桩极限承载力是桩基工程中很重要的一个设计参数.由于灰色系统理论在预测发展趋势时所需的已知信息较少,而且结果准确,因此可利用其优点,并根据已有的残缺不全的单桩静载荷试验资料来预测单桩极限承载力.实例预测与理论分析结果表明,灰色预测理论的预测结果和设计计算结果相符合,且误差值很小.     

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。      

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。     

桩基嵌岩段合理深度的探讨

高层建筑及路桥工程桩基安全和造价问题是近年来比较突出的工程问题，本文按新颁丰的《建筑桩基技术规范》，探讨了嵌岩桩在不同嵌岩深径比情况下对单桩承载力的影响，通过南昌地区大量实际工程的数据统计，分析和对比，总结出较合理和经济的桩基嵌岩深度。     

嵌岩桩水平承载力试验研究

随着港口、公路、铁路事业以及高层建筑的飞速发展,水平受荷嵌岩桩在港口、桥梁、码头等工程中得到了广泛应用,研究嵌岩桩的水平承载性能具有重要的工程意义。现场试验是研究嵌岩桩承载机理最可靠的手段,但是由于受到历史条件和工程条件的限制,高质量、完整的嵌岩桩现场原位水平承载力试验还比较缺乏。以浑河大桥工程为依托,对其中的两根试验桩基进行现场原位水平加载试验,研究了在水平荷载作用下桩顶的荷载—位移曲线、桩身弯矩分布情况,最后对提高嵌岩桩在水平力作用下的承载力提出了一些建议。     

桩底注浆技术在桥梁桩基加固中的应用实例

阐述了某桥梁钻孔灌注桩成桩后桩底未嵌岩,桩底下还存在一定厚度的软弱夹层,致使部分桩基承载力不足。通过对本工程事故桩进行桩底注浆桩处理后,其有效承载力提高了23%~53%,均达到设计要求,为类似工况下的桩基桩底注浆设计和施工提供参考。     

某桥梁大型嵌岩基桩竖向承载力试验研究与计算

嵌岩桩可以满足结构对地基强度、变形和稳定性方面的要求,成为常用的一种桩基础。嵌岩桩的质量及经济效益受施工工艺影响较大,为保证工程质量,对本工程所用桩基础的竖向承载力进行了试验研究,并对桩顶沉降量及桩的破坏形态及机理进行了分析。得到了嵌岩桩竖向承载力的计算模型及计算方法,并将理论与试验结果进行了对比分析,吻合较好。     

三宝沥大桥桩基计算方法的探讨

三宝沥大桥为京珠高速公路广珠段的一座大桥，全长680m，主跨为35m预应力工字梁，基础(半幅)为4根φ1．2嵌岩灌注桩，单桩承载力为5200kN，针对在设计计算中存在着一部分不合理因素，分析了嵌岩桩施工质量对桩基承载力的影响，提出了对规范中嵌岩桩计算方法的相关问题。     

大直径嵌岩桩单桩承载性能的有限元分析

分析了嵌岩桩承载力的组成,考虑到桩身与周围土体之间存在着滑移的可能性,对其设置接触单元,利用三维有限元软件进行了桩侧阻力、桩端阻力及嵌岩深度的分析计算。讨论了嵌岩桩承载力与长径比、桩径、嵌岩深度及基岩强度的关系,提出了长径比和桩径都是影响嵌岩桩承载力的重要因素,过大的长径比对其承载力的提高并不明显以及存在着合理桩径;验证了嵌岩桩确实存在着最佳嵌岩深度,但不一定存在着最大嵌岩深度,并且最佳嵌岩深度随着基岩强度的减弱而增大。     

强度折减法判定桩基础极限荷载的尖点突变条件

为采用强度折减法判定桩基础的极限荷载,根据突变理论Zeeman机构、桩基础承载力泛函数和直剪试验原理,建立了桩基础承载力突变的临界条件和位移增量梯度与岩土材料剪应力的关系,进而提出利用尖点突变曲线判定桩基础极限荷载.算例分析结果表明:尖点突变曲线拐点出现后,曲线近似垂直于强度折减系数坐标轴,强度折减系数的微小增量将引起位移增量梯度陡增,说明岩土材料已发生塑性变形,拐点对应的强度折减系数即为极限荷载条件下的强度折减系数;由尖点突变曲线和折减系数位移曲线得到的桩基础极限荷载基本相同,但尖点突变曲线的拐点更明显,物理意义更清晰.      

