垂直受荷桩负摩阻力时间效应的试验研究

在地面堆载作用下,对3根施加不同荷载桩的负摩阻力性状的时间效应进行现场测试。试验结果表明,负摩阻力随堆载作用时间的延续而变化;堆载使土体沉降,土体沉降就会引起负摩阻力。在堆载初期,负摩阻力引起的桩附加沉降速率随着桩顶荷载的增大而加快,且稳定的附加沉降随着桩顶荷载的增大而增加。在有无桩顶荷载的2种情况下,下拉力随着堆载作用的时间延续而增大,稳定的下拉力随着桩顶荷载的增加而减小。在堆载作用下,桩顶荷载推迟了负摩阻力出现的时间。桩顶荷载越大,中性点初次出现的时间越晚、位置越浅。中性点出现的时间随着桩顶荷载的增加而延后,桩顶荷载的增大会加剧这些现象。上述研究结果对于桩的负摩阻力性状的研究有一定参考价值。

桩顶荷载对负摩阻力性状影响的现场试验

负摩阻力是桩周土体沉降产生的桩附加沉降和下拽力的综合效应。为了研究不同的桩顶荷载对负摩阻力基桩性状的影响,在同一个试验场地上,对不同桩顶荷载作用下完全相同的3根桩的负摩阻力性状进行了现场测试。测试结果表明,桩顶荷载对于桩的负摩阻力性状有明显影响。随着桩顶荷载的增加,负摩阻力引起的桩附加沉降越大,桩周土体沉降引起的负摩阻力就越小;负摩阻力引起的下拽力也随着桩顶荷载的增加而减小;中性点位置随着桩顶荷载的增加而上升。这对桩基负摩阻力特性的研究是有益的。

带承台群桩负摩阻力性状的三维有限元分析

无承台群桩中各桩的桩-土相互作用是相互独立的,带承台群桩的桩-土相互作用要受到承台的约束。简要分析了带承台群桩负摩阻力变化的机制。采用三维有限元分析了地下水位下降条件下带承台群桩的负摩阻力性状。分析结果表明,带承台群桩的负摩阻力与单桩负摩阻力总体相近,随着上部荷载的增大,中性点上升,附加沉降增加,下拉力减小,只是各位置桩有差异。荷载不大时,承台对各位置桩沉降的约束明显,各桩中性点几乎重叠。随着荷载的增加,承台本身变形增加,中性点的差异逐渐变得明显,角桩中性点位置最低,边桩次之,中心桩最高。带承台群桩中各桩的负摩阻力沿着深度的发挥程度不同。角桩负摩阻力发挥最为充分,边桩次之,中心桩最小。

堆载作用下桩体弹性模量对负摩阻力性状的影响

简要分析了桩体弹性模量对于桩体负摩阻力特性的影响机制。低弹性模量桩身压缩是桩顶位移的主要组成部分。在这种情况下桩身压缩对桩的荷载传递影响很大。在复合地基中常用的低刚度桩的桩-土相互作用分析中应当考虑桩身压缩的影响。有限元分析表明,影响桩体负摩阻力特性的桩体弹性模量存在一个临界值,当桩体弹性模量大于此值时,可以忽略桩体弹性模量对桩体负摩阻力性状的影响;桩体弹性模量小于此值时,桩身压缩变形增大,会造成中性点位置上移,桩身中最大附加应力降低。这些变化随着桩体弹性模量的降低而加剧。

地基土沉降对复合地基影响的三维数值模拟

通过对复合地基在正常使用条件下和地基土沉降后的三维数值模拟,研究了复合地基由地下水位下降引起的地基土沉陷后的沉降、桩体摩阻力分布和桩身轴力分布的变化。分析表明:随着地基土沉降的增加,加固桩体和基础的沉降加大,中性点位置逐渐下降,桩身轴力有所增大;在加强桩中,中心桩的中性点最低,边桩次之,角桩最高;随着地基土沉降的增加,各桩中性点位置差异逐渐减小,桩体上部负摩阻力作用的桩身长度更长,负摩阻力值逐渐增大。

桩顶荷载对桩基负摩阻力特性的影响

比较了在桩顶荷载作用下的负摩阻力特性与无桩顶荷载时的差异,指出不考虑桩顶荷载的中性点位置最低,下拽力最大。分析结果表明,当有桩顶荷载作用时,中性点的位置明显高于无桩顶荷载时,下拽力也明显小于无桩顶荷载时,而且随着桩顶荷载的增加,中性点上移和下拽力减小的趋势也很明显;桩顶荷载较小时,负摩阻力对于桩基沉降的影响基本上是线性的;在桩顶荷载作用下,长桩比短桩的中性点位置和下拽力的变化都小些,这对桩基负摩阻力特性的研究是有益的。

