高置换率挤密砂桩模型试验与承载力计算方法研究

为了研究高置换率挤密砂桩复合地基加固体系的沉降、破坏机理及承载特性,通过自行研发的可视化模型试验装置,进行了单桩、普通置换率与高置换率挤密砂桩复合地基对比模型试验,获得了高置换率挤密砂桩复合地基的荷载-沉降、桩土应力比、沉降-时间及桩土应力比-时间数据。试验结果分析表明:砂桩单桩与群桩复合地基相比,其承载力低,沉降量大;当置换率达到55%以上时,砂桩复合地基承载力提高幅度较大,沉降及桩土应力比随时间效应显著,表明高置换率下砂桩置换作用较明显,可以充分发挥桩间土的承载特性。根据挤密砂桩的承载特性及国内外相关资料,总结了挤密砂桩承载力的计算方法,并采用70%高置换率挤密砂桩室内模型试验进行验证,对比承载力的各种计算方法,为实际工程设计应用提供参考。     

粒料桩复合地基承载力发挥值试验研究

结合实体公路工程,通过现场试验段土压力监测,计算复合地基承载力发挥值;结合破坏模式,对其复合地基承载力发挥值进行分析。研究结果表明:粒料桩复合地基按照土体先破坏计算的复合地基承载力发挥值,接近现场载荷试验结果,复合地基承载力可通过桩墩间土压力进行计算确定;不论是强夯置换砾石墩还是振动砾石桩,其破坏形式是桩（墩）间土先破坏引起的整个复合地基的破坏。     

高速公路CFG桩复合地基承载特性现场试验与数值分析

对某高速公路软基试验段填砂路堤下CFG桩复合地基承载力特性进行了现场试验,同时采用有限差分法建立数学模型,对复合地基桩土应力与土体沉降进行了数值仿真计算。结果表明:现场实测路堤加载下的桩土应力比与静载试验测试的桩土应力比相差较大,数值计算的桩土应力与实测路堤加载下的桩土应力比较为吻合。目前采用静载试验确定路堤荷载下CFG桩复合地基承载力是不合适的,该文的研究成果可为该地区公路软基CFG桩复合地基设计提供参考。     

路堤下水平加筋体与散体材料桩复合地基极限承载力

针对路堤荷载下水平加筋体与散体材料桩复合地基的极限承载力计算问题,分析了水平加筋体、路堤和地基之间的相互作用,得到了三者的作用力关系以及速度关系;研究了散体材料桩对地基承载力的影响,得到了考虑桩体置换率、地基土固结度影响的复合地基土体强度指标的计算公式;根据极限分析理论,从能量平衡角度推导出了地基极限承载力计算公式;对实际路堤工程设计计算进行了研究,搜索出最危险滑动面以及路堤极限高度。最后,通过工程实例,对比了路堤极限高度计算值和实测值,并分析了筋材极限强度发挥系数、固结度等因素对地基极限承载力的影响。结果表明:计算值与实际情况很接近,结果较为理想。     

旋喷桩复合地基承载力及其P—s曲线拟合分析

以具体工程为背景,通过载荷试验,对高压旋喷桩单桩复合地基的承载力实测值与计算值进行对比和分析,选择某P-s曲线的低压力阶段进行3种拟合,预测高压力阶段的P-s曲线,并在另外4条P-s曲线中应用.结果表明:旋喷桩单桩承载力实测值比计算值偏大;旋喷桩单桩复合地基承载力实测值比计算值偏小,桩间土承载力折减系数β的取值对计算值有一定影响;用三次多项式拟合高压旋喷桩复合地基的荷载-沉降曲线,具有相当好的精度,能为确定旋喷桩单桩复合地基承载力提供参考.     

CFG桩加固软基复合地基桩间距设计计算方法

从复合地基承载力、工后沉降量以及成桩过程中的打桩效应3个方面综合分析,提出分别按复合地基承载力、工后沉降量以及成桩过程中的打桩效应进行复合地基桩间距设计计算的方法,分别运用文中提出的5种方法对某工程实例进行了设计计算。结果表明,按规范与经验设计计算的结果与考虑打桩效应的设计值比较吻合;按承载力控制和按工后沉降控制的设计值一致,这两种方法没有考虑施工过程及打桩效应,设计值偏低,实际运用时应对各种结果进行综合考虑。本文的成果改善了复合地基桩间距的设计理论和计算方法,可参考用于设计。     

