深部缩径缺陷桩的透明土模型试验研究

针对传统室内模型试验无法了解缩径桩桩周土体内部位移场的缺点,利用透明土和粒子图像测速技术研究深部不同缩径参数对单桩承载特性和桩周土体位移场的影响.通过对比分析完整桩和缩径桩的荷载-沉降曲线以及桩周土体位移场发现:缩径径向尺寸对基桩极限承载力的影响大于缩径长度;当荷载达到极限承载力时,桩端土出现扇形的位移面,桩顶周围的桩...     

基于透明土技术的加筋碎石桩承载特性试验研究

加筋碎石桩是软土地基处理的重要手段之一,荷载作用下,加筋碎石桩桩体径向鼓胀变形及桩与桩周土体相互作用特性是影响桩基整体承载能力的关键因素。基于人工合成透明土材料及PIV图像处理技术,开展了非嵌入式加筋碎石桩承载特性试验研究。连续观测不同荷载作用下加筋碎石桩桩体鼓胀变形的发展过程,以及桩周土体位移变形情况,探讨加筋长度及刚度等因素对桩体鼓胀变形及承载特性的影响。研究结果表明：与普通碎石桩相比,加筋长度的增加会使桩体承载力显著提升。筋材刚度一定时,加筋长度由1D分别增加2倍、4倍时,即加筋长度为3D、5D时,桩体承载力分别提高约37.7%和62.3%,桩体承载力的提高幅度与加筋长度呈现非线性关系;碎石桩加筋长度最优范围为3D～5D。本试验单元体单桩加载情况下,加筋长度为3D时,桩体径向鼓胀变形量较常规碎石桩减少约44%;加筋刚度一定时,桩顶荷载增加,桩体主要鼓胀变区域z/D逐渐下移且鼓胀量增大,桩顶荷载为204 kPa时,桩体最大鼓胀变形量δ/D为5.9%。荷载作用下,沿桩深方向,桩周土体变形扰动区主要集中在加筋段以下部分。利用透明土与PIV图像处理技术进行试验,可对加筋碎石桩加固地基设计...     

扩底楔形桩沉桩施工过程数值模拟分析

扩底楔形桩是一种可以有效发挥桩侧摩阻力和桩端阻力、降低负摩阻力影响的新型纵向变截面桩;然而针对其沉桩施工过程中的挤土效应、沉桩阻力等研究则相对较少。基于PFC数值分析软件,建立扩底楔形桩和等体积混凝土用量的常规等截面桩的沉桩施工过程模拟数值模型;通过与等截面桩沉桩模型试验和圆孔扩张理论计算结果的对比分析,验证了本文所建立的数值分析模型的准确性和可靠性;对比分析扩底楔形桩和等截面桩沉桩过程中桩周土体位移场、应力场以及沉桩阻力等变化规律。研究结果表明：沉桩过程中桩端阻力值的大小,不仅与横截面面积有关,而且与桩侧界面形式有关;本文数值模型情况下,扩底楔形桩静压沉桩施工桩端阻力、桩侧摩阻力和整体沉桩阻力分别是等截面桩的1．8,1．1和1．5倍。     

既有基础螺旋桩顶升纠偏机理透明土试验

既有建(构)筑物基础纠偏与加固技术是建(构)筑物倾斜纠正的重要有效手段之一,也是现代建筑技术中的一个重要分支,对古建筑保护等具有重要意义。为研究既有基础环境下螺旋桩沉桩过程中的挤土效应,探讨顶升法纠偏过程中的既有基础下部土体位移场、基础变形、作用机理以及纠偏效果,基于透明土材料与PIV图像处理技术,开展螺旋桩顶升纠偏既有基础的模型试验。研究结果表明,沉桩过程中主要表现为无基础一侧的桩侧土体的位移,土体扰动最大影响范围可达11倍桩径;既有独立基础下土体位移相对较小;纠偏过程中基础下土体大致呈以基础中心为圆心的圆弧状运动趋势,运动方向与基础纠偏转动方向相同,沿深度方向对土体的最大影响范围在0.57倍基础宽度左右;纠偏过程中各监测点位移随倾角基本上呈线性变化,顶升侧最终达到了约2.9 mm的竖直位移量,约为设计顶升量的50%。利用透明土材料与PIV图像处理技术进行试验,可以对具体既有建(构)筑基础纠偏加固现场设计与施工提供参考依据。     