带负摩阻力桩基的设计与检测

分析了带负摩阻力桩基的荷载传递特点,比较了带负摩阻力桩的实际工作状态与静载试压条件下的工作性状之间的差异。通过一个工程实例说明了带负摩阻力桩的承载力评价的缺陷,设计与检测之间的不协调。提出了带负摩阻力桩设计与检测的合理方法。

加载次序对湿陷性黄土中基桩承载力检测的影响

湿陷性黄土地区基桩承载力检测中桩顶荷载是在土体沉降后施加的,桩基使用条件下是桩顶荷载施加之后再出现土体沉降。简要分析了这两种加载次序之间桩土相互作用差异的机制。采用有限元方法分析了这种差异。计算结果表明,在这两种加载次序中,桩顶荷载的增加都会引起沉降增加,中性点下降,下拉力减小。结果还表明,与桩顶荷载先施加的相比,桩顶荷载后施加得到的中性点的位置比较低,桩基沉降比较小,下拽力也较小,这些差异随着桩顶荷载的增大而更加明显。在两种加载次序的各个加载阶段,桩周摩阻力的分布与发挥也会出现细微的变化。这会使湿陷性黄土地区桩的承载力检测结果略微偏于不安全。

加载次序引起的负摩阻力桩摩阻力分布的变化

简要分析了加载次序对于负摩阻力桩基桩土相互作用影响的机理。采用有限元方法计算比较了这种差异。计算结果表明,加载次序的变化会引起桩身摩阻力分布、中性点位置和下拉力的变化。桩身摩阻力的分布差异主要是桩身上部负摩阻力的大小,负摩阻力先出现时的负摩阻力值较小。这种状况在各级桩顶荷载下不会改变。负摩阻力先出现时,中性点的位置比较低,两者的差距随着桩顶荷载的增大而变得加大。负摩阻力先出现时下拽力小于桩顶荷载先施加的情况。这对于负摩阻力桩基检测的研究和应用是有益的。

一种直接加固软弱下卧土层地基方法的三维有限元分析

软弱下卧土层直接加固法是一种新型软土地基处理方法.该方法充分发挥了上部良好土层的力学性能,在满足工程建设要求的同时,避免了大量土方的开挖和堆放,具有节约成本,缩短工期,清洁环保等优点.简要介绍了软弱下卧土层直接加固法的受力机理和施工方法,基于ABAQUS有限元软件,对该法加固后基础的沉降、应力分布、桩身压缩沿深度变化、桩土应力比及桩土模量比等进行了初步探讨,并与加固前的天然地基进行了对比分析.研究结果表明,在相同上部荷载作用下,采用软弱下卧土层直接加固法能有效地减小基础沉降,显著提高地基承载力,降低地基土的应力水平.

基桩负摩阻力时间效应的有限元分析

分析了桩顶荷载对于负摩阻力桩基荷载传递性状的影响.采用有限元方法模拟了基桩负摩阻力随着固结时间的变化.计算结果表明,随着土体固结时间的延续,在有无桩顶荷载的两种情况下,负摩阻力引起的桩身附加轴力均逐渐增加.与无桩顶荷载比较,桩顶荷载的作用使得中性点的位置明显上移,负摩阻力引起的下拽力减小.桩顶荷载推迟了负摩阻力出现的时间并使得负摩阻力引起的桩身附加轴力有所减小.不考虑桩顶荷载的负摩阻力的分析方法过高估计了下拽力,中性点的位置低于计算结果,正确的分析方法应当考虑桩顶荷载作用.

承受竖向荷载桩基的负摩阻力特性研究

分析了在桩顶荷载作用下的负摩阻力特性。分析结果表明,不考虑桩顶荷载的中性点位置是最低的,下拽力是最大的。当有桩顶荷载作用时,中性点的位置明显高于无桩顶荷载时,下拽力也明显小于无桩顶荷载时,而且随着桩顶荷载的增加,中性点上移的趋势明显,下拽力减小的趋势也很明显。较长桩中的中性点位置波动较小,附加沉降也较小。桩顶荷载较小时,负摩阻力对于桩基沉降的影响基本上是线性的。

