大直径超长钻孔灌注群桩基础关键技术研究

通过搜集近十几年来大直径超长钻孔灌注桩相关研究,对其在荷载传递机理、承载力影响因素、群桩效应、沉降计算理论,以及关键施工技术等方面进行系统的归纳与总结,并将结论应用于实际工程设计当中.其研究成果对工程设计人员开展大直径超长钻孔灌注群桩基础的设计工作具有一定指导价值,同时可以辅助科研人员开展相关的研究工作.     

桩侧泥皮对大直径超长钻孔摩擦桩承载及受力性能影响研究

桩基主要依靠桩侧和桩端土体提供承载力。大直径超长桩基的受力特性复杂,受土体性质、桩基类型、桩顶反力等诸多因素影响,尤其是泥浆护壁施工工艺形成的侧壁泥皮的影响,其桩基承载力发挥离散性大。为研究桩侧泥皮对大直径超长钻孔摩擦桩承载及受力性能的影响,基于现场取样获得的泥皮强度,采用有限元数值方法,从荷载沉降、桩身压缩、荷载分担比等角度,定量分析研究了大直径超长钻孔灌注桩受泥皮影响的规律。结果表明,大直径超长钻孔灌注摩擦桩承载力主要由桩侧摩阻力提供,泥皮效应对单桩极限承载力折减显著,其极限承载力仅为不考虑泥皮效应的38.5%,随着泥皮强度降低,桩侧土体侧摩阻降低,相同桩顶反力时沉降增大,单桩极限承载力降低。在实际工程中,泥皮的存在客观上很难避免,对于以桩侧摩阻力为主来提供承载力的大直径超长摩擦桩,宜采取措施降低泥皮含量,或增加泥皮强度,以保证桩基承载力正常发挥。     

竖向荷载下超长群桩承载性状的模型试验研究

针对目前超长群桩尚缺乏深入研究的现状,设计并完成了一组软土地基中超长群桩室内模型试验。通过对超长群桩室内模型试验测试结果的分析,研究了竖向荷载下超长群桩的荷载传递机制和承载性状,得到了竖向荷载超长群桩的荷载一沉降曲线,桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力分布规律。研究表明,随着桩顶荷载的增加,软土地基中超长群桩的Q—S曲线呈缓变型,未出现显著的转折点或陡降;桩身轴力沿深度逐渐递减,各级桩顶荷载作用下角桩桩身轴力略大于边桩;在整个桩长范围内,角桩的桩侧摩阻力稍大于边桩,两者分别出现了两个峰值,峰值点所在深度基本相同;群桩中角桩、边桩桩端阻力占桩顶轴力的百分比随桩顶荷载的增加均呈现先减小后缓慢增大再达到基本稳定的分布趋势。     

超长大直径单桩荷载传递特性研究

针对超长大直径灌注桩,通过苏通长江公路大桥现场静载测试和模型试验,对桩侧摩阻力和桩端阻力的荷载传递机理、承担荷载的比例及其影响因素、荷载-沉降关系等进行了研究,得出超长大直径灌注单桩的荷载传递特性。     

超长钻孔灌注桩承载性状研究

以包头～树林召高速公路黄河特大桥工程为依托,采用自平衡静载测试技术对2根大直径超长钻孔灌注桩进行现场单桩破坏性试验,评价和分析了大直径超长桩的承载能力和承载特性.     

黄泛区大直径超长钻孔灌注桩承载性状试验研究

为研究黄泛区大直径超长桩的承载性状、桩身轴力、侧摩阻力及端阻力的发挥性能,对黄泛区桥梁超长钻孔灌注桩进行单桩静载试验。试桩结果表明:黄泛区大直径超长钻孔灌注桩的Q-s曲线呈缓变型,在极限荷载作用时仍未达到破坏状态,试桩极限承载力远大于地质报告计算值;在设计荷载下,桩顶荷载完全由桩侧摩阻力承担,桩顶沉降完全来自于桩身压缩。在进行超长桩设计时,需考虑桩身质量的影响。黄泛区试桩桩身轴力的传递规律及桩侧摩阻力的发挥与软土地区有所不同,其与桩周土层特性及埋深等密切相关。桩侧摩阻力对摩擦桩承载力影响较大,测试极限侧摩阻力与残余侧摩阻力均处于规范推荐范围的高值区间或大于规范推荐值,反映出黄泛区超长钻孔灌注桩具有较高的承载能力。同时,桩侧摩阻力与桩端阻力非同步发挥,建议在设计时适当考虑桩端阻力。     

深厚软土区超长群桩有效桩长确定方法

将单桩有效桩长概念延伸至深厚软土区超长群桩基础中以确定其有效桩长.首先,引入剪切位移法推导得出群桩中各基桩桩侧摩阻力在桩周土中产生的位移场,并考虑因各桩的存在所引起的位移折减效应,建立了基于桩-桩相互作用的桩侧单位厚度土等效刚度系数表达式.在此基础上,基于荷载传递法建立了各基桩的荷载传递微分方程,并考虑超长桩的荷载传递特性,建立了群桩有效桩长与桩顶容许沉降量之间的关系式,从而得出基于沉降控制的深厚软土区超长群桩有效桩长计算方法,并通过算例验证了该方法的可行性.最后,基于该方法对影响深厚软土区超长群桩有效桩长的各主要设计参数进行了对比分析.结果表明:桩顶荷载、桩土相对刚度及桩径对群桩有效桩长的取值较为敏感,其中,群桩有效桩长随桩顶荷载、桩土相对刚度的增大而呈非线性增长,但随桩径的增大而减小;桩间距对群桩有效桩长的影响相对较小.     