CFG桩复合地基桩土应力比的试验研究

桩土应力比是反映复合地基力学性状的重要参数,利用国内最新研制的三维大型模型试验台,进行了7组模型试验。试验分析了荷载、桩长、褥垫层厚度、加固区土体模量对桩土应力比的影响,并根据试验数据经线性回归得到桩土应力比的经验公式。     

沉桩顺序影响PHC桩挤土效应的理论与试验分析

PHC桩大量用于软土地区地基加固中,沉桩过程产生的挤土效应会对先打入的桩以及邻近构筑物产生严重影响。通过理论分析与现场试验相结合的手段,研究了基于圆孔扩张理论,考虑沉桩顺序影响的双桩挤土位移场的解析计算过程,并用现场试验研究了沉桩顺序对双桩迎桩面、背桩面、双桩中间土挤土位移的影响,分析了不同沉桩顺序对邻近构筑物的影响规律。研究表明迎桩面土体位移将不断累加,且明显大于背桩面土体位移。     

基于离心模型试验的高强度桩复合地基桩间距效应分析

针对客运专线在软土和松软土地基处理中大规模采用高强度桩复合地基技术的应用情况,进行路堤荷载作用下不同桩间距的离心模型试验,分析桩间距的变化对高强度桩复合地基的荷载传递、破坏特点、桩土应力及垫层拉筋受力、地基沉降变形等工程特性的影响.试验数据表明:桩间距由3倍增至6倍桩径,高强度桩复合地基的沉降变形、桩土应力及比值、垫层拉筋受力等力学响应增大明显;随着桩间距的加大,高强度桩复合地基的桩顶和桩间土承受的应力均大幅提高,桩间距大于或等于5倍桩径后,桩顶垫层和桩间土先后达到极限状态,将产生显著的桩顶刺入变形和桩间土横向挤出变形,复合地基整体结构处于不稳定状态;垫层拉筋的受力沿横截面呈M形分布,峰值出现在两侧路肩附近位置的下方,与地基发生变形破坏的位置有较好的一致性.     

地铁车站设计中抗拔桩的计算模型研究

对于抗拔桩的计算模型,从其在受拉、受压不同工况下的受力状态入手,提出一种基于桩基承载力发挥过程的"多段线-荷载位移模型",并与目前常用的单一弹簧模型进行对比分析,计算结果表明,"多段线-荷载位移模型"考虑了抗拔桩在受拉、受压不同受力工况下刚度的不同,并且能反映桩基承载力在达到极限值(特征值)后不再随桩顶位移增加而加大的受力状态,更符合工程实际。     

膨胀土地基中桩荷载传递规律的解析分析

基于桩-土相互作用的机理,利用剪切位移法及叠加原理推求了膨胀土地基中考虑膨胀土膨胀时的单桩荷载传递的解析解,并编制了相应的程序进行各影响参数的分析.分析结果表明:桩长增加,桩身抬升位移减小,桩身拉力的增加;埋入膨胀影响深度以下较深的小直径桩(d<0.044 L)能有效地降低膨胀土中桩顶位移,而大于该直径,桩径的增加对桩顶位移减小量用处不大;桩项荷载的增加,桩身的抬升位移及拉力逐渐减小,阻止桩向上运动所需的桩顶荷栽约为未受荷载的桩中最大拉力的2.5倍.研究结果为膨胀土中桩基的合理设计提供了理论依据.     

复合土钉墙模型试验测试系统的研究

随着微型钢管桩超前支护复合土钉墙的广泛应用,对其研究也不断深入.为了在微型钢管桩超前支护复合土钉墙模型试验中取得科学可靠的数据,文章对模型试验中的测试方法、测点布置等进行了研究.所研制的一套测试系统可反映出开挖过程中的应力变化情况.     

