桩基静载试验中锚桩形式对单桩极限承载力的影响

针对静载试验中锚桩形式对单桩极限承载力的影响规律,采用荷载增量法,运用有限元软件计算分析锚桩不同布置方式和不同设计形式下的受力情况,并与现场试验进行对比分析。计算结果表明:常见的"四锚一"布置方案优于"二锚一"布置方案;当锚桩与试桩中心距小于三倍桩径时,锚桩上拔对试桩桩顶沉降影响较大,当锚桩与试桩中心距大于等于四倍桩径时,锚桩上拔对试桩沉降影响很小;当锚桩与试桩中心距较小时,随着锚桩桩径的增大,所测得的试桩极限承载力偏大,当锚桩与试桩的中心距大于6倍试桩桩径时,锚桩桩径变化对试桩极限承载力产生的影响可忽略不计。     

大角度斜拉桩计算方法及工程应用

针对现有预应力锚索抗滑桩使用空间受限的情况，提出一种大角度斜拉桩，结合Winker弹性地基梁理论和弹性支座法，为其建立力学计算模型。用桩锚变形协调条件，推导锚索拉力计算公式，并将抗滑桩从滑面处分为上、下两部分，滑面以上部分按结构力学方法计算，滑面以下部分按Winker弹性地基梁法计算。通过Matlab编程实现锚索拉力、桩身内力及位移计算结果输出。采用Optum G2软件建立数值模型对理论模型进行验证，结果表明：计算方法能准确反映桩顶大角度斜拉桩的受力、变形特点，计算结果的精确程度取决于地基系数选取的合理性与准确性。最后，以重庆某基坑边坡工程为例，与普通抗滑桩进行对比分析，计算结果表明：大角度斜拉桩受力模式更加合理，大角度斜拉锚索可有效减小桩身弯矩、剪力、位移等，进而减小桩身截面尺寸、配筋和嵌固段长度。     

预应力锚索钢管桩应急加固治理边坡研究

文章根据固体力学连续介质变形的理论和利用显式有限差分技术,研究预应力锚索联合钢管桩共同工作的边坡稳定性有限差分强度折减分析法和结构内力分布研究。将此理论和技术应用于贵阳市绕城公路K16+790～K16+860段典型路基边坡滑坡工程应急抢险治理,研究钢管桩协同预应力锚索加固措施后的变形和稳定性,结果表明这些加固措施对边坡的稳定有重要作用,分析了单独使用钢管桩和协同预应力锚索的稳定性。模拟结果表明:单独使用微型钢管桩加固措施,其提高整体稳定性的效果不是十分明显,所以建议应与其他的加固措施一起使用;预应力锚索加多排钢管桩联合挡土结构物,预应力的施加将改变钢管桩的受力状态,从弯矩图中,可以看出弯矩明显的改变,其受力状态改变是相对复杂的过程。     

GFRP管桩与钢管桩的承载性能模型试验研究

为掌握GFRP管桩的竖向承载性能,进行了泥炭质土条件下GFRP管桩静载荷模型试验研究,对桩侧摩阻力和端阻力分布进行分析。结果表明:GFRP管桩的极限承载力较同等尺寸的钢管桩稍大,同时桩顶沉降也稍大;由于GFRP管桩桩身较大的压缩变形量使得桩身下部桩土相对位移较小,相应的侧摩阻力得不到充分发挥;GFRP管桩的端阻力基本可以忽略不计,不宜作为端承桩使用;GFRP管桩作为承重桩使用的关键是减小桩身压缩变形量。     

