软土地基抗拔桩极限抗拔力影响因素分析

抗拔桩的极限抗拔力是软土地基中抗拔桩设计的重要参数,为研究和分析抗拔桩极限抗拔力的影响因素,在国内外相关研究分析的基础上,结合上海火车南站抗拔桩静载试验实测数据,并通过ABAQUs有限元软件进行数值分析,研究了桩体弹性模量、桩长、桩径3种因素对抗拔桩极限抗拔力的影响。结果表明,桩体弹性模量对抗拔桩的极限抗拔力影响不大,而桩长、桩径的增加均能明显提高抗拔桩的极限抗拔力。     

岩基强度对嵌岩抗拔桩承载力影响的试验研究

为了解岩基强度对桩竖向抗拔承载力的影响,对桩的荷载传递特点、桩顶位移、桩岩侧阻以及破坏模式进行了模型试验研究。嵌岩抗拔桩的应力影响范围及破坏面的夹角与岩基强度和岩层完整性有关.桩岩强度比越大,桩岩界面剪应力分布越均匀.当岩基强度远小于桩的强度时,应将位移作为桩的设计控制条件;当岩体强度等于或大于桩身强度时,破坏主要受岩基内不连续面的分布和特性控制,锚固点宜设在桩的中下部。     

多年冻土区灌注桩抗拔性能的数值仿真分析

应用非线性有限单元法和ANSYS软件,采用四面体等参单元和面-面接触单元对多年冻土区大直径钻孔灌注抗拔桩承载性能进行了数值仿真分析,得到了单桩极限抗拔力与现场荷载试验结果比较吻合.说明本文采用的分析方法能够客观反映多年冻土区桩-土相互作用的力学行为.     

抗压桩与抗拔桩受力特性的现场破坏性试验

为理清抗压桩与抗拔桩受力特性的异同,基于2根抗压桩和2根抗拔桩的现场破坏性试验,研究了抗压桩、抗拔桩的侧阻和端阻的发挥特性.现场破坏性试验表明:抗压桩的桩端位移-桩端力曲线表现为软化特性;不同土层中抗拔桩与抗压桩极限侧阻的比值平均为0.373～0.763,深部土层中两者比值较小;抗压桩和抗拔桩桩长范围内的桩侧阻力均表现为软化特性,不同土层中抗拔桩、抗压桩侧阻破坏比分别为0.87～0.97和0.83～0.94;抗拔桩和抗压桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移分别约为桩径的0.6%～1.5%和0.9%～2.0%.      

岩基强度对嵌岩抗拨桩承载力影响的试验研究

为了解岩基强度对桩竖向抗拔承载力的影响，对桩的荷载传递特点、桩顶位移、桩岩侧阻以及破坏模式进行了模型试验研究。嵌岩抗拨桩的应力影响范围及破坏面的夹角与岩基强度和岩层完整性有关．桩岩强度比越大，桩岩界面剪应力分布越均匀．当岩基强度远小于桩的强度时，应将位移作为桩的设计控制条件；当岩体强度等于或大于桩身强度时，破坏主要受岩基内不连续面的分布和特性控制，锚固点宜设在桩的中下部。     

基于有限元-解析法的扩底桩抗拔力学性质研究

基于大型有限元ABAQUS软件对桩土本构模型的数值分析,对某扩底桩进行模拟,清晰地反映出桩的上拔荷载传递机制,及桩体的简易破坏模式:桩下端沿着桩底扩大头直径的圆柱体接触面发生剪切破坏,桩体中部以上滑动面破坏形式呈倒锥台型。模拟结果表明,在桩体未达到极限承载力时,桩土间发生侧摩阻力能够抵制上拔荷载,当达到承载临界状态时,桩体扩大头部分承担极大地压缩应力。由此表明,在软件模拟扩底桩的上拔过程中,将桩土物理参数数值化能够得到其相应的理论破坏模式。     

岩溶区桥梁桩基承载力试验与合理嵌岩深度

为研究岩溶区桥梁桩基的承载特性, 依托平顶山市西斜立交桥实体工程, 进行了桩基静载试验, 通过在桩端和桩顶布设应变传感器和位移计, 测得了桩身内力, 分析了岩溶区桥梁桩顶荷载(Q)-沉降(s)规律; 考虑现有桩基设计的局限性, 结合静载试验结果, 采用不同函数模型预测了单桩竖向极限承载力; 基于岩-桩体系宽梁力学模型和溶洞顶板拉-弯破坏模式, 探讨了桩基嵌岩深度的计算方法, 提出了一种适于岩溶区桥梁桩基嵌岩深度的优化方法。研究结果表明: 各级荷载作用下桩基Q-s曲线呈缓变型发展, 当桩顶荷载较小时, 曲线基本呈线性, 当桩顶荷载大于6 000 kN时, 曲线逐渐变为非线性, 虽然桩已嵌入灰岩较深, 但仍表现为典型的摩擦桩承载性状, 当加载到8 400 kN时, 桩顶沉降为3.69 mm, 远小于0.03D (D为桩径) 或40mm的破坏标准, 桩端阻力为122.9 kN, 仅占桩顶荷载的1.6%, 桩的承载力尚有富余; 在静载试验全过程中, 桩的受力状态处于Kulhawy理论的第1阶段, 桩侧阻力和桩端阻力同步发挥; 双曲线模型拟合精度在0.99以上且预测值偏安全, 建议在同类工程中优先考虑采用; 在同时满足溶洞顶板安全厚度和桩基承载力与稳定性要求的前提下, 采用提出的计算方法可使桩的嵌岩深度减小2.4 m。      

