富宁港软岩桩基承载特性模型试验成果及数值分析

水库周期性蓄水调度,导致库岸软岩地基的工程力学特性发生较大变化,直接影响桩基承载性能的长期有效性.通过对4种不同工况地基模型下的桩基竖向承载特性进行试验研究,得出了软岩嵌岩桩的桩身轴力、桩侧摩阻力、桩端阻力特性.结合物理模型实测成果,采用数值模拟分析了3种工况下桩基竖向承载力、桩身轴力和桩侧摩阻力的变化趋势,为内河库区港口工程软岩桩基设计和承载能力评价提供理论依据.     

软岩-混凝土界面剪切力变化规律及预测模型

修筑在软岩地基上的港口工程钢筋混凝土嵌岩桩,其在上部荷载作用下的荷载传递规律与软岩-混凝土界面(岩-砼界面)的力学特性息息相关,研究岩-砼界面的受力特征有利于合理评估软岩嵌岩桩的承载性能。通过开展4组饱和状态下岩-砼试件的界面剪切试验,实测得到饱和软岩-混凝土界面的剪切力-位移曲线,岩-砼界面剪切力随位移的增加呈现出"先增、后减、终平"的变化规律。基于桩侧摩阻力退化模型并结合试验实测数据回归得到了模型中的计算参数,建立了无因次化的岩-砼界面剪切力预测模型。模型预测值与试验实测值二者吻合良好,验证了模型的正确性。     

带垫层桩体复合地基工作性状参数化数值分析

为深化针对复合地基计算理论和设计方法的研究,通过建立带垫层桩体复合地基弹塑性有限元数值模型,采用基于Mohr—Coulomb破坏准则的理想弹塑性本构模型描述地基土的弹塑性本构关系,采用接触对算法描述桩-土界面非连续接触特性,采用无限单元边界模拟半空间地基特征,通过改变垫层刚度、筏板厚度和桩基刚度进行变参数化分析,探讨了复合地基体系中垫层、筏板及桩基三部分对整体受力变形特性的影响,从而更全面和深入地揭示了复合地基体系的工作性能和承载机制,更好地为工程设计与实践提供现实指导与参考。     

尖子山船闸上闸首软岩复合桩基受力特性

为研究船闸分离式闸首复合桩基的受力特性,以尖子山船闸为依托,建立软岩上边墩复合桩基有限元模型,分析边墩位移、变形特征,提出桩顶力简化算法,研究软岩竖向力分担比ξV的影响因素。结果表明:边墩以刚体位移为主,检修期横向转动、竖轴扭转最大,桩基布置宜外密内疏;由于存在破碎带,ξV仅有11.5%;ξV近似与置换率呈双曲线关系、与软岩模量呈幂函数关系,桩间距越小,置换率越大,软岩模量越大,桩岩系数比越小,ξV越大。破碎带固结灌浆处理后,提高了桩基承载力,还使ξV有效提高到26.8%。     

离岸深水全直桩码头竖向承载特性有限元数值模拟

建立结构-地基相互作用三维弹塑性有限元模型,分析软土地基上离岸深水全直桩码头竖向承载特性与失稳模式。通过研究得出,竖向荷载作用下,该结构竖向承载特性及失稳模式与土体强度密切相关。当地基较软时,结构竖向极限承载力由地基土体强度决定;当地基较硬时,结构竖向极限承载力由桩身及土体强度共同控制。为此,在进行该类结构设计时,应充分考虑软土地基软化效应等可能降低土体强度的不利因素对结构竖向承载特性及失稳模式的影响。     

大直径灌注桩水平承载特性及规律研究

由于水平荷载作用下桩土相互作用的复杂性,准确分析桩基水平承载力特性往往较为困难。基于某港口挡潮闸工程水平承载桩静载试验,对淤泥质地基中不同直径及桩长的灌注桩进行现场水平承载力试验。     

管桩复合地基在航道驳岸软基处理中的应用

复合地基由基体和增强体共同承担上部荷载作用,处理后的地基具有良好的工程特性和经济优势。在淤泥质土中常用水泥搅拌桩、碎石桩等柔性桩作复合地基,采用预制管桩等刚性桩作复合地基的案例较少。以丹金船闸航道驳岸软基处理方案研究为例,论述了驳岸软基处理及桩基选型的思路、复合地基设计参数,并结合现场试验与观测情况对参数选择进行分析,与深层搅拌桩复合地基处理方案进行比选,对类似工程项目的建设和标准规范的完善均有积极借鉴意义。     

软粘土强度变化对防波堤稳定性影响分析

在地基软弱的离岸区域建造新港区,建筑物的失稳和破坏很大程度上与地基土体的承载能力有关。实际工程中,在软粘土地基上建造港工结构物大多会通过打设塑料排水板等对软土地基进行加固,如何科学的考虑软粘土地基抗剪强度的提升,最大限度的利用软粘土地基的承载能力,获得更为经济有效的工程设计施工方案,将是我国防波堤建设需要面对的重要研究课题之一。文章根据室内静三轴试验数据,研究不同荷载作用下软粘土强度变化规律,采用ABAQUS提供的接口对数值模型的土体材料属性进行二次开发,并结合实际工程,分析考虑软粘土强度变化后对沉箱式防波堤极限承载力的影响,计算结果表明:在竖向荷载作用下,由于软粘土抗剪强度的提升,防波堤安全系数提高了1.1,防波堤更加稳定安全;在水平波浪荷载作用下,结构的失稳主要受护肩和基床承载特性的影响,强度指标的提升对防波堤失稳影响较小。     