刚性基础下筋箍碎石桩复合地基桩土应力比计算模型

桩土应力比是筋箍碎石桩复合地基沉降计算中最重要的参数，但由于其涉及到桩体、土体及筋材三者之间的复杂关系且影响因素众多，目前尚无明确的计算方法。基于此，根据刚性基础下筋箍碎石桩复合地基的受力变形特征，首先通过数值模型研究筋箍碎石桩复合地基桩土应力比与荷载、埋深、筋材刚度以及桩土弹性模量比的关系。根据数值模型揭示的桩土应力比变化规律，提出一个新的桩土应力比计算模型，并依据该模型在假设桩体、土体及筋材应变协调的基础上利用弹塑性分析方法推导刚性基础下筋箍碎石桩桩土应力比的解析公式；基于建立的模型及计算公式探讨桩土应力比与各主要影响因素之间的关系。研究结果表明：该解析公式基于弹塑性理论分析，但也能考虑现场桩土应力比实测值，能够综合反映桩体、土体、筋材、埋深及荷载之间的相互影响作用，并且形式简单，计算方便；刚性基础下筋箍碎石桩桩土应力比在相同荷载水平下随埋深、筋材刚度、面积置换率、桩土弹性模量比及桩体摩擦角的增大而增大，随着荷载水平的增加则会逐渐降低并趋于稳定值；在碎石桩复合地基沉降计算中不宜采取单一的桩土应力比参数，而是应该根据荷载水平以及计算深度分层选取合适的桩土应力比作为计算参数。     

微型钢管桩用于滑坡治理及理论分析

结合长阳县红岩溪滑坡的地质结构特征,对边坡治理工程中的微型钢管桩设计进行了改进,探讨了微型钢管桩的抗滑机理,并通过设计和计算证明,用微型钢管桩能有效地治理滑坡;针对微型钢管桩的抗滑机理尚未形成一套较为成熟的理论,文中以两种计算方法对比分析了微型钢管桩加固边坡的稳定性,结果表明,采用类比法进行微型钢管桩设计是适宜的。     

红层软岩钢管微型桩抗压承载特性试验

为揭示红层软岩钢管微型桩抗压承载特性,为红层软岩地基加固设计提供参考,选取湖南衡阳强风化粉砂质红层软岩地基,开展了不同长度注浆钢管微型桩原位抗压静载试验,分析了桩体沉降、桩身轴力和桩侧摩阻力的分布规律,并与规范计算值进行了比较。在修正微型桩荷载传递函数的基础上,提出了考虑桩顶位移的微型桩抗压承载力预测方法,并通过原位试验结果进行了验证。研究结果表明：钢管微型桩轴力主要分布在桩身中上部,桩侧摩阻力沿桩身呈“三角形”分布;随桩长的增加,抗压承载力非线性增加,桩顶沉降量非线性减小;桩长越短,极限侧摩阻力峰值越大;相较于规范计算值,实测桩端阻力、全桩长范围极限摩阻力均值以及抗压承载力均偏小。采用该方法得到的抗压承载力预测值与原位实测值之间相关性较好,相对误差为0.6%~11.6%。对红层软岩地基进行钢管微型桩加固设计时,建议桩端阻力不计入抗压承载力,按纯摩擦桩进行设计,并对规范中的极限侧摩阻力推荐值折减。     

斜锚桩垂直静载荷钢管桩试桩技术研究及应用

通过创新研究,利用永久性墩位的工程桩进行试桩平台搭设,开展斜锚桩垂直静载荷钢管桩试桩试验,从而测定钢管桩桩侧分层摩阻力和桩端阻力,确定单桩竖向承载力,分析钢管桩的桩端闭塞效应,确定钢管桩在设计荷载范围内的桩顶轴向反力系数,为钢管桩基础设计提供科学依据。     

桩端土层性质不同对超长群桩的影响分析

超长桩的承载变形机理与普通短桩不同,其设计存在理论与实际之间的矛盾。通过运用有限差分软件对不同桩端土层情况进行数值计算,得出了超长群桩桩侧阻力、桩端阻力与沉降的关系,探讨了桩端土层不同对超长群桩效应的影响。     