双护简钻进技术在岩溶区桩基施工的应用

工程概述及地质情况 工程概述 某特大桥设计上部结构为28×20m先张空心板梁,桥梁全长560m,该桥基础全部采用钻孔灌注桩,桥墩桩径Φ=150cm,桥台桩径Φ=120cm,嵌岩桩设计,桩长范围25～35m。     

大直径嵌岩桩承载性能的试验分析

大直径嵌岩桩具有单桩承载力高、沉降小、抗震性能好的特点,因此愈来愈广泛的运用于各种工程项目中,但其承载性能一直是工程界所关注的热点问题之一。根据焦桐高速泌阳段的两根嵌岩试桩的测试结果对大直径嵌岩桩的承载性能进行了分析,并结合现行规范对嵌岩桩单桩竖向极限承载力的计算值与实测值作了比较,总结了各规范中计算方法的不足之处。     

大直径嵌岩桩的承载性状

对某特大桥下3根大直径嵌岩桩的现场施工进行了监测,包括桩顶荷载、桩身应力和桩顶沉降并分析了其在施工过程中的承载特性和受力机理。监测结果表明:嵌岩桩的侧摩阻力在加载过程中出现了两个峰值,随着荷载的继续增加,上峰值有增大的趋势。     

大直径嵌岩桩单桩承载性能的有限元分析

分析了嵌岩桩承载力的组成,考虑到桩身与周围土体之间存在着滑移的可能性,对其设置接触单元,利用三维有限元软件进行了桩侧阻力、桩端阻力及嵌岩深度的分析计算。讨论了嵌岩桩承载力与长径比、桩径、嵌岩深度及基岩强度的关系,提出了长径比和桩径都是影响嵌岩桩承载力的重要因素,过大的长径比对其承载力的提高并不明显以及存在着合理桩径;验证了嵌岩桩确实存在着最佳嵌岩深度,但不一定存在着最大嵌岩深度,并且最佳嵌岩深度随着基岩强度的减弱而增大。     

嵌岩桩水平承载力试验研究

随着港口、公路、铁路事业以及高层建筑的飞速发展,水平受荷嵌岩桩在港口、桥梁、码头等工程中得到了广泛应用,研究嵌岩桩的水平承载性能具有重要的工程意义。现场试验是研究嵌岩桩承载机理最可靠的手段,但是由于受到历史条件和工程条件的限制,高质量、完整的嵌岩桩现场原位水平承载力试验还比较缺乏。以浑河大桥工程为依托,对其中的两根试验桩基进行现场原位水平加载试验,研究了在水平荷载作用下桩顶的荷载—位移曲线、桩身弯矩分布情况,最后对提高嵌岩桩在水平力作用下的承载力提出了一些建议。     

西宁泥岩地区嵌岩桩承载特性研究

基于自平衡桩基测试技术,根据西宁海晏路高架桥的2根桩基(SZ1、SZ2)的静载荷试验报告,对泥质岩地区大直径深长嵌岩桩的承载特性(包括桩顶荷载和位移的关系、桩侧阻力、桩端阻力等)进行研究。结果表明:泥岩地区嵌岩桩的桩顶荷载—位移曲线开始较为平缓,后来出现明显的陡变阶段。在相同岩层中不同嵌岩桩实际发挥的侧摩阻力相差比较大。微风化泥岩发挥侧摩阻力所需的位移比中风化泥岩以及强风化泥岩小。     

黄河路大桥主塔嵌岩桩施工工艺

朝阳市黄河路大桥全长508.32m,基础为钻孔灌注桩,主塔基础设计为群桩嵌岩5m,桩径1.8m.黄河路大桥地质复杂,施工难度大,通过细致研究钻孔措施,解决了难题,完成了桩基施工.     