软土地区桩基施工对紧邻地铁隧道的位移控制

基于杭州某紧邻隧道的两期桥桩试桩的监测数据,分析软土地区大直径钻孔灌注桩施工对紧邻运营地铁隧道的影响及其位移控制对策。对于深厚淤泥质软土地层,钻孔灌注桩施工对周边土体影响范围较大。钻孔灌注桩施工时,设置钢套筒是控制临近地铁隧道变形的有效措施,但钢套筒拔除后,其对隧道的“工后”影响较大。对于该类地层,距离隧道10.0m以内的钻孔灌注桩施工宜保留钢套筒。结果表明,采取优化钢套筒的壁厚与长度及下压速度、控制桩基施工时间、合理组织群桩施工顺序、设置泄压孔等,均为控制紧邻隧道变形的有效措施。     

临近堆载对深厚软土桩基影响的现场试验研究

在浙江省宁波货运北站开展堆载对临近桩基内力与变形影响的1∶1原位现场试验,探讨深厚软土地区堆载高度、堆载与桩基距离等因素对桩身内力、位移、桩基和堆载间土体深层位移的影响规律。试验结果表明:临近堆载作用下,桩身向堆载的对侧偏移,最大值发生在桩顶处,且堆载对临近桩基的影响具有明显的时间效应;桩身弯矩在桩身上段26 m范围内较明显,其最大值大致位于软弱土层的底面;各工况下,桩身弯矩、桩身水平位移、桩与堆载之间土体的深层水平位移的分布规律基本相同,但其量值均随着堆载的临近与荷载强度的增加而增加。     

锤击管桩沉桩过程模拟与算法

为了确保锤击管桩设计合理、提高施工质量,通过对柴油锤的冲击过程进行分析,建立了更符合实际打桩过程的柴油锤冲击模型;在对沉桩过程进行研究的基础上,基于应力波理论建立了重锤-桩-土相互作用模型,研究了施工工艺参数、桩的设计参数以及地质条件等对冲击力、桩贯入度等的影响.工程实例的对比分析表明,进行模拟的计算结果与实测结果吻合.     

基于有限元分析的横向 受荷刚性桩应变楔模型形体参数研究

为研究应变楔模型中形体参数的变化规律,以已有的砂土与黏土试验参数为依据,通过ABAQUS有限元软件对横向荷载下刚性桩的三维模型进行有限元分析。采用莫尔库仑本构模型、罚函数非连续接触算法以及线性缩减积分单元建立横向荷载下刚性桩的三维有限元模型,并对模型进行验证。根据ABAQUS的分析结果确定应变楔的边界应变值,确定应变楔的各个形体参数。基于控制变量法分析砂土与黏土中各应变楔形体参数的变化规律。对各参数进行回归分析,得到砂土与黏土中应变楔底角与长度的拟合公式。研究结果表明:不同土质下应变楔模型的形体参数在不同横向荷载、弹性模量以及内摩擦角下呈现的变化规律有明显差异,故对于不同土质下的应变楔模型宜分开进行考虑。     

软土地基桥台现场试验监测方法与技术研究

快速铁路对于线下结构变形和刚度的控制十分严格,特别在高填土深层软土地区修建桥台,为了使桥台基础系统的变形处于可控状态,进行现场试验监测十分重要。介绍了对务山特大桥温州桥台施工阶段现场试验监测系统的目标、构建原则,重点阐述了该试验监测系统的布置方法和测试技术,这些都在现场得到了成功实施。     

高速铁路黄土地基水泥土柱锤冲扩桩工作性能研究

以兰张(兰州—张掖)三四线铁路工程为依托,通过现场试验与数值模拟,评价了水泥土柱锤冲扩桩的挤密效果,测得了单桩与复合地基的荷载与沉降之间的关系,研究了复合地基的桩土应力特征,计算得到单桩与复合地基的承载力特征值,分析了桩体力学特征与复合地基破坏模式.结果表明:水泥土柱锤冲扩桩单桩挤密范围为0.50 m(1.25倍桩径)...     

复合土工膜模型试验及现场施工技术研究

通过室内模型实验 ,对两布一膜的应力和变形进行检测 ,模拟在路堤施工及运营工况下的两布一膜的变形 ,研究其变形规律、受力机理及合理的施工工艺。并且研究两布一膜在现场路堤施工过程中的铺设工艺。     

沉管挤密碎石桩加固液化土地基的振动台试验研究

以碎石桩桩网复合地基加固京沪高速铁路液化土地基为原型,对模型比例为1∶10的振动台模型试验进行研究。研究结果表明:碎石桩桩网复合地基加固液化土地基不仅提高了地基的抗液化能力,而且大大减小了地基路堤沉降;在7度抗震设防下,满足京沪高速铁路抗震设计要求。