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。     

海上漂浮风电吸力桶型基础的抗拔承载特性

文章开展数值模拟,研究漂浮式海上风机吸力式桶形基础在上层黏性土、下层砂土的分层土地基中的抗拔承载特性,探讨该基础的极限承载力、基础周围土体变形、基础转动点和前后侧土压力随加载位置和加载角度的变化规律。研究表明：随着加载位置沿主桶埋深方向下移,基础的抗拔承载力先增大后减小;当基础在分层土中承受倾斜荷载作用时,最佳加载位置位于3L/4桶高处（L为基础高度）;基础的极限承载力和前侧土体变形范围均与加载角度成反比;对于桶顶中心受载的工况,加载角度对转动点的影响较小,在不同的加载角度下,基础的转动点均位于基础顶面以下0.84L处。此外,探究加载位置和角度对基础侧壁土压力的影响,结果表明：基础埋深3L/4以下的前侧地基土压力随荷载作用点的下移而增大,与荷载作用角度成反比;基础埋深3L/4下的前侧地基对基础承载性能的发挥有重要影响。     

桩土作用下缺陷大管桩单桩极限承载力理论计算

码头大管桩出现的不同类型缺陷,如混凝土脱落和钢筋锈蚀,会造成码头承载能力下降。基于完整桩-土体系的荷载传递理论,推导获得缺陷桩剩余极限承载力的计算公式。依托工程实践,考察混凝土剥落和钢筋锈蚀这两种缺陷类型对单桩极限承载力的影响,并得出相应结论：混凝土剥落位置对单桩竖向极限承载力和单桩抗拔极限承载力有影响,混凝土剥落位置位于土层内部会减小单桩竖向极限承载力和单桩抗拔极限承载力,单桩竖向极限承载力减小0.07%,单桩抗拔极限承载力减小1.72%;但对桩身竖向承载力却不同,混凝土缺损对桩身轴心受压承载力减小25.65%,钢筋损失对桩身竖向承载力减小20.95%。混凝土缺损比钢筋缺损对桩身各项承载力的影响要大得多。     

囊式扩体锚索在软土地区应用试验研究

锚索在软土地区的承载力具有很大的不确定性,大部分规范均规定锚索的锚固段不宜设置于软土中,限制了锚索在软土地层中的应用。通过对囊式扩体锚索进行现场抗拔极限承载力试验,获得锚索的荷载-位移曲线,并比较了不同直径的囊体对锚索极限抗拔承载力的影响。试验结果表明:囊式扩体锚索在软土中具有较好的力学特性;囊体直径越大,锚索极限抗拔承载力越高;并根据试验结果对锚索的工程设计参数提出参考值。试验研究结果对囊式扩体锚索在软土地区的推广应用具有指导意义。     

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。     

湛江港大直径钢管桩的压桩试验及其数值模拟

为研究大直径钢管桩压桩试验的数值模拟技术及其与试验结果的差值,以湛江港高桩码头结构为工程背景,对两个码头的3根大直径钢管桩进行了现场试验和数字模拟分析。首先采用锚桩法进行了现场压桩试验,得到了各条试验桩的Q-s曲线和极限承载力;然后采用ABAQUS进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,在整个加载过程中,数值模拟的桩基沉降比现场实测结果大,且随着荷载的增加,两者的差值逐渐增大,沉降量的最终差值在20%~30%。     

大直径深长钻孔灌注桩桩长优化

针对大直径深长钻孔灌注桩在分离卸荷式板桩码头结构中的应用成本控制问题,通过参考周边类似工程的实践经验、分析施工工艺的特点及施工方的实施水平等方法,对唐山港曹妃甸港区综合保税区通用泊位工程码头结构中大直径深长钻孔灌注桩桩长进行优化。结果表明：依据单桩极限承载力静载试验数据,并考虑灌注桩施工水平差异等因素,对灌注桩桩长进行优化,可达到降低工程造价的效果。     

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。     

深厚黏土层中打入钢管桩抗压与抗拔承载特性研究

以湛江中科合资广东炼化一体化项目码头项目为工程背景,对深厚黏土层中2根钢管桩进行了竖向抗压、抗拔静载试验,并对试验过程中试桩的轴向反力系数和分层侧摩阻力进行了测试,分析了湛江地区深厚黏土层中对钢管桩的抗压抗拔承载力性状及桩侧阻力发挥特性。     

临海地区大直径深长钻孔灌注桩承载性状试验研究

基于山东某地液化储气罐区试桩工程,通过单桩竖向抗压静载试验,分析大直径深长钻孔灌注桩在竖向荷载作用下各层土中的荷载传递规律。试验结果表明:大直径深长钻孔灌注桩呈摩擦桩特性,即桩端承载力占比较低;桩侧阻力发挥非同步,且在荷载传递过程中相互影响;相近土层因埋深不同其侧阻发挥差异较大;施工工艺对桩侧土体阻力的发挥影响较大。     