桩顶荷载影响负摩阻力的现场试验与数值模拟

进行了桩顶荷载对于负摩阻力性状影响的现场试验。针对现场试验,进行了数值模拟。现场试验和数值模拟结果都表明:数值模拟结果与实测结果较吻合;与没有桩顶荷载时相比,有桩顶荷载作用时负摩阻力引起的附加沉降较大,中性点的位置较高,附加轴力明显减小;随着桩顶荷载的增加,沉降增加、中性点上移和附加轴力减小的趋势都很明显。结果表明,桩顶荷载对负摩阻力性状的影响是有规律的。

地基土沉降对复合地基工作性状的影响

采用数值分析方法,考虑桩-土-褥垫层的共同作用,对复合地基在地基土沉降前后的沉降、桩侧摩阻力和桩身轴向应力等工作性状进行了研究.结果表明:与常规条件下相比,在相同上部荷载作用下,地下水位下降使基础和桩顶的沉降增加,桩身轴向应力增大,桩-土应力比提高,上部荷载的增大会加剧这些现象.随着降水造成的地基土沉降增加,加固桩体中负摩阻力的影响逐渐增大,中性点位置下移,负摩阻力引起的下拉力增大,桩侧摩阻力发挥更加充分.

桩体材料弹性模量对桩基负摩阻力特性的影响

分析了桩体材料弹性模量对于桩基负摩阻力特性的影响,指出不同的桩体材料弹性模量会使得桩身压缩值不同,对于复合地基中常用的低弹性模量桩应当考虑桩身压缩对于桩基性状的影响。有限元分析结果表明,影响桩基负摩阻力特性的桩体材料弹性模量存在一个临界值。当桩体材料模量大于此值时,可以忽略桩身材料模量的影响;桩体材料模量小于此值时,桩身压缩变形增大,桩顶位移和桩端位移会有很明显的差异,会造成中性点位置上移,桩身中最大附加应力降低。这对复合地基中桩体负摩阻力特性的研究是有益的。

带负摩阻力基桩的静载检测评析

分析了负摩阻力发生的条件 ,比较了基桩荷载长期作用的实际工作状态与静载试验条件下荷载短时间作用的工作性状之间的差异 .分析表明在静载试验条件下基桩的负摩阻力是不可能发生的 ,指出常规的静载试验对于带负摩阻力基桩的评价是偏于不安全的 .通过一个实例说明了带负摩阻力基桩承载力的正确评价方法 。

基于沉降控制的超长桩有效桩长的确定

Cooke的剪切变形传递法的基本假定与超长桩的实际工作性状吻合良好.在分析超长桩荷载传递特点的基础上,以基桩沉降为控制目的,按照剪切变形传递法分析了超长桩的有效桩长.对于常用的设计指标,提供了设计图表.结果表明,摩擦桩的有效桩长与桩土的弹性模量比有很大关系,比值越长,有效桩长就越长,另外,桩径对于有效桩长也有影响,桩径越大,有效桩长就越长.

深基坑滑坡的工程处理

通过一个深基坑边坡失稳的几种处理方案的讨论和处理方法的确定 ,介绍了几种可行的深基坑边坡支护方法 ,说明已滑坡边坡应急处理与一般的边坡支护之间侧重点的异同。通过现场调查发现 ,深基坑的长宽比对边坡的滑坡模式有明显的影响。

塑料类材料与砂土接触界面直剪试验研究

在桩身中性点以上增加一个预制塑料套筒是一种减小桩身负摩阻力的方法。为了研究该方法优化负摩阻力的效果,考虑塑料种类和砂土颗粒粒径变化两个因素,通过直剪仪进行了砂土与四种塑料类材料(PVC,ABS,PC,PP)及混凝土的剪切试验。试验结果显示:塑料类材料与砂土接触界面特性与塑料类材料种类及砂土粒径密切相关。塑料类材料与砂土接触界面剪应力随着相对剪切位移的增大而增大,最大剪应力随着法向应力的增大而增大。砂土粒径越大,接触界面抗剪强度越高。塑料类材料与砂土接触界面的抗剪强度都明显低于混凝土与砂土接触界面的抗剪强度。四种塑料材料与砂土接触界面的抗剪强度,PC>PVC>ABS>PP,选用PP塑料套筒减少桩身的负摩阻力效果最佳。

网架事故原因分析及经验教训

列举了国内外一些网架失效或倒塌的实例,从设计和施工两个方面分析了事故发生的原因。重点讨论了网架结构机动分析、计算模型与实际结构之间的差异等方面对网架设计计算的影响。最后,对造成网架事故的原因和经验教训进行了归纳总结。