有关钻孔桩承载力白平衡法的几个问题

对“人为断桩”、“夸大了桩尖支承力”、“桩的工作条件”、“自平衡点的计算”、“自平衡试桩结果的应用”等问题提出看法。     

负摩擦桩中性点的确定方法研究

负摩擦桩中性点就是作用在桩上的正摩擦力和负摩擦力的分界点,即桩土相对位移为零的分界点,是桩中轴力、应力和应变最大的截面位置,也是确定桩基负摩擦力大小的重要参数。文中介绍了几种特别是有限单元法确定负摩擦桩中性点位置的方法。     

桥梁桩基础有限元模型研究

根据现行桥梁基础规范的计算理论,研究了通用有限元程序建立完整桥梁桩基础模型的方法:用一系列水平弹簧模拟桩侧土对基桩的水平反力作用;用一桩底竖向弹簧来模拟桩底土对基桩的支承反力;用一系列竖向弹簧来模拟桩周土摩擦力的作用。首先,结合以前的研究基础给出了水平弹簧和桩底竖向弹簧刚度的计算公式,然后根据桩侧摩擦力产生原理,重点详细推导了桩侧系列竖向弹簧刚度的计算公式。最后,根据桩基础计算的特点,对桩基础建模过程中值得注意的特殊问题进行了说明:包括承台与桩顶的连接要求、弹性模量的折减、地面线以下桩自重按一半考虑以及桩侧竖向弹簧刚度计算公式的适用范围。     

填土荷载对邻近桩排影响的有限元分析

建立了填土荷载对邻近桩排作用的三维有限元模型,分析桩顶边界条件和桩-土接触变化时桩基的不同性状,探讨了桩-土间土拱效应,分析了桩身挠曲、桩侧土压力和桩身轴力同填土荷载之间的变化规律。结果表明,填土荷载作用下,桩身挠曲与填土荷载成非线性关系,可以用三折线模型来模拟;桩顶自由时,桩前的土压力介于朗肯主动土压力和被动土压力之间,呈非线性分布。同种土中,桩侧土压力沿桩身呈线性分布,但比Ito理论和沈珠江理论求得的极限土压力都小。桩-土间设置接触单元能更实际地模拟桩基负摩擦力。所得结论对研究被动桩桩-土相互作用以及桥台桩基的设计和施工提供参考。     

某涵洞悬浮桩复合地基失败原因分析

为研究悬浮桩复合地基,在广州—珠海高速公路灵山软基试验工程中对某涵洞的深厚软基采用悬浮搅拌桩复合地基处理,结果沉降较大,超过要求。试验结果表明,软基高度较大的高速公路采用悬浮桩复合地基也不可行,其主要原因是路基产生的附加应力影响深度大。路基下复合地基沉降计算时必须考虑附近路基荷载、沉降土方荷载及复合地基边界处负摩擦力的影响。     

负表面摩擦力和中性面

有关研究认为，当桩与土变形相对小时，桩表面上的负摩擦力即可发挥出来，应在所有设计中（首先是对于使用状况）予以考虑。文中提出的弹塑性精确解可对下拉力和中性面的位置进行估算。研究指出，传统的阳塑性解可能对下拉力高估达５０％，并对中性面的深度估计过大。     

汕头海湾大桥北引道桥台桩基消减负摩擦力的措施

汕头海湾大桥北引道工程地处冲积平原 ,地表以下 2～ 18.5m基本为流塑淤泥或厚淤泥层夹层。桥梁下部结构均采用钻孔灌注桩。在钻孔灌注桩施工前 ,先在桥台软土地基进行砂桩结合堆载预压处理 ,减少了由于软基沉降对桥台桩基产生的负摩擦力 ,达到消减负摩擦力的目的     

桩周土重固结在挤土桩上产生的负摩擦力及其时效性

基于比奥固结理论和ADINA有限元程序,分析了打桩完成后土中超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况;然后结合荷载传递函数法,编制计算程序,对某一具体工程桩周土体重固结引起的在挤土桩上产生的负摩擦力及其时效性进行了研究.结果表明:沉桩引起的超孔隙水压力在3个月内基本上完全消散,桩周土重固结沉降在挤土桩上产生负摩擦力;在沉桩完成100 d后负摩擦力占桩基设计值的23.8%;所得结论为该工程桩基间歇期的确定提供了参考.     