风化岩层中开口钢管桩沉桩性状*

终锤贯入度、桩端持力层和极限承载力是保证基桩施工质量的要素。采用高应变全程动测试桩研究不同壁厚开口钢管桩在珊瑚礁灰岩地质中的沉桩性状,主要包括测试承载力、沉桩贯入度、打桩应力以及桩身传递能量等关键参数,并通过分析480根开口钢管桩的沉桩规律,得出以下结论:基桩持力层应选择强风化珊瑚礁灰岩,终锤判定条件应同时考虑终锤贯入度和入强风化岩深度2个指标。     

螺纹桩竖向承载力及其影响因素研究

为了获得较为精确且工程适用的螺纹桩竖向承载力计算公式,本文分析了螺纹桩竖向承载机理,并获得了螺纹桩竖向极限承载力理论计算公式;以现场试验极限承载力结果为参照,分析了理论计算结果的误差,误差均可接受,说明本文提出的计算公式是合理的。并对螺纹桩竖向极限承载力的影响因素进行了论述,包括螺纹桩桩身长度、螺牙宽度和厚度、螺距和桩身外径等。为螺纹桩的进一步研究应用提供理论支持。     

钢管桩桩头剪力键间距优化设计

在码头和深海工程中常采用剪力键连接钢管桩与上部结构,以提高钢管桩的承载力及结构整体性。剪力键的间距是影响钢管桩桩头受力性能的重要影响因素。以桩头带两个剪力键的钢管桩为研究对象,建立8组有限元模型,利用Gebman试验报告中的试验值与数模值进行对比。结果表明:1)试验值与数模值误差较小,且变化趋势一致。2)钢管桩承载力和钢管桩桩头复合刚度随着剪力键间距的增大先增加后减小,剪力键间距介于1. 0D～1. 2D时,钢管桩整体受力性能最好。3)剪力键的最优设计间距始终在1. 0D附近,随着桩径的增加,剪力键的最优设计间距可适当减小。其研究成果为实际工程中钢管桩桩头剪力键的设计提供了重要的参考。     

PHC管桩抗剪试验研究

针对国内PHC管桩在水运工程中应用广泛但受剪承载能力计算方法尚未明确统一的情况,对3根直径800 mm、壁厚110 mm的PHC800B110-5型管桩进行抗剪试验研究.通过观察受剪状态下的裂缝开展、挠度变形、破坏状态,分析剪跨段桩身最大主应力、最大剪应力和主应力角度;研究试验桩的受剪破坏过程,得到试验桩的抗裂剪力和极限剪力.从试验结果可知,管桩在开裂之后到发生破坏仍然具有一定的承载能力.     

大直径PHC桩竖向承载特性数值模拟研究

以珠海高栏港码头结构为工程背景,对码头的大直径PHC桩的数值模拟技术和承载特性进行研究。首先采用ABAQUS进行数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,验证了有限元分析的可行性,然后通过桩径、桩长,桩侧土和桩端土等一系列参数的变化,探讨这些参数对PHC桩Q-S曲线的影响。结果表明,有限元计算出的位移比实测结果高出2%~20%,桩长超过50 m的PHC桩属于超长桩。     

改进型后张法大管桩抗弯试验研究

采用四点弯曲试验方法,对6根改进型后张法大管桩进行抗弯试验,测得桩身开裂弯矩和极限弯矩,并与国内同类型高性能管桩的抗弯性能进行对比分析。结果表明：改进型后张法大管桩的抗裂性能有很大的提高,而极限抗弯承载 力提高不明显,在小范围内提高混凝土有效预压应力能提高管桩的抗裂性能;同时,悬臂端的长度对抗弯试验有很大的影响,悬臂端的最佳长度为0.08L~0.1L。     

宝钢马迹山港卸船码头嵌岩桩单排架钢套管稳定性试验研究

宝钢马迹山港卸船码头位于外海深水、地质条件为裸露岩基的工程区域,码头设计桩基为嵌岩灌注桩,并采用袋装砂和袋装碎石形成一定厚度的人工基床,以期达到施工期钢套管的稳定。为了解施工期单排架钢套管嵌岩稳定性,进行波浪和水流共同作用下的物理模型试验,得出以下结论：单排架钢套管稳定性影响因素主要为钢套管嵌岩深度和人工基床 厚度,相同水位、波高、嵌岩深度45 cm、基床厚度7.0 m条件下,单排架桩数宜取4根。