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。     

湛江海湾大桥48号主墩超长大直径桩施工泥浆的控制

介绍湛江海湾大桥48号主墩超长大直径钻孔桩成孔过程中的泥浆控制。     

超长大直径钻孔灌注桩桩底压浆施工

桩底压浆可固化桩底沉渣和桩侧泥皮,以加固桩侧土体提高桩基承载力,介绍了杭州湾跨海大桥北航道桥的超长大直径钻孔灌注桩的桩底压浆施工工艺。     

逆作法桩复合基础水平承载性能试验研究

为研究砂性土中逆作法桩复合基础在水平静荷载下的承载特性,进行了模型桩系列试验,包括单桩、承台单桩、逆作法单桩以及高承台8桩和逆作法8桩。通过测试,比较分析它们在水平荷载下的位移变化,得出桩在水平荷载下承载特性,结果表明:逆作法桩基比普通桩基承载力高。     

杭州湾跨海大桥南航道桥主塔基础试桩承载特性分析

通过采用自平衡测试法对杭州湾跨海大桥南航道桥基础试桩进行测试,转换以后得到荷载~位移曲线、桩周土的侧摩阻力和端阻力的分布。测试结果表明:钻孔灌注桩的施工工艺能够达到设计要求;桩端注浆对提高桩基承载力和控制桩顶沉降效果显著。     

西北地区桩基础承载力试验研究

为了准确地了解我国西北黄土河漫滩地区及湿陷性黄土地区超长桩基的荷载传递规律,确定单桩的竖向承载力,进行了单桩静载试验,试验结论可为桥梁超长桩设计提供参考。     

超大型群桩基础承载特性离心模型试验研究

通过18根和64根群桩离心模型试验,获得了荷载~沉降关系曲线、桩身轴力分布,研究了在竖向荷载作用下超大型群桩基础的承载变形特性和群桩效应,分析了桩身轴力分布、桩顶荷载分布等变化规律。     

CFG桩与夯实水泥土桩多元复合地基的应用研究

介绍了CFG桩和夯实水泥土桩多元复合地基在洛阳某重机加工车间的应用情况,通过CFG桩单桩、夯实水泥土桩单桩及复合地基载荷试验结果分析,证明了地基处理方法的适用性。同时,对复合地基中桩及桩间土的应力比进行了分析,提出了桩及桩间土承载力的变化特征。     

水泥砂浆多向桩复合地基加固泥炭土地基试验研究

针对昆明铁路枢纽工程路基泥炭土地基,选择两种胶凝剂（水泥,水泥加粉煤灰）、五种配合比,在室内测试了不同配合比下的无侧限抗压强度。通过现场四种配合比的成桩工艺试验、取芯试样强度试验和荷载板试验,测试了单桩承载力、单桩复合地基承载力和桩体的无侧限抗压强度,验证了水泥砂浆多向桩复合地基加固处理泥炭土地基的可靠性。此外,结合荷载试验测得了桩顶土压力和桩间土土压力,对水泥砂浆多向桩复合地基桩土应力比进行了讨论。     

粉喷桩加固软土复合路基受力特性试验研究

对杭州绕城高速公路(北线)进行了路堤荷载下粉喷桩加固软基现场试验研究，以期对软土复合路基的桩土应力比及桩身应力加深认识。     

抗拔桩在人防工程中应用的试验研究

结合人防工程抗拔桩的静载荷试验,通过在沿桩身长度范围内土层分界面附近安装钢筋计,测得了桩身每段分担的荷载,研究了粘性土中抗拔桩荷载传递特征。利用相关规范中桩基抗拔承载力的公式对桩的承载力进行计算,并与试验结果进行了验证。     

超厚粉细砂地层组合压浆桩压浆效果试验

为了研究超厚粉细砂地层中桩端、桩侧组合压浆效果,基于石首长江公路大桥工程中6根超长大直径钻孔灌注桩原位静载荷试验,通过对比分析组合压浆前、后钻孔灌注桩的试验结果,研究组合压浆对超长大直径钻孔灌注桩承载力性状、桩端阻力及桩侧摩阻力的影响。通过钻孔取芯、标准贯入试验分别对水泥浆液影响范围和桩基组合压浆的影响效果进行综合分析,得到该工程主桥试桩压浆前、后粉细砂土层侧阻力经验系数,建立压浆后侧摩阻力与压浆前标贯击数N的关系式。研究结果表明：与组合压浆前相比,组合压浆后的桩端阻力与桩侧摩阻力均有大幅度增加,且灌注桩极限承载力提高幅度为94.25%~151.51%,由此可见组合压浆的效果非常显著;组合压浆桩的承载性能明显优于桩端压浆桩,其对桩基的荷载传递特性产生了明显影响;钻孔取芯试验明确了水泥浆液在桩周和桩端以下一定范围的分布情况,证实了组合压浆的有效性;标准贯入试验结果表明组合压浆后桩侧土的标贯击数N明显提高,研究成果可直接运用于该大桥桩基设计,并可为类似超厚粉细砂地层中桥梁桩基工程提供参考。     

哈尔滨松花江大桥基桩承载力自平衡测试

采用自平衡试桩法对松花江大桥的试桩进行测试，试验采集了桩身应力、荷载箱位移等数据，并等效转换成传统静载下的桩顶荷载及相应沉降，确定试桩单桩极限承载力。