基于滨海地区大直径灌注桩承载性状研究

基于滨海地区软土地质分布广泛,对大跨径桥梁下部灌注桩基础进行承载性状的试验监测,结果表明:大直径灌注桩有效提高复合地基承载力,随桩顶荷载等级增大,较大埋深处桩侧阻力大,桩底最高可达6510k N,试桩摩阻力取决于桩侧位移变化趋势,当不断深入地下时,桩体位移因土的物理性质变好而减小,桩基础承载能力受到下部土层物理性状及入岩深度的影响,P3试桩嵌岩深度较大,土层性质较好,比P1、P2极限承载状态下的位移小5mm;试验桩端阻力随加载等级加大斜率呈递增趋势,其中P3变化最大。     

桩—土共同作用下大直径薄壁管桩的竖向受力性能数值模拟

以桩—土耦合作用理论为基础,运用ABAQUS有限元软件建立管桩在竖向荷载作用下的模型,通过分析管桩的内摩阻力、外摩阻力及荷载—沉降结果,得到管桩在竖向荷载作用下的受力、变形机理,结果表明:二维有限元模型代替三维模型进行管桩—土共同作用下的受力性状分析结果合理;大直径管桩内桩径摩阻力的分布不同于外桩径摩阻力,其受力的分布随桩身的深度而变化,受力主要集中在端部,范围为桩端以上2~3倍桩直径范围以内,其受力图形呈喇叭型,且其作用的发挥相比于外摩阻力晚,为研究管桩的受力及破坏机理提供理论参考,具有一定的工程指导意义。     

路堤下复合地基素混凝土桩受力特征和破坏机理

为了合理分析软土地区路堤下素混凝土桩复合地基的稳定性,基于离心模型试验和仿真分析,研究了不同桩间距条件下路堤下素混凝土桩复合地基桩体的受力特征,引入桩体破坏逐一退出机制,分析了桩体破坏模式. 结果表明:在路堤自重和列车荷载作用下,路堤下复合地基素混凝土桩受力特征和破坏模式具有显著的桩间距效应,当桩间距分别增大至4倍和6倍桩径时,最靠近坡脚的第1列与第1、2列素混凝土桩分别产生了断桩破坏;在桩间距不变的条件下,随着上部荷载的增大,素混凝土桩最大弯矩和剪力均逐渐增大;施加列车荷载后,桩体最大弯矩和剪力往路基坡脚方向呈逐渐增大的规律,桩间距由3倍增大至6倍桩径时,靠近坡脚的桩体最大弯矩由172.9 kN?m增大至601.0 kN?m,大于桩体标定极限弯矩值,剪力由89.4 kN增大至249.1 kN,小于桩体标定极限剪力值,表明离心模型试验中素混凝土桩产生弯曲破坏而不是剪切、受压和受拉破坏,最靠近坡脚的桩最先发生弯曲破坏,随后往路基中心方向呈逐一弯曲破坏模式.      

锚固注浆体性能试验研究

水泥基注浆体广泛地应用于锚固工程中,其物理力学特性是锚固体系优化设计的关键参数,当今所有的锚固规范仅对注浆体的水泥标号及抗压强度等级作了相应规定,有关注浆体方面的研究还较少。因此,在广泛调研实体工程所使用的注浆体的情况下,设计11种不同配合比的注浆体,分别测试各自的物理力学性能,采用室内抗拔试验研究其对锚固性能的影响。结果表明:降低注浆体的水灰比对提高岩锚的极限抗拔荷载的效率较低,而在注浆体中掺入适量的砂可以提高注浆体的抗拉强度、弹性模量及剪切模量,增强岩锚的界面黏结强度及锚固刚度,从而显著改善岩锚的锚固性能。     

锚固注浆体性能试验研究

水泥基注浆体广泛地应用于锚固工程中,其物理力学特性是锚固体系优化设计的关键参数,当今所有的锚固规范仅对注浆体的水泥标号及抗压强度等级作了相应规定,有关注浆体方面的研究还较少。因此,在广泛调研实体工程所使用的注浆体的情况下,设计11种不同配合比的注浆体,分别测试各自的物理力学性能,采用室内抗拔试验研究其对锚固性能的影响。结果表明:降低注浆体的水灰比对提高岩锚的极限抗拔荷载的效率较低,而在注浆体中掺入适量的砂可以提高注浆体的抗拉强度、弹性模量及剪切模量,增强岩锚的界面黏结强度及锚固刚度,从而显著改善岩锚的锚固性能。     

悬索桥岩锚式锚碇的承载特性研究

悬索桥岩锚锚碇系统能充分利用岩体承载能力, 但至今工程案例较少, 为了研究其承载特性和破坏模式, 以主跨为 1768m 的某公路双塔单跨吊钢箱梁悬索桥岩锚锚碇为背景, 首先建立了锚址区地质概化模型, 通过原位测试和室内试验分析得到岩体力学特性。 然后, 采用 FLAC3D 建立了锚碇系统及围岩相互作用的三维模型, 模拟分析了岩锚区围岩塑性区分布规律、 变形特征、 岩锚破坏模式。 最后, 采用楔形断裂法得到了岩锚的抗拔安全系数。 得出结论如下: (1) 岩锚锚碇系统的破坏机理为主缆拉力作用下, 锚体及周边围岩沿着破裂角发生整体拉剪复合破坏; (2) 通过超载法得到该桥岩锚锚碇围岩稳定安全系数为 7. 0; (3) 采用 “楔形断裂法” 得到岩锚锚碇的抗拔安全系数为 4. 0。