基于模糊综合评判法和有限元法的超声波测桩评定方法

在建立评价集的隶属函数的基础上,采用加权平均法对超声波测桩进行模糊综合评价;再用有限元法计算桩身不同位置在相同缺陷的情况下的桩基竖向承载力,计算出不同位置的缺陷影响系数;将模糊综合评价的结果与相应的缺陷影响系数相乘,并将所有的乘积结果值相加,得到一个考虑桩基缺陷位置的综合评定。与其他超声波测桩评定方法相比,该方法以桩基的竖向承载力为依据,并考虑了缺陷位置,是一个更全面、更准确的评定方法。     

吉林市雾凇立交桥钻孔灌注桩竖向承载力试验研究

针对吉林市雾凇立交桥试桩单桩竖向抗压静载承载力试验未达到破坏荷载时,如何判定无特征点的缓变型Q-s曲线的单桩极限承载力的问题,提出采用斜率倒数法、百分率法和港口工程桩基规范法等方法进行解释,并将其推算的结果进行综合对比分析以确定该桩的单桩竖向极限承载力。计算结果表明,该方法合理可靠,具有较高的精度。     

大直径变截面桩竖向承载力及沉降算法研究

大直径变截面桩荷载传递机理复杂,传统桩基理论已不能恰当分析其工作机理和受力性能。针对此类问题,从大直径变截面桩的实际受力状态出发,通过分析桩体所受摩阻力和端承力的发挥情况划分桩体不同受力状态,在考虑一定安全储备的基础上选取其中一个临界状态进行研究,根据桩一土变形协调条件提出大直径变截面桩竖向承载力及沉降量的计算方法,并用该方法对苏通大桥变截面桩基础进行竖向承载力及沉降量计算,结果与通过试验得到的设计值十分接近,表明该方法比现行规范算法更准确。     

高压旋喷注浆法在钻孔灌注嵌岩桩底持力层补强加固中的应用

文中以清远北江大桥扩建工程1#墩1#桩桩底持力层强度不足为案例,从高压旋喷注浆的原理、实施步骤等方面阐述解决钻孔灌注嵌岩桩底持力层承载力不足的补强加固方法。实践证明：高压旋喷注浆补强加固方法简单可行,安全可靠。     

嵌岩抗滑桩底端支承条件有限元分析

考虑桩岩相互作用,采用平面弹塑性有限元方法对嵌岩抗滑桩进行内力分析。同时采用传统K值法,桩端支承条件分别按固定、铰支和自由考虑,计算出3种不同支承条件下的桩身内力,并分别与有限元法的内力计算结果进行比较。分析结果表明:传统K值法采用桩端固定支承条件得到的桩身内力更接近有限元分析结果,故在嵌岩抗滑桩工程设计中,桩端支承条件应按固定端考虑。     

桩-土-断层耦合作用下桥梁桩基竖向承载特性

基于海南铺前大桥, 采用室内模型试验与数值仿真, 分析了断层-桩-岩土相互作用时桥梁桩基的距离效应与承载特性。研究结果表明: 在模型试验中, 对于直径为6.3 cm, 长度为60 cm的桩基, 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 承载力增幅为26.7%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 承载力增幅仅为3.8%, 断层与桩基水平距离对桩基承载力影响度降至6.5%, 可以忽略; 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 桩身30 cm处桩侧阻力增大了0.059 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了44.5%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 桩侧阻力增大了0.029 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了8.3%。在数值仿真中, 在桩基直径为1.5 m, 长度为30 m, 覆盖层厚度为10 m的工况下, 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 承载力增幅由11.0%减小到6.5%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 承载力增幅减小到4.9%;当断层与桩基水平距离由7.5 m减小到1.5 m时, 桩身轴力沿桩长方向减小趋势逐渐变缓, 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 桩身16 m处桩侧阻力增大了1.90 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了28.0%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 桩侧阻力增大了0.33 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了5.0%。模型试验与数值仿真结果均表明, 在5倍桩径范围内, 桩基竖向承载特性受断层与桩基水平距离的影响较大; 超出5倍桩径后, 水平距离的影响较小, 甚至可以忽略; 断层与桩基水平距离对承载力、桩侧阻力的影响度与桩侧阻力占比的仿真值均减小较快, 在水平距离为5倍桩径时, 较模型试验值分别降低了2.2%、6.0%、0.174, 结果较理想化, 可用作工程参考。