关于超长桩有效桩长问题的探讨

超长桩的出现给桩基理论研究与工程实践提出了新的课题与挑战,针对工程中的实际情况对超长桩提出了有效桩长的问题。运用数学和力学知识,在假定计算模型的基础上,从理论上推导了超长桩的有效桩长的计算公式。结果表明,有效桩长与工作荷载下的桩顶沉降、桩身刚度及桩顶工作荷载有关。并运用有限元程序,对不同桩长的情况进行了数值模拟计算,进一步探讨了桩长对单桩承载性状的影响,结果表明,当桩长超过一定程度后,通过增加桩长来提高单桩承载力是十分有限的,因此无限制地增加桩长是没有意义的。     

超长桩有效桩长问题的探讨

超长桩在大型桥梁和高层建筑中得到了越来越广泛的应用,实际工程中往往会出现桩越来越长的现象,有时桩太长会造成浪费,且不科学,所以有必要研究超长桩的有效桩长问题.运用数学和力学知识,在假定计算模型的基础上,从理论上推导了超长桩的有效桩长的计算公式.结果表明,有效桩长与工作荷载下的桩顶沉降、桩身刚度、桩顶工作荷载及桩侧土体性质有关.这对软土地区超长桩的设计有着重要的指导意义和适用价值.     

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.     

用三维有限元法对超长单桩承载性能的研究

为了研究超长单桩与普通单桩承载性能的异同,基于有限元-荷载传递联合法,利用通用有限元软件ABAQUS,对均匀土中超长单桩的承载性状进行了分析研究。具体分析了桩长、桩径对超长大直径桩承载性能的影响,桩长越长,单桩极限承载力越高,同样荷载条件下桩顶位移越小,但这种提高的趋势变缓;桩径越大,相应桩的极限承载力越低;桩顶荷载位移曲线基本呈缓变型。桩身压缩量随桩长增加而增加,随荷载增加的变化基本上呈线性变化,但是桩长越长,这种变化表现出非线性,即桩身压缩量随桩顶荷载增加的趋势变大。     

超长桩断裂的原因分析与处理技术

超长桩在桥梁基础工程中属于隐蔽工程 ,缺陷难以避免。文中基于钻孔桩施工工序 ,结合工程实例介绍了刚性导管法灌注水下砼时断桩的钻芯诊断及注浆处理技术 ,为超长钻孔桩的质量监控提供借鉴。     

砂土地区超长钻孔桩承载性状研究

加蓬共和国Ogooué特大桥桥位处的地层为深厚砂土层,基桩均采用钻孔灌注桩,采用数值方法研究了桩长、桩径、桩土弹模比、桩端土与桩侧土弹模比对超长钻孔桩承载性状的影响,分析了各因素下桩顶位移-荷载曲线、桩端位移-荷载曲线、桩身轴力传递、桩身压缩以及桩侧摩阻力的承载特性。结果表明:在一定桩长范围内增加桩长可提高基桩承载力,超过一定长度后增大桩长并不能提高基桩承载力;超长基桩在达到承载力时桩顶位移大,其中桩身压缩量占较大的比例,在大吨位超长基桩设计时应选择合理的长径比来提高基桩承载力;提高混凝土强度等级对增加基桩承载力较小,但能改善桩顶的沉降特性,基桩混凝土强度等级可选用C30～C35;增大桩端土的弹性模量可改善桩顶荷载-位移特性;其研究成果为砂土地区超长钻孔桩的设计与施工提供了一定的理论参考依据。     

超长钻孔灌注单桩承载性状有限元分析

结合超长钻孔灌注单桩模型试验资料,应用有限元分析软件Ansys分析了超长钻孔灌注单桩承载性状。其中土体本构关系采用D-P模型模拟,混凝土采用双线性模型模拟,桩土界面采用接触单元模拟。分析结果表明:超长桩属摩擦型桩,存在有效桩长,分析结果与实测结果基本一致。     

双荷载箱的自平衡法在戛洒江特大桥桩基优化中的应用

戛洒江特大桥3号～6号主墩共采用118根φ2.2m的钻孔灌注桩,设计桩长85～100m,为深厚超长桩基,按摩擦桩设计。桩基持力层为中风化岩层,持力层以上也有中风化岩层,力学性能较好,考虑按嵌岩桩进行桩长优化。在4号主墩基础附近施工1根桩长75m的试桩,采用双荷载箱的自平衡法进行深厚嵌岩超长桩承载特性研究。试验结果表明,优化桩长后的基桩承载力能够满足设计荷载要求。基于试验结果及地勘参数对桩基承载力进行复核,在满足抗震和承载力要求的前提下,对3号～6号主墩原设计桩长进行优化,优化后的桩长缩短了10～22m,降低了施工成本,缩短了工期,社会经济效益显著。     

软基超长灌注桩承载性能的试验研究

结合云南昆安高速公路高架桥建设工程,对沿线2~6合同段的5根大直径超长桩进行试验研究,探讨软基超长灌注桩桩身的轴力传递规律和桩侧摩阻力的发挥性状,确定有效桩长及经验公式,以期对软土地基中超长灌注桩的理论研究和工程应用提供一定的借鉴。     

超长超密群桩基础成孔施工技术

东营黄河大桥主墩位于黄河河槽内,桥墩基础均为42根桩径1.5m的群桩,桩长115m。本文介绍了超长超密群桩基础钻孔施工技术和工艺。