横坡段桥梁双桩结构内力和位移计算

针对横坡段桥梁双桩基础,引入陡坡效应,并对桩侧边坡下滑推力和桩侧岩土体抗力进行合理简化,建立基于前后桩各特征桩段结构和受荷特点的挠曲微分方程。采用幂级数法对方程求解,考虑桩顶和桩端的边界条件及各特征桩段之间内力和位移的连续性条件。通过对某双桩工程实例进行理论和有限元计算和分析,得出该理论方法具有一定的可靠性及设计的合理性。分析结果表明:理论计算和有限元计算的最大相对误差为3.32%,且理论计算的前后桩桩顶水平位移为8.573 mm,有限元计算的前后桩桩顶水平位移为8.867 mm,二者均满足规范要求。     

隧道进口段山体古滑坡复活的治理

针对古田隧道在施工过程中发生的山体古滑坡复活情况,通过对隧道地表情况、围岩地质、构造等方面进行分析,找出了其形成原因,采取了锚固桩、锚索桩、微型锚筋桩和洞内加强支护等综合治理措施,成功地治理了山体滑坡。文中阐述了微型锚筋桩施工工艺和监控量测方法。     

承台微型桩系统加固土质滑坡设计计算方法研究

通过文献调研阐明微型桩发展历史,对微型桩的分类和内力计算方法进行总结;提出加筋微型钢管混凝土桩极限弯矩可按GJB 4142-2000规程中纯弯钢管混凝土构件计算,加筋等效为含钢率,基于FLAC3D软件对其进行数值模拟试验验证;借鉴国内外关于钢管混凝土组合结构纯弯构件设计理论,对该文研究的微型单桩极限弯矩进行计算,得出几种规程下的极限弯矩设计值。鉴于承台内桩间距合理取值问题,以3×3桩组成的9桩承台结构进行数值模拟试验研究,通过调整桩间距得出各桩结构内力的数值解,对数值解进行拟合分析,得出各桩结构内力变化趋势和荷载分担比,从而确定合理桩间距。最后,结合工程实例验证所得研究成果的准确性,以期该研究成果对承台微型桩设计起到一定的参考作用。     

宁波软土区旋喷桩-微型钢管桩组合体竖向传力机制研究

软土区旋喷桩-微型钢管桩组合体由旋喷桩和微型钢管桩两部分组成。在组合体顶部加载的数值模拟分析中,按设置、未设置旋喷桩-桩周土界面两种状态进行计算后发现旋喷桩-桩周土之间存在界面效应,设置旋喷桩-桩周土界面的有限元模型计算得到的荷载-沉降曲线与现场实测结果较为拟合。因此,采用该模型对旋喷桩-微型钢管桩组合体的应力分担比、侧摩阻力和轴力分布规律进行计算分析和研究。     

对弹性理论法计算单桩桩顶沉降的修正

针对弹性理论法计算模型中,桩并非真正嵌入土体中而与实际桩土模型不符的问题,对不同桩径比的单桩桩顶沉降进行了计算。通过弹性理论法与有限元法计算结果的对比分析,得出了弹性理论法计算单桩桩顶沉降的修正系数。     

水平荷载作用下斜桩承载变形性状数值分析

为研究水平受荷斜桩的承载变形性状,采用有限元软件模拟了斜桩在水平荷载作用下的性状并与直桩进行了比较,分析了桩身倾角、桩顶竖向荷载对斜桩桩身水平位移、桩身弯矩及剪力的影响,研究了斜桩与桩侧土之间的挤压、剪切相互作用,对水平受荷斜桩有效桩长的影响因素进行了探讨。结果表明:正斜桩的水平承载力比直桩大,负斜桩的水平承载力比直桩小;桩身倾角对斜桩水平位移、桩身弯矩及剪力有较大的影响;正斜桩桩顶水平位移小于直桩,负斜桩桩顶水平位移大于直桩,桩身倾角越大,斜桩与直桩桩顶水平位移差异越大;正斜桩、负斜桩的桩身弯矩均小于直桩,桩身倾角越大,正斜桩桩身弯矩越小,负斜桩桩身弯矩越大;正斜桩及负斜桩桩身剪力均小于直桩,正斜桩桩身剪力小于负斜桩桩身剪力;桩顶竖向荷载对正斜桩、负斜桩水平承载力的影响不同,竖向荷载提高了负斜桩的水平承载力,削弱了正斜桩的水平承载力;水平受荷斜桩与桩侧土之间的相互作用以挤压为主,剪切作用较弱;水平受荷斜桩存在一个有效桩长,对于相同的土层,无论是正斜桩、负斜桩,其有效桩长基本相同;桩侧上部土体剪切模量增大对减小有效桩长有显著的影响,下部土体剪切模量变化对有效桩长影响不大。     