CFG桩在粉细砂软弱地基处理中的应用

针对粉细砂软弱地基的特点,采用CFG桩进行处理。以文昌市东郊至龙楼公路为依托,采用理正岩土软件对CGF桩复合地基的桩间土承载力和复合地基承载力进行了计算分析;对CFG桩复合地基承载力进行了现场检测。计算和检测结果表明:CFG桩能有效提高粉细砂软弱地基的承载力,处理效果满足相关设计规范的要求。     

考虑时效的散体材料桩复合地基承载力计算

针对散体材料桩复合地基承载力随时间延续而增长的现象,基于复合地基承载力计算的面积比公式,分别对桩体和桩周土体承载力的时效进行分析,提出了一种考虑时效的散体材料桩复合地基承载力的方法,并给出了公式中重要参数的参考值.最后结合某一工程实例,对一具体的碎石桩复合地基的承载力进行时效分析,其结果表明,在进行散体材料桩复合地基的承载力计算时考虑时效是很有必要的.     

多桩复合地基加固效果评价新思路及波动有限元分析

根据桩土应力比计算水泥搅拌桩复合地基承载力理论,提出了利用桩土平均瑞利波速评价复合地基承载力的一种新思路。汲取以往动力测试方法的理论研究和工程实践,根据波动有限元方法并结合人工透射边界条件,基于平面应变假设,计算分析了在脉冲荷载作用下,桩距对水泥搅拌桩复合地基中波的传播的影响,同时结合试测数据,也证明了新思路的可行性。利用信号的互相关分析技术,分析了沿着波的传播方向上地表各点运动的相关性,计算并分析了瑞利波速与地基土、桩的物理力学性质的关系,并分析了桩土平均波速与桩土模量和测点位置的关系。     

柱锤冲扩桩法在湿陷性黄土中复合地基承载力计算研究

基于目前国内外理论计算方法及其存在的问题,结合湿陷性黄土的特点,对柱锤冲扩桩法的加固机制进行进一步的分析。首先运用弹塑性力学和圆孔扩张理论,对柱锤冲扩桩法复合地基承载力进行推导;然后结合具体现场工程实例,采用静载荷试验测得复合地基承载力,动力触探检验加固效果和加固深度; 最后将推导结果与规范、实测数据进行对比,证明该公式的计算结果与静载荷试验的实测值较为接近,地基承载力和加固深度能够满足设计要求。     

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。     

桩基竖向抗压静载试验及理论研究

依托海南产业园项目,开展了单桩竖向抗压静载试验及理论研究。首先依据规范计算单桩极限承载力的理论值,并依据CASE法承载力计算,得出桩基极限承载力测试理论值;然后给出地基土以及单桩试验检测参数值,对S-1、S-7、S-11、S-15、S-17、S-22等6根基桩进行试验研究;最后分析基桩在静载作用下承载力的变化规律,将理论值与试验值进行对比。基桩的极限承力均满足要求;在基桩桩径相同,入土深度不同的情况下,基桩沉降量随入土深度的增加呈减小趋势;桩基极限承载力理论计算值与试验值基本吻合,CASE法计算桩基极限承载力具有较高的可靠性。     

利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基承载力

地震、软土侧向位移、船舶撞击、桩基施工质量不佳等均会导致营运高速公路桥梁桩基出现损伤,有必要选择合适的检测方法确定营运高速公路桥梁桩基承载力。然而,常规的静载试验较难应用于测试营运高速公路桥梁桩基的承载力。基于瞬态导纳法理论,提出利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基的承载力。为了评价动刚度法的实际应用效果,将其用于检测广东省某营运高速公路特大桥桩基的承载力。采用取芯法并结合承载力验算结果对动刚度测试方法进行了验证,验证结果表明：相同类型的基桩动刚度的大小直接反应了其承载力的大小,基桩桩身质量越差,动刚度值相应越小。     

水平加筋与散体材料桩组合型复合地基承载力计算

研究了单层水平加筋与散体材料桩组合型复合地基的承载力计算方法。在同时考虑水平向加筋体的约束作用及桩土接触面存在剪切力的基础上,依据极限平衡条件推导出水平向加筋和散体材料桩双向组合型复合地基承载力计算公式,可以同时考虑水平加筋以及桩体和土体重力对地基承载力的贡献。通过工程实例,探讨了土体的内摩擦角、粘聚力、桩土接触面的摩擦角以及水平加筋对复合地基承载力的影响。分析结果表明,提高土体的内摩擦角、粘聚力、桩土接触面的摩擦角等可以提高复合地基承载力;其他条件相同时,桩顶设置水平加筋层后,地基承载力可以得到较大提高。     

