基于正交设计的灌注嵌岩桩侧阻力影响因素敏感性分析

文章结合广西南宁六景转运站作业区工程地质资料,对影响岩溶地区灌注嵌岩桩侧阻力的影响因素进行了研究。将灌注嵌岩桩的嵌岩深度、沉渣厚度、泥皮厚度作为影响因素,按照正交设计的方法选取代表性的组合方案,通过ANSYS有限元软件进行桩侧阻力的数值分析,并采用极差方法分析各影响因素对桩侧阻力分担荷载比重的影响程度。由数值模拟的结果可以看出,嵌岩深度对嵌岩桩侧阻力分担荷载比重的影响最大,其次是沉渣厚度,而泥皮厚度的影响最小。通过对嵌岩桩侧阻力各影响因素分析结果的认识,对岩溶地区灌注嵌岩桩的桩基设计具有一定的参考价值。     

嵌岩桩垂直承载力的有限元分析（上）——嵌岩深度效应

着重讨论嵌岩桩的嵌岩深度效应,当嵌岩达到一定深度后,继续增加嵌岩深度,对桩的承载力的提高已不明显,甚至无助于承载力的提高。     

软弱地层钢管桩嵌岩深度及侧阻力特性

对于软弱岩层中的打入桩,目前尚无公认的方法评估桩侧阻力。针对巴拿马Amador邮轮码头航站楼嵌岩钢管桩基础,开展了9组桩基动力测试,采用波动方程分析方法获取桩侧阻力。研究了地层中桩侧阻力分布规律、岩层中桩侧阻力与单轴抗压强度的关系。得出如下结论:1)侧阻力分布曲线均呈抛物线形式,可以明显区分出软黏土、粉质砂土、强风化岩、中风化岩4个地层。将曲线跌落后的部分定义为嵌岩段,据此得到桩A-4嵌岩深度为6 m、其他桩嵌岩深度为4 m,均满足设计最小嵌岩深度3 m的要求。2)岩层桩侧阻力-抗压强度(UCS)曲线均呈指数分布,而非线性分布。3)软弱岩层中,侧阻力起主导作用。同一UCS值,泥质粉砂岩中桩侧阻力明显大于玄武岩。4)随着UCS增大,岩体的自稳能力逐渐增强,摩擦系数逐渐转变为影响侧阻力的主导因素。UCS增大到一定数值后,桩侧阻力趋于稳定。5)获得了岩层桩侧阻力-抗压强度关系式,为估算场地岩层中桩侧阻力提供了依据。     

洋山中港区码头工程大直径斜孔嵌岩桩施工

近年我国港口工程逐渐向外海、深水、大型化发展，工程的地质条件也越来越复杂，当遇到基岩埋藏较浅时，嵌岩桩被大量应用。其中直桩嵌岩施工技术已较为成熟，但斜孔嵌岩桩应用尚少，最大嵌岩直径仅为φ1200mm。洋山深水港中港区码头工程部分承台斜顶桩采用了大直径斜孔嵌岩桩桩基型式，桩身斜度为6：1、嵌岩直径为φ1500mm。本文介绍了该工程斜孔嵌岩桩的钻机设备改造、嵌岩施工工艺及混凝土灌注工艺。     

关于嵌岩灌注桩监理质控点的探讨

本文论述了嵌岩灌注桩的两个质控要点，即中风化基岩的判定和孔底沉渣的测定。     

关于嵌岩桩码头设计中几个问题的探讨

明确嵌岩桩的定义，针对嵌岩桩码头的环境条件和施工条件，对嵌岩桩承载机理、深度效应、软化效应、竖向承载力、沉渣厚度以及芯柱长度等问题进行讨论。     

嵌岩桩承载力计算及桩底锚固型式

目前，在港口工程嵌岩桩设计尚无规范可循的情况下，作者根据工程实践，重点介绍了嵌岩桩承载力的计算中的地基承载力计算及桩底锚固型式。     

高桩码头溶洞桩承载力设计探讨

结合长江中游岩溶地区二根不同情况的桩基自平衡试验和应力测试结果,对桩的荷载传递特性进行了详细的对比分析,分析结果表明,溶洞高度范围内的桩侧阻力尺寸效应系数几乎为零,桩端阻力与溶洞大小、尺寸无关。在计算溶洞嵌岩桩轴向承载力时,端阻力尺寸效应系数仍按规范规定取值,侧摩阻力尺寸效应系数需考虑现场实际。     

盐田港二期工程锚碇桩和嵌岩桩的施工质量控制

通过对盐田港二期工程的监理，介绍锚碇桩，嵌岩桩和嵌岩锚碇桩的构造，施工方法和质量控制。     

预制型芯柱嵌岩桩设计与施工若干问题探讨

嵌岩桩作为一种比较特殊的桩基础形式,其施工工艺控制要求对嵌岩桩设计至关重要。结合工程实例经验,针对预制型芯柱嵌岩桩设计与施工过程中关于选取预制桩斜率、控制终锤贯入度、规定孔内沉渣厚度要求、确定泥浆指标等问题,通过列举分析工程实例、试算轴向承载力及分析规范计算公式,得出了预制型嵌岩桩设计过程中关键参数的取值注意要点及建议值,此外还给出了施工常见问题及处理措施。     

全直桩和嵌岩斜桩架空直立式码头结构特性分析

随着基岩中斜桩施工技术的不断成熟,在内河架空直立式码头中采用嵌岩斜桩已成为可能。以果园港二期工程为工程背景,提出带嵌岩斜桩的架空直立式码头结构形式,采用有限元数值模拟方法计算分析该结构形式的内力和变形,并与果园港原设计的码头结构受力特性进行比较。研究表明,带嵌岩斜桩架空直立式码头能满足果园港工程设计和使用要求,并且具有更好的适用性,可为内河港口建设的结构选型提供参考。     

