水下挤密砂桩沉桩过程动力特性*

挤密砂桩施工过程中,经常遇到硬夹层无法穿透、桩管爆裂等难题,采用灵敏度高、测试数据可靠性好的光纤光栅FBG传感器对打桩过程中桩身和桩端进行应力测试,并根据测试数据得出挤密砂桩沉桩过程不同土性条件下动侧壁摩阻力与地质勘探的静侧摩阻力、动端阻力与静端阻力的经验关系,对于打桩锤选型及进行可打性分析具有重要的指导意义。根据桩身应力监测结果得出,偏心作用是导致桩管爆裂的主要原因,在施工过程进行桩身垂直度控制具有重要意义。     

淤泥质海岸厚粉细砂夹层地质桩基承载力设计

本文以天津港智能化集装箱码头为例,阐述了淤泥质海岸遇到厚粉细砂地质夹层时,前方桩台桩基设计时持力层和桩型选择;分析桩侧摩阻力、桩端阻力、承载力折减系数和抗力分项系数对桩基承载力计算的影响;结合沉桩实际问题,综合分析施工时桩底标高难以达到设计标高的原因,最终根据高应变检测成果和打桩记录对桩基进行优化调整,从而保证结构的安全性、可靠性和经济性。     

某大厦钻孔灌注桩工程检测成果与分析

某大厦钻孔灌注桩未经过试桩就已进行打桩施工，经过对已打灌注桩进行检测，分析发现有部分桩的单桩承载力未达到要求，原因是桩基承载力估算值偏大造成的，对桩周土的摩阻力乘以折减系数后满足了设计要求。     

斜桩施打过程中锤击能折减因素分析

针对施打斜桩时折减后的锤击能量与实际值相差过大的问题,对液压打桩锤的锤击原理和折减因素进行分析,得出锤击能量损失及桩身的侧摩阻力增加的影响因素,并推导出倾斜锤击工况下的主动能量损失及桩身与岩土作用下的被动阻力增量的计算公式,并将计算结果与工程实际相比较。结果表明,本文公式的计算结果能较好地反映工程实际,可为类似工程提供参考。     

大直径钢管桩打桩拒锤的原因分析

在大直径超长钢管桩的打桩过程中,往往会因多种原因而停锤,复打时则有可能出现桩体拒锤的现象.结合渤海海域某打桩工程中出现的问题,通过分析比较本地区地质勘察资料总结当地的土体特点,根据打桩实测纪录和动力检测试验结果,对比分析打桩过程中和打桩结束后土体阻力的变化情况,深入探究打桩拒锤的原因和机理.研究结果表明,土体条件对桩体可打入性具有较大影响,打桩结束后一段时间内的土体阻力远大于打桩过程中的土体阻力.     

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。     

钢板桩施工中锤型的选择及动力沉桩分析

结合八所港老港区1#~4#泊位改造工程,深入探讨了钢板桩的动力打入及振动沉桩机理,分别采用应力波动方程分析法和振型叠加法对该工程使用的U型单根钢板桩及组合式钢板桩进行了动力沉桩分析,并将计算分析结果与工程实测数据进行了对比。研究表明,动力打桩导致土体发生塑性流动或挤密侧移,而振动沉桩则使土体出现振动液化;应用有限差分法求解波动方程可以有效地模拟动力打桩过程,应用振型叠加法求解运动方程可以有效地模拟振动沉桩过程。     

格形钢板桩结构振动沉桩锤型选择与应用

为解决格形钢板桩结构振动沉桩选锤问题,分析了格形钢板桩结构特点及振动下沉阻力,总结了现有钢板桩振沉动侧阻力计算方法,编制锤型选择计算程序。港珠澳大桥香港人工岛工程格形钢板桩分项工程的案例表明,国外格形钢板桩振沉经验方法可以满足工程要求。格形钢板桩结构振沉时不可避免会发生挠曲变形,造成钢板桩锁口之间产生摩阻力,锁口阻力会大幅提高沉桩难度以至于决定钢板桩振沉不到设计高程。因此选锤时除要保证一定的富裕系数以外,需采取必要的工艺措施控制钢板桩的倾斜变形,尽可能降低锁口之间的摩阻力,从而保证钢板桩能顺利振沉至设计高程。     

高桩码头增加钢管桩沉桩入土深度的施工措施

在丹东港大东港区317~#高桩码头工程中,为增加钢管桩在卵石层中的入土深度,满足桩基嵌固长度要求,通过采用增加外箍的开口桩尖,有效缩减了沉桩过程中卵石层的侧摩阻力,入土深度增加2 m以上,侧模阻力在沉桩后30d逐渐恢复,满足桩基承载力要求。结果表明,增加外箍桩尖能够有效缩减施工过程中卵石的侧摩阻力,增加桩入土深度,满足嵌固长度要求。     

砂土中静压桩贯入过程中的桩周应力分析

利用模型试验研究砂土中静压桩在贯入过程中的承载机理。分析模型桩贯入4种不同深度时的桩周应力变化规律,对桩顶轴力、桩顶位移、桩身环向应变和桩身纵向应变进行全程测量。利用一种半数值半解析的方法,通过测量模型桩壁的环向应变与径向应变,推导出桩周的围压和摩阻力。结果表明:在贯入初期,桩体上部会出现负摩阻,随着贯入深度的增加,上部负摩阻的范围和数值都在减小直至消失;在沉桩阻力中摩阻力所占比例较小,但其比例随着贯入深度的增加不断增大。整个贯入过程中桩周围压随贯入深度的增加在不断增大。在同一土体深度处的围压也随桩体贯入而增大。随贯入深度的增加,摩阻力和围压的变化趋势呈现了较好的一致性,摩阻力与围压的比值在0.41~0.53波动。     

浅析柴油锤海上打桩效果的相关影响因素

针对海上打桩施工过程中基桩下沉不到位的问题,在有限元软件ANSYS/LS-DYNA中以非线性、粘一弹塑性弹簧单元模拟桩一土相互作用,建立打桩下沉过程的数值模型,分析柴油锤作用下的动态土强度折减系数、入土深度、桩径、锤击能量、锤击力等因素对桩体可打人性的影响,并给出部分型号柴油锤的停锤标准,对桩基工程施工有一定的参考价值...     

