乐清湾大桥超长大直径后压浆灌注桩的自平衡试验研究

基于乐清湾大桥及接线工程的1根超长大直径钻孔灌注桩,通过对桩端后压浆钻孔灌注桩进行自平衡试验,研究桩端后压浆对含黏性土角砾层超长大直径钻孔灌注桩的承载变形特性。结果表明,桩端压力浆液上返能有效地改善了下段桩的桩土边界条件,并增大了桩侧剪切界面阻力和粗糙度,使得下段桩桩侧摩阻力提高了66.67%,且对桩的荷载传递特性产生明显影响;在含黏性土角砾层中桩端后压浆钻孔灌注桩承载力随着桩顶沉降的增加而增加,且在达到极限状态时,极限承载力的可提高幅度58.14%,端阻力可提高幅度60.64%。此外,在含黏性土角砾层中采用桩端后压浆技术不仅可以通过增强端阻力来提升桩基极限承载力,还能提高桩侧摩阻力,且桩侧摩阻力的提高也成为提升桩基承载力的主要原因。     

大直径钻孔灌注摩擦桩的静承载特性

本文依据4个工程进行的6根直径为1．0m、长度为59～70m的钻孔灌注摩擦桩的静载试验,对大直径钻孔灌注摩擦桩荷载的传递机理、荷载—沉降量曲线、桩身轴心压力沿深度的分布规律、桩侧摩阻力与桩土相对位移关系以及桩蛸反力等进行了计算分析,给出了主要土层的桩侧摩阻力与桩土相对位移关系曲线,提出了考虑桩土相对位移影响的大直径钻孔灌注摩擦桩极限承载力计算建议。     

软岩地层灌注桩抗压与抗拔承载性分析

纳米比亚油码头软岩地层无经验参数可取。根据1根抗压桩和1根压拔桩现场静载试验和应力测试结果,分析软岩地层中抗压桩和抗拔桩的侧阻和端阻,得出抗拔桩的上部砂土及粉土层中抗拔系数以及Q-s曲线呈缓变形的抗拔桩极限承载力取值。结果表明:上部砂土及粉土层中抗压桩的桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移为9~15 mm,单位侧摩阻力极限值可取30.1~48.1 k Pa;下部软岩侧摩阻力充分发挥所需的桩土相对位移大于40 mm;对2根桩的抗压过程,在最大加载条件下,实测桩端阻力分别为桩顶荷载的22.3%、27.3%,表现为摩擦型桩。采用双曲线模型预测抗拔桩极限承载力为4 896.7 k N。     

对相关规范中有关钻孔桩泥浆性能规定的分析

泥浆性能直接影响钻孔桩的承载力和桩侧摩阻力。讨论分析了建筑和公路桥涵施工规范对泥浆材料和性能指标的规定,指出了泥浆材料和性能指标是与钻孔桩的施工工艺、桩的规格、土层条件以及设计桩侧摩阻力的要求密切相关。     

复杂地质环境下超长深水钻孔灌注单桩承载性能

超长深水钻孔灌注桩荷载传递机理较为复杂,尤其是在复杂地质环境下,研究其承载性能对该类桩优化设计、施工具有重要作用。结合试桩自平衡静载试验资料,应用有限元软件GTS分析了超长深水钻孔灌注桩单桩在不同风化程度构造岩交替分布地层中的承载能力,其中土体本构关系采用Mohr-Coulomb模型,桩土界面设置接触单元,利用梁单元对桩进行数值模拟。结果表明:静载试验的Q-S曲线实测值和计算值吻合较好,桩的承载性能良好;桩端沉降在桩侧摩阻力发挥一定程度时开始显现,现场桩底沉渣清除较彻底;桩的轴力和桩侧摩阻力随深度变化受交替分布地层影响明显,并呈现一定规律。     

广东沿海主要土层桩侧摩阻力和桩尖阻力的分析

根据60多根桩的静载试验资料,对广东沿海主要土层桩的极限摩阻力和桩尖极限阻力进行了分析,提出了本地区的经验使用值。     

基于自平衡法地质破碎带桩基承载能力研究

以鄂黄第二过江通道（燕矶长江大桥）为工程背景,基于桩基自平衡荷载试验,根据地质破碎带地层情况,研究自平衡试验的荷载布置、加载方式以及受力情况,获取地质断层破碎带区域桩基承载能力,并探究在各级荷载作用下各桩截面轴力、摩阻力随荷载和深度变化情况。结果表明,直径2.5 m桩长80 m的钻孔灌注桩采用旋挖钻成孔,导管法水下混凝土灌注施工工艺的可行性;桩身轴力、位移以及各截面摩阻力均与加载荷载呈类似线性变化规律,符合常规的Q-S曲线特性;地质破碎带的桩基承载能力完全满足设计要求,侧摩阻力与桩端承力占比分别为87.74%及12.26%,其承载能力以侧摩阻力为主,地质断裂破碎层导致岩层破碎分布不均及岩性变化（桩底糜棱岩层承载能力较低）对桩基承载能力造成较大影响。     