修正密度法分析混凝土桩复合地基路基绕流滑动稳定性

混凝土桩复合地基路基主要失稳模式为绕流滑动,除路基整体剪切滑动稳定分析外,还应进行路基绕流滑动稳定分析。基于混凝土桩主要通过桩帽反力和桩侧摩擦力提高路基稳定性的特点,对混凝土桩复合地基路基绕流滑动稳定分析提出修正密度法。该方法将路堤和地基土作为分析对象,根据改进HEWLETT法确定桩帽荷载,按照格栅挠度等于桩土沉降差的原则计算格栅向桩帽转移的荷载,然后按照桩间土荷载率对桩帽顶面以上路堤密度进行修正。根据混凝土桩底刺入破坏时竖向受力平衡条件确定用于绕流滑动稳定分析的中性面,然后将桩侧正、负摩擦力换算到桩间土密度中。对桩帽反力和桩侧摩擦力经上述等效处理后,可利用现有路基常规稳定分析软件分析混凝土桩复合地基路基的稳定性。滑塌路基实例证明,修正密度法分析结果与工程实际符合较好。     

自平衡法静压荷载试验应用实践

通过分析传统桩基础荷载试验的缺点，引出一种可测得桩端阻力、桩侧土摩阻力及单桩极限承载力的静荷载试验新方法——自平衡法。介绍了自平衡法的测试原理、加载设备、测试数据分析等关键点。结合工程实例叙述了利用自平衡法结合其它测试元件确定桩侧土体摩阻力、桩端阻力及单桩极限承载力的全过程。     

考虑时间耦合的粉体桩自应力效应数值研究

粉体桩是针对高速公路软基处理研发的一种新型加固自应力土桩.为研究粉体桩自应力效应对桩土变形及强度的影响,建立了考虑时间耦合的采用粉体桩加固的复合地基有限元模型.数值分析结果表明,随着时间的增加,自应力效应可有效补偿桩体收缩,并使得桩—土界面产生一定的法向压力,可有效提高复合地基强度.且由于自应力效应长期发展,桩土界面法...     

普和金沙江特大桥双壁钢围堰施工技术探讨

以普和金沙江特大桥主桥基础施工为例,探讨在深水中河床覆盖层薄或裸露基岩的地质条件下,采用将自浮首节钢围堰整体下水,并在承台施工位置再接高的"先堰后桩"施工方法。工程应用结果表明,在河床覆盖层薄或裸露基岩的地质条件下采用"先堰后桩"方法进行水下桩基、承台施工是可行的。     

锚桩法与自平衡法静载荷试验结果对比分析

本文以郑州黄河公铁两用桥为背景,根据传统锚桩法和自平衡法静载荷试验结果,对桩侧摩阻力、桩端阻力、单桩极限承载力、荷载-沉降(Q-S)拟合曲线进行了分析、对比,探讨了两种测试手段对测试结果产生差异的原因。自平衡试验测试方法,由于作用机理及自平衡点选取的不确定性等原因,使桩侧摩阻力、单桩极限承载力大于传统锚桩法测试结果,试验测试参数指导桩基设计时应慎重考虑。     

粉体自应力桩研发及强度形成机理研究

针对唐山至廊坊高速公路唐山段软基工程,自主研发粉体自应力材料和自应力桩,分析了粉体自应力桩强度形成机理。粉体自应力桩复合地基是对传统软土路基加固土桩的水泥固化材料进行了调配处理,使其在成桩过程中发生粉化,压缩挤密桩周土体,使其孔隙率减少,水分降低,内聚力增大,进而提高了加固土桩与周边土的摩擦力,使均质地基变为复合地基,承载力显著提高,从而达到加固的目的。     