螺杆桩承载机理及承载力计算方法研究

依托昌景黄高铁螺杆桩地基处理工程,通过数值模拟,对比研究直桩和螺杆桩竖向承载特性,分析极限荷载下不同螺距螺杆桩桩周土体破坏模式,并对螺杆桩单桩承载力计算方法进行探讨.结果表明:与同直径直桩相比,螺杆桩极限承载力提高约30％;螺距的大小对桩周土体的破坏形式有所影响,螺距较小时,桩周土体形成圆柱形剪切破坏面,螺距较大时,桩...     

多层桩锚支护深基坑开挖全过程数值模拟

为更直观地得到桩锚支护基坑在开挖过程中的变形和受力特征，并反馈于实际设计与施工，以珠海市某桩锚支护深基坑工程为例，基于有限差分软件FLAC3D建立精细化数值模型，计算分析各工况下基坑的变形和受力特性。分析结果表明：随着基坑开挖的进行，坑顶地表沉降量逐渐增大，最大地表沉降出现在距桩顶28 m的位置；坑顶地表沉降增速慢，表明预应力锚索的加入对于限制基坑变形具有较好的效果；锚索所需提供的抗拔力随开挖而逐渐增大，且第一级锚索所需提供的抗拔力最大，其次是第三级锚索；使用所建数值模型分析该基坑开挖过程是合理的，计算结果可为实际施工和设计提供参考。     

螺旋钢管桩在建筑工程中的设计及应用

钢管螺旋桩基础,具有工厂化制造,质量有保证、轻型方便施工快速、临时工程可重复使用等优势,具有抗压、抗拔以及抗水平力的多重功能。本章基于实际工程,采用FLAC3D计算软件,对一栋采用钢管螺旋桩基础的3层别墅进行了模拟计算,分析了各桩桩顶沉降,验证了钢管螺旋桩基础在实际工程中的适用性,并与混凝土桩进行对比分析,为该桩型在国内的推广应用提供参考和借鉴。     

填海地层挤扩支盘桩抗压抗拔静载试验研究

为探讨填海地层挤扩支盘桩的承载机理，依托深圳市滨海大道下沉隧道桩基工程，开展了挤扩支盘桩抗压、抗拔现场静载试验，分析了挤扩支盘桩桩顶位移规律、桩身轴力分布规律、支盘结构承载情况及分担比例等。结果表明，支盘桩达到桩顶极限荷载量时，仍具有较大的承载潜力；支盘桩桩身轴力分布在支盘位置发生突变，且盘位置突变量值高于支位置；埋深较深处盘结构与埋深浅处盘结构相比，发挥承载能力时具有明显的滞后效应；抗压支盘桩桩顶受荷较大时，支盘结构发挥主要承载功能，桩端及桩侧发挥辅助承载功能；设计时应将支盘结构设置于力学性质较好的土层，以充分发挥桩身范围内各土层承载能力；支盘结构的施作对支盘周土体具有挤扩压硬作用，提高了支盘周土体的承载能力。     

钢管桩动力响应试验研究

对东海大桥附近海上风电场钢管桩基础在波浪作用下的动态反应进行了原位测试,通过放置在桩顶的加速度传感器测得桩顶的加速度时程曲线,将加速度进行二次积分得到桩顶的位移.对比实测结果,涨潮期间所测得的桩顶位移大于平潮期.运用Morison方程计算出桩身所受的波浪力,采用m法对桩身的变形进行计算,所得结果小于现场实测值.