密实含砂碎石和卵石地层钢管桩沉桩试验研究

钢管桩是海洋工程最广泛采用的桩型,复杂地层条件下钢管桩沉桩施工往往具有较大的难度。依托实际工程,基于地层原位试验、沉桩模型试验、基桩可打性分析、现场足尺试验,开展密实含砂碎石和卵石地层钢管桩沉桩施工试验研究。结果表明：1）采用人工模拟地层进行模型试验,桩侧土摩阻力试验结果应适当提高。2）密实含砂碎石和卵石地层中钢管桩桩端闭塞系数可取0.7～1.0、桩侧单位面积摩阻力可取225 kPa、桩端单位面积阻力可取不低于13 MPa。3）密实含砂碎石和卵石地层中钢管桩振动和冲击法沉桩困难,为达到设计入土深度可能需要通过恰当的方法清除桩内部分土塞。     

后注浆技术在基桩工程中的应用

通过上海某处钻孔灌注桩灌浆前后的静载试验,对比分析了后压浆技术在基桩工程中的应用效果。结果表明,桩底后注浆能大幅度提高单桩极限承载力;并依据预埋元件所得的应变值,计算出试桩在该区域的侧摩阻力值,其分布规律基本良好,为工程设计提供了有力的数据佐证。     

含黏性土圆砾层桩端后压浆灌注桩的承载特性现场试验研究

基于台州湾大桥及接线工程的3根钻孔灌注桩,通过对采用U型管法的桩端后压浆钻孔灌注桩进行现场静载荷试验,研究桩端后压浆对含黏性土圆砾层钻孔灌注桩的承载特性,试验结果表明,在含黏性土圆砾层中桩端后压浆钻孔灌注桩随着桩顶沉降的增加,其承载力能显著提高,且在达到极限状态时,极限承载力的提高幅度至少67%;桩端压浆后端阻力提高幅度为125.09%~146.36%,且端阻力占极限承载力的比值有很大提高,表明采用U型管法的桩端后压浆对含黏性土圆砾土层具有明显的增强作用。此外,在含黏性土圆砾土层中采用桩端后压浆技术不仅可以通过增强端阻力来提升桩基极限承载力,还能提高桩身总侧阻力,并对桩基的荷载传递特性产生明显影响。     

板桩加固护岸桩身受力现场试验研究*

板桩侧摩阻力的大小和分布模式对板桩的沉降有较大影响,进而对板桩加固护岸结构的稳定产生影响,桩端至于相对硬土层的板桩护岸结构,对板桩沉降是一项重要研究内容。为了研究加固护岸板桩桩侧摩阻力的分布模式和大小,结合长湖申航道湖州段板桩加固护岸实体工程,通过在板桩预制过程中将钢筋应力计埋入板桩轴心处,完整测试了板桩在凝固硬化过程中钢筋应力计受力情况和护岸荷载施加过程中的板桩荷载传递机制,详细介绍了钢筋应力计的焊接及埋设方式。现场试验结果表明:混凝土凝固硬化过程对埋入板桩的钢筋应力计会产生较大的拉压应力并逐步趋于稳定;施工荷载对钢筋应力计受力的影响较大,在分析护岸荷载施加过程中板桩荷载传递机制时,需要对钢筋应力计进行重新标定;在护岸荷载作用下,桩身的上部轴力变化较大,而中部及下部轴力不仅变化较小而且轴力较大,即桩顶荷载易于向下传递;桩侧摩阻力在靠近桩顶附近得到了较大发挥,在距桩顶0.3 m范围内的桩侧摩阻力约占整个桩身摩阻力的40%;JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》推荐的极限桩侧摩阻力较大,实测最大值仅为推荐值的63.9%。     