港工桩基嵌岩锚杆受力特性的现场试验

介绍在深圳港盐田港区三期码头工程进行的桩基嵌岩锚杆受力特性现场试验,并对试验结果进行分析,为桩基嵌岩锚杆工程的设计施工提出了建议。     

港工桩基嵌岩锚杆受力特性的试验研究

介绍在盐田港二期码头工程进行的港工桩基嵌岩锚杆受力特性试验,并对试验结果进行分析,为指导桩基嵌岩锚杆工程的设计施工提出建议。     

斜顶板桩承台接岸结构优化设计

针对斜顶板桩承台接岸结构造价较高的问题,结合洋山港区实际应用情况进行优化设计研究。采用与已建结构相同的计算方法进行使用条件和结构受力特点的对比分析,得出类似结构在软土地基的大型集装箱码头中应用可以显著优化结构。采取分级实施墙后棱体、取消后排支撑桩、利用组合钢板桩优化密排钢管板桩、将承台简化为导梁等优化措施,形成一种新的半直立式接岸结构形式,即斜顶板桩结构。结果表明：斜顶板桩与下级棱体组成的独立稳定结构体系较好地适应了前期软土地基高填土的变形特点和后期上部结构的使用要求。新结构更合理地利用桩基结构承载能力,明显提高了经济性,有利于在软基地区的类似工程中推广。     

中欧软质岩灌注桩竖向承载力设计对比

依托某阿布扎比项目,采用欧标和中国规范计算灌注桩竖向承载力,并分析计算结果,对比两个规范的差异性,寻求桩长的合理优化取值。最后,通过现场桩基检测结果对软质岩地质中灌注桩竖向承载力的设计进行验证。研究成果可为类似地质条件下的灌注桩基础设计提供参考依据。     

高置换率挤密砂桩加固软土地基的承载力计算

结合现场试验,对高置换率挤密砂桩加固软土地基单桩承载力及桩间土固结特性进行了分析.得出适合高置换率挤密砂桩的桩土应力比、桩间土承载力、单桩承载力的计算式,按规范中有关公式进一步复核了地基承载力特征值.提出的计算公式可供工程初步设计时参考.     

软岩地层灌注桩抗压与抗拔承载性分析

纳米比亚油码头软岩地层无经验参数可取。根据1根抗压桩和1根压拔桩现场静载试验和应力测试结果,分析软岩地层中抗压桩和抗拔桩的侧阻和端阻,得出抗拔桩的上部砂土及粉土层中抗拔系数以及Q-s曲线呈缓变形的抗拔桩极限承载力取值。结果表明:上部砂土及粉土层中抗压桩的桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移为9~15 mm,单位侧摩阻力极限值可取30.1~48.1 k Pa;下部软岩侧摩阻力充分发挥所需的桩土相对位移大于40 mm;对2根桩的抗压过程,在最大加载条件下,实测桩端阻力分别为桩顶荷载的22.3%、27.3%,表现为摩擦型桩。采用双曲线模型预测抗拔桩极限承载力为4 896.7 k N。     

山区河流港口工程斜坡嵌岩桩竖向承载能力分析

采用ABAQUS软件模拟山区河流港口工程斜坡嵌岩桩竖向承载工况,建模过程考虑斜坡钻岩成孔、桩混凝土浇筑、桩基承载等流程,考虑材料和桩岩接触非线性影响,建立斜坡-嵌岩桩系统三维模型,经斜坡坡度、桩径、桩嵌岩深度等参数分析,提出斜坡坡度对嵌岩桩竖向承载力的影响度,分析斜坡嵌岩桩的竖向承载特性。研究表明,斜坡坡度变化导致的桩前岩体缺失效应和桩后岩体增强效应将显著影响斜坡嵌岩桩的竖向承载力;在工程设计中,应综合考虑斜坡坡度、桩径和嵌岩深度等因素对斜坡嵌岩桩竖向承载能力的影响,经经济性和适用性比较,确定合理的设计参数。     

软土地基的水泥搅拌桩承载力计算和试验研究

水泥搅拌桩已广泛用于软土地基加固工程,水泥土单桩承载力是复合地基承载力的主要影响因素,本文从规范给出的地基承载力理论计算公式出发,结合工程试验统计数据分析实际承载力与计算值的差异和产生的原因,对工程中水泥土搅拌桩的承载力计算和施工提出相应的改进意见,为该类型桩基的设计和施工提供有益的参考。     

岩溶地区桩基竖向承载力的研究

依据大量的研究成果,分析了目前常用的研究方法和手段,主要包括室内实验室实验、现场静载荷实验、理论分析以及计算机数值模拟等,对岩溶地区桩基承载特性进行了分析和讨论,并对当前的相关规范作了分析评价,最后提出了自己的见解:1)在岩溶地区,当岩溶顶板安全厚度范围外存在溶洞时,可不考虑溶洞对桩基承载力的影响,单桩竖向极限承载力由桩周岩土总侧阻和嵌总端阻组成;2)当岩溶顶板安全厚度范围内存在溶洞或裂隙时,应考虑其对桩基承载力的不利影响,单桩竖向承载力可由摩擦力决定,且需要验算顶板的稳定性。     

基于变刚度调平法的储煤筒仓桩基设计方案

结合黄骅港煤码头三期工程储煤筒仓群的桩基结构设计实例,重点介绍筒仓桩基变刚度调平设计的基本思路与方法。通过多种桩基型式的对比分析和模型试验研究,优选出经济合理的后注浆法灌注桩方案,可为沿海软土地区建设大型筒仓群提供借鉴。