粉喷桩复合地基承载力分析方法研究

首先深入分析了粉喷桩复合地基的承载机理,在此基础上,考虑粉喷桩与桩周土体的变形协调,采用扩孔理论,导出了粉喷桩与桩周土体的应力应变计算公式,以及粉喷桩的影响范围,并提出了基于桩土应力比的粉喷桩桩复合地基承载力计算方法。现场工程对比试验表明,计算方法与实测数据吻合较好,可满足工程设计计算的需要。     

岩溶陡坡地区公路桥梁桩基极限承载力研究

岩溶和陡坡是影响桩基础极限承载力的关键因素。为研究在不良地质条件下桩基础极限承载力影响因素和防治措施,利用有限元软件建立了桩基础模型并依据相关规范验证了其有效性,针对5种不同坡度和4种岩溶顶板厚度进行了正交模拟试验,分析了不同工况下桩基承载力的变化和桩体承载形式。结果表明：溶洞会造成更大的沉降,地基沉降与岩溶顶板厚度呈反比,3倍桩径为岩溶地质对桩基的最大影响范围。大于45°的陡坡会造成更大的地基沉降进而减少桩基的极限承载力,应极力避免坡度45°以上的陡坡在实际工程中的使用。当无法避免时,应重点考虑其对桩基承载力的影响。溶洞和陡坡降低桩体极限承载力的方式主要表现为降低桩体侧摩效应,桩体承载形式由摩擦桩转变成端承桩。     

土工格栅加筋碎石桩复合地基稳定性计算分析

简要叙述了土工格栅加筋碎石桩的处治机理以及土工格栅加筋碎石桩复合地基稳定下计算原理,并结合实例进行了计算分析。实例计算结果表明土工格栅加筋碎石桩复合地基在进行软基处治中能提高土基的承载能力及稳定性,同时减小路基沉降。     

圆形钢筋混凝土桩局部破除后抗弯能力计算及应用

深基坑工程中常常出现围护桩成桩垂直度偏差以致侵入主体结构限界的现象，为保证后续主体结构尺寸符合要求，需要对侵限部位进行凿除，进而导致其抗弯承载能力下降。针对圆截面桩体局部凿除后的抗弯承载能力计算问题，基于二次逼近法，建立圆形钢筋混凝土桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法，结合实际工程分析围护桩局部破除后对基坑围护结构体系的安全性影响。结果表明： 桩身局部破除后，纵向受力钢筋切断和桩身截面面积的减小将导致桩身正截面抗弯能力快速下降；依托工程中800 mm 的围护桩，凿除18 cm 厚度（含切断6根主筋）后，其正截面抗弯能力下降至原设计值的55%，剩余承载力已不能满足安全支护的要求，需进行加固处理。     

龙门黄河大桥超长桩静载试验研究

为了研究黄河地区大直径超长桩的承载特性,采用自平衡测试法进行2根试桩静载试验,并采用钢筋计测试元件进行了桩身轴向应力测试。基于实测数据,对桩总承载力、桩侧摩阻力、桩端阻力以及承载性能进行了分析,并将桩端阻力实测值和《公路桥涵地基基础规范》计算值进行了对比。研究表明,SZ9桩桩侧摩阻力地勘报告值基本大于实测值,SZ10桩桩侧摩阻力地勘报告值与实测值基本接近,公路桥涵地基基础规范对砂土类的桩端阻力深度修正系数取值偏大,导致桩端阻力计算值远大于实测值。研究成果对黄河特殊地质条件下超长大吨位桩基础设计具有参考价值。     

桥梁基桩竖向承载力检测技术发展现状及展望

如何合理地确定基桩的承载力,具有重要的工程实际意义和经济价值.用什么方法确定基桩的承载力,一直是桥梁工程界十分关心的问题.国内得到广泛应用的基桩承载力检测方法有静载试验、高应变法和自平衡试桩法,各种检测技术的优缺点不同、适用性也不尽相同.近年来,随着桥梁工程桩基朝着大直径、大吨位、超长桩方向的不断发展,自平衡试桩法已逐渐成为大吨位、困难环境条件下基桩竖向承载力试验首选的检测方法.