湿陷性土引起的单桩负摩阻力理论预测模型

利用Randolph的桩土相互作用模型,建立了单层和多层湿陷性土引起的单桩桩周负摩阻力的预测模型,推导了单桩负摩阻力的预测公式。利用此公式,只需知道土体的剪切模量和静载荷试桩桩顶的沉降,便可以方便地对湿陷性土引起的单桩负摩阻力的分布进行预测。     

负摩擦力对某高桩码头桩基沉降的影响

介绍某高桩码头斜桩下沉桩帽竖向开裂现象,认为主要原因是斜桩未进入良好持力层、斜桩受负摩擦力作用。提出锤击沉桩对软黏土的触变效应、码头岸坡淤积也会对桩产生负摩擦力,并对淤泥层、砂土层的负摩擦力系数取值作了比较。     

高回填软土地基中基桩负摩擦问题

高回填软土地基中由于沉降而使基桩承受一定的负摩擦作用。结合工程现场试桩,采用有限元数值模拟及经验公式估算方法对桩基负摩擦问题进行研究,初步掌握了洋山地区基桩负摩擦的分布规律,可供类似工程设计参考。     

大直径超长嵌岩桩承载特性分析

大直径超长嵌岩桩在工程中应用广泛,但其荷载传递机理和承载能力特性的研究仍不够深入。针对现有现场试验研究和数值分析的不足,基于马来西亚槟城二桥工程,对大直径超长嵌岩桩承载特性进行数值模拟和现场试验研究。通过对比发现,有限元计算结果与自平衡法的实测数据有较好的吻合性,但由于土动摩阻和孔隙水压力影响,静动法测试结果比自平衡法大30%左右。大直径超长嵌岩桩侧摩阻力从上而下逐步发挥,且沿深度非线性分布现象明显。实际总的桩侧摩阻力占荷载90%,远小于桩土极限侧摩阻力。     

超长钻孔桩承载性能试验研究

结合武汉二七长江大桥试桩工程实例,利用自平衡法对试桩进行静载试验,根据测试所得结果对桩的承载性能与荷载传递特点进行了分析.描述了利用此法分析桩身轴力和各土层桩侧摩阻力的荷栽传递过程.试验结果表明该法在超长桩静载试验中具有一定的应用前景.     

中美欧日桩基承载力设计规范比较

针对中美欧日各国关于桩基设计方法的异同,在设计理论基础、单桩轴向抗压承载力、单桩抗拔承载力和水平承载力等方面进行了综合对比分析。并以工程实例为基础,计算了桩的抗压、抗拔极限承载力和折算允许值,得出中国规范安全裕度适中、水平承载力计算方法涵盖面广、可向海外推广的结论,并提出了工程设计中的关注点。     

软土地基桩基负摩阻力简化计算方法

负摩阻力的计算是桩基工程设计中最重要的问题之一。由于港口及配套工程大多处于港湾滩涂或吹填区域,土层中存在较厚的软弱层（如淤泥质土、淤泥等）,场地内分布的软弱土层厚度大且大多尚未完成固结,因此设计中需要考虑负摩阻力及下拉荷载对桩基承载力的影响。目前,国内相关规范中虽然提出了桩基负摩阻力的计算公式,但规范相关条款却有待完善。基于国内外文献及工程实际,首先分析了软土地基中桩基负摩阻力产生的原因与危害,然后结合国内规范提出了桩基负摩阻力及下拉荷载的简化计算方法,最后总结了减少桩基负摩阻力的工程优化措施,并对以后的研究提出了展望。     

预压软土地基对超长群桩承载性状的影响

建立超长桩和土体共同作用的三维非线性有限元数值模型,采用预压排水固结法研究软土地基预压后超长桩的承载特性,分析地基土固结沉降、桩身侧摩阻力、桩顶位移-荷载曲线和桩身轴力的变化规律。通过运用控制变量法对预压时间和预压荷载以及不同土质的预压效果进行分析,对比分析单桩与群桩对预压效果的敏感度,并分析固结度对超长桩承载性状的影响。结果表明:预压能较好地改善地基、提高超长群桩的承载能力。增大预压荷载,可增大土体的固结沉降和桩身侧摩阻力;延长预压时间,可提高桩身侧摩阻力,减小桩顶沉降和桩身轴力;预压对群桩的影响好于单桩;固结度越大,超长群桩承载性能越好;对于粉质黏土、黏土以及淤泥质粉质黏土,当预压时间分别达到90 d及180 d时,地基固结基本完成,预压不再改变土的力学指标。