海上风电大直径超长桩侧阻力抗拔折减系数试验研究

海上风电群桩基础中的单桩需能承受较大的上拔荷载。抗拔承载力往往是决定桩长的控制因素。针对海上风电大直径超长桩的侧阻力抗拔折减系数(抗拔侧阻力/抗压侧阻力)开展研究,通过静载荷试验的方法获得试验桩各土层的抗压侧阻力和抗拔侧阻力实测值,进而得到侧阻力抗拔折减系数,并将其与现行规范推荐值进行对比,验证规范的合理性。研究结果显示,各土层的侧阻力抗拔折减系数几乎都小于规范推荐值。因此,采用规范推荐的侧阻力抗拔折减系数计算大直径超长桩抗拔承载力可能会得到偏危险的结果。     

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。     

不同土质下预制方桩沉桩承载力特性分析

对沿海地区某码头预制方桩沉桩过程进行监控。结果表明,打桩时由于桩周土扰动剧烈,桩的贯入阻力大幅减小,粉质土贯入阻力降低比例高于粉砂。复打测试表明:粉质土的恢复系数较粉砂高;桩侧摩阻力与土层性质密切相关。在沉桩时可根据土层情况选用合适的打桩锤击力,以减小或避免对桩的不利影响。     

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。     

荷载作用下码头桩基承载特性计算分析

基于M-C弹塑性模型和E-M-T方法分别对土体和桩基进行模拟,通过不同的桩基直径、土质及荷载的工况组合,分别讨论不同长径比、不同土质、不同荷载等情况下的桩基侧摩阻力和桩身轴力。计算结果表明:桩的长径比对侧摩阻力的影响比较明显,而土质和荷载对桩侧摩阻力影响相对较小;露出长度对桩身轴力的影响比较明显,荷载对桩身轴力影响较小。     

东非珊瑚礁砾砂地区PHC桩静载荷试验研究

珊瑚礁砾砂层在肯尼亚、坦桑尼亚等东非国家普遍存在，且埋藏较浅。该地区某水工项目为高桩梁板式结构，采用PHC桩作为桩基础。通过对项目桩长45 m、桩径800 mm；桩长39 m、桩径1 000 mm的2根PHC试验桩进行沉桩规律总结，并对试验桩进行高应变测试、海上锚桩法压桩静载荷试验、拔桩试验和侧摩阻力试验，探讨了珊瑚礁砾砂岩层PHC桩基桩的持力层选择、压向/拔向侧阻力折减系数及与规范中的强风化软质岩侧阻力值对比，为该地区PHC桩沉桩施工及理论研究提供指导。     

广州港南沙港区粮食及通用码头结构创新设计

结合广州港粮食及通用码头工程设计,分析了密实饱和砂土在打桩过程中孔隙水压力的变化特点,提出了重锤低打增加锤击频率、连续不停锤以保持桩周土较高孔隙水压力、减少桩周土侧摩阻力、增加桩打入密实砂层厚度的设计施工方法,并重点针对该工程3种不同码头结构形式交叉衔接段的设计和施工控制技术进行了专项研究,尤其对重力式和板桩结构的衔接提出了新颖的U型对接倒滤结构设计。     

桩侧及桩端后注浆对超长桩承载力的影响

以海南省某跨海大桥为工程背景,采用平行对比试验法,以桩侧桩端后注浆及施工桩长为变量,对3根超长灌注桩进行了竖向抗压静载试验,并对试验过程中试桩穿越各土层的分段侧摩阻力及桩端阻力进行测试。通过比对试验结果,分析桩侧桩端后注浆对超长灌注桩承载力性状、荷载传递规律及桩侧、桩端阻力发挥特性的影响。结果表明:进行桩侧、桩端后注浆能显著提高超长灌注桩的承载能力,减小桩基沉降;对于超长灌注桩,桩侧注浆对承载能力的增加效果远远大于桩端注浆;桩侧桩端注浆后,超长桩的荷载传递规律不变,依然是上部侧阻力先于下部侧阻力激发;桩侧注浆处土体表现出与桩体水泥胶结的性质,其抗剪强度较大且随位移增长而增加得更快。     

海洋平台非连续打桩过程的有限元动力分析

在海洋平台施工过程中往往会因接桩或施工调配等需要暂时停锤,在停锤续打后桩体无法顺利贯入的情况也屡屡发生,解决打桩拒锤的问题就成为决定打桩成败的关键。采用有限元动力分析方法研究连续打桩过程中砂土孔隙水压力和有效应力的变化,分析结果显示:连续打桩使桩周土体的残余孔隙水压力累积较明显,暂时停锤后土体的超静孔隙水压力很快消散,使桩基承载力明显提高。