桩承载力自平衡法存在的几个关键问题

根据钻孔桩承载力自平衡法试桩研究报告及有关文献。指出了自平衡法在理论和实践方面存在的重大问题。自平衡法不能用于工程桩。不能作为验证、优化设计的依据。     

自锚式悬索桥“先缆后梁”施工临时锚碇方案研究

东莞东江南支流港湾大桥为主跨320 m的自锚式钢梁悬索桥,采用"先缆后梁"的方法施工。在上部结构安装过程中,主缆拉力通过临时拉索传递至临时锚碇,对临时锚碇的力学性能要求较高。为确保施工过程中桥梁结构受力安全、选取合适的临时锚碇方案,采用TDV RM2006软件建立施工阶段全桥模型进行力学性能分析,并采用MIDAS Civil 2017软件对独立锚碇、不增加桩径及桩数的结合锚碇、增加桩径及桩数的结合锚碇3种临时锚碇结构进行比选。结果表明:采用"先缆后梁"的总体施工方案可以满足上部结构安装要求,施工期间塔、梁、缆的强度、刚度均满足设计要求,临时拉索最大拉力24 720 kN。增加桩径及桩数的结合锚碇桩基最大弯矩3 394.6 kN·m,为3种方案中最小值,结构安全性较好;最大水平位移14.1 mm,比不增加桩径和桩数的结合锚碇刚度有较大提升,与独立锚碇相差不大。综合比较可知增加桩径及桩数的结合锚碇方案具有较好的安全性、经济性及施工便利性,且工期较短,因此最终选定该方案。     

大直径深嵌岩桩两种原位试验方法对比分析

自平衡试桩法和锚桩法都是桩基测试中的静载试验方法,但是二者在加载位置处有着明显的区别.以青岛海湾大桥试桩的自平衡试验和锚桩法静载荷试验结果,对两种测试方法的荷载-位移曲线、桩身轴力、桩侧摩阻力、桩端阻力进行了比较.研究表明:自平衡试桩法与常用的锚桩法相比,具有设备简单、节省费用、节约工期等特点.从测试结果来看,两者的荷载-位移曲线比较接近,但是由于加载位置的不同桩身轴力分布图则完全不同;从桩侧摩阻力来看,荷载箱上部的极限侧摩阻力偏小,而荷载箱下部的极限侧摩阻力偏大;从桩端阻力分担比例来看,自平衡试桩法中桩端阻力所占比例高于传统的锚桩法,在桩基设计时应予以考虑.     

济洛高速公路黄河特大桥试桩试验研究

济洛高速公路黄河特大桥对两根试桩进行静载荷测试,并进行桩身应力测试。S1试桩加载试验采用“二锚一”锚桩 混凝土反力梁法进行,S2桩采用自平衡法测试。S1试桩最大加载值为36 000 kN,最大沉降为10.91 mm;S2试桩最大加载40 800 kN,经转换后的桩顶沉降量为25 mm。两根桩的Q-s曲线均呈明显的缓变型;S1桩呈端承摩擦桩特性,S2桩为纯摩擦桩。根据S1、S2桩身应力测试结果,在性质相近土层中的摩阻力基本相同,说明自平衡测试法具有足够的测试精度。     

论现行“桥规”中的桩基理论误区和如何设计超长大直径桩基问题

结合几座大桥钻孔桩基础承载力出现不足的实例,对现行"桥规"中有关桩基承载力计算方法进行剖析,揭示现有设计与施工技术方面的错误观点与理念,指出现行"桥规"中单桩承载力计算基本理论存在不足,建议修改现行"桥规"。在对桩-土相互作用和桩在土中的荷载传递原理进行详细分析的基础上,提出要重视临界深度与有效桩长的概念、摩阻力与端阻力相互影响、地基土的抗剪强度并不是桩的承载力、桩上表皮摩阻力沿桩长分布不是矩形分布等观点;提出可用于计算超长大直径桩单桩承载力的"混合荷载传递法"和"公式直接计算法",供工程实践中试用。     

水泥搅拌桩加固软土地基应用技术研究

通过广东省怀集至三水公路水泥搅拌桩复合地基处理的工程实例,介绍了"四搅四喷"施工方法在水泥搅拌桩复合地基处理中与常规"两搅一喷"施工方法的软基处理效果的对比,通过轻型静力触探、无侧限抗压强度、标准贯入、单桩承载力、复合地基承载力等试验,阐明施工方法、土质等对水泥搅拌桩施工成桩质量的影响。在水泥搅拌桩施工完成后,根据路基沉降观测数据对本工程水泥搅拌桩的处理效果进行了评价总结。