内河港口大直径嵌岩灌注桩试验研究

为了研究内河港口大直径嵌岩灌注桩在其荷载作用下的工作特性,结合重庆寸滩港三期工程中嵌岩桩布置特点,选取S1#、S2#桩进行原形试验,通过等效曲线转换对试验桩的受力机理及桩端阻力、桩侧土层和岩层摩阻力发挥过程进行分析;同时也利用室内模型试验进行受力机理研究。试验结果表明:桩侧土层摩阻力呈线性变化,桩土相对位移达8 mm时即能充分发挥作用;桩侧岩层摩阻力呈非线性,其最大值位置跟嵌岩部分岩层性质有很大关系,但一般处于岩层强度高且靠近桩端的位置。     

气举反循环钻机在高桩码头PHC桩斜桩嵌岩中的应用

高桩码头桩基采用PHC桩+灌注型嵌岩桩组合桩基形式较为新颖,但PHC管桩斜桩底内嵌岩引孔并灌注混凝土施工技术难点多,施工过程质量控制困难。本文通过采用气举反循环钻机在惠州港东马港区欧德油储公用石化码头扩建工程PHC桩斜桩嵌岩施工中的成功实践并在实施过程中对钻具及导管进行改进,保证了钻孔精度,解决了斜桩钻进导向困难和斜向嵌岩段施工易卡钻等技术难题。气举反循环钻机在高桩码头PHC桩斜桩嵌岩较之传统工艺在施工效率性、施工质量、与安全环保等方面比较具有优势。     

大直径嵌岩桩嵌岩深度计算

目前,大直径嵌岩桩嵌岩深度计算结果偏差较大。针对此问题,以鼠浪湖矿石中转码头大直径嵌岩桩现场水平力试验结果为基础,对比各种公式计算出的结果。得出目前采用的几种方法计算出的嵌岩深度偏差较大,而张有龄法计算出的嵌岩深度比较符合实际情况的结论。推荐采用张有龄法计算大直径嵌岩桩的嵌岩深度,并给出计算公式。     

嵌岩桩设计中值得注意的几个问题

针对现有桥梁规范中计算嵌岩桩的单桩轴向受压容许承载力的公式提出几个问题，同时提出了在不同条件下嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力更合理的计算方法，论述了建议方法的经济效益。     

某码头工程大直径嵌岩桩的承载力试验

以重庆港寸滩作业区某码头工程的大直径嵌岩桩承载力试验为例,试验中采用自平衡测桩法确定大直径嵌岩桩的竖向承载力,根据桩身变形和内力测试数据估算嵌岩桩的水平承载力,通过分析嵌岩桩的荷载传递机理,探讨更好地发挥嵌岩桩桩侧摩阻力的途径和方法,可为嵌岩桩的优化设计提供参考.     

大直径嵌岩桩的表面摩擦力（Ⅰ）

本文讨论了５根大直径钻孔嵌岩桩进行轴向荷载试验的结果。打桩施工是在意大利某工地上进行的，场地地质条件为表层松散土层，下层有浅岩构造，桩嵌岩处的岩石强度根据其种类不同而有所不同。在青荷载期间，根据岩石的强度，嵌岩深度以及土中桩长的不同，桩的反应也有所不同，本文提出用一分析模型来估计桩－岩石界面的极限表面摩擦力。     

海上风电基础钢管桩嵌岩斜桩后注浆施工技术

通过采用桩底、桩侧壁复合式后注浆新工艺,在确保风机基础桩基承载力满足设计要求的情况下,最大程度优化减小钢管桩斜桩钻孔深度,制定技术先进、安全可靠的钢管桩嵌岩斜桩后注浆质量检测方法,解决超厚强风化岩层地质环境下海上风电基础钢管桩斜桩超长钻孔(嵌岩钻机钻头出钢管桩斜桩沉桩桩底标高后继续钻进成孔深度大于15 m,一般超过20 m)的技术难题,该项新技术具有重要的推广应用价值。     

大直径全断面斜桩嵌岩施工技术

宁波至上海、南京进口原油管道配套工程——30万吨级原油码头中处基岩埋深浅、覆盖层薄，部分桩基采用大直径全断面斜桩嵌岩施工。该桩基类型的施工实例在局属范围内较少见，施工难度较大，本文主要从施工方面介绍大直径全断面斜桩嵌岩的施工工艺、设备的选用及施工措施等，为今后同类型桩基施工积累经验。     

灌浆料对海上风电大直径Ⅲ型嵌岩单桩承载性能的影响

基于福建南日岛海上风电工程项目设计资料,采用ABAQUS软件建立海上风电大直径Ⅲ型嵌岩单桩基础"桩-灌浆层-基岩"有限元模型,对灌浆料性能参数展开参数敏感性分析,研究其不同取值对嵌岩单桩水平承载性能以及桩土相互作用机理的影响程度.计算结果表明,增大灌浆层厚度有利于改善桩基入土段的应力情况并显著提升其水平承载性能;灌浆层厚度的增大能够避免灌浆层开裂以及岩土层的破坏;相比于改变灌浆料厚度,增大灌浆料的材料强度并未对嵌岩单桩的水平承载性能产生较大影响.该结果可以指导嵌岩单桩设计,以探究合适的钻孔及灌浆方法,为工程实际施工提供参考.