浅埋桩基的高密度电法数值模拟与探测

在已拆除建筑的地块上重新拟建新建筑时,为方便基桩施工和基坑的开挖需要对地块内遗留的建筑基础进行清除,在缺失相关资料的情况下,对地块内基桩的探查一直是个难题。该文采用有限差分技术建立相应的数学模型,并进行高密度电法的正演模拟。在正演模拟的基础上采用高密度电法对地下基桩进行探测,对判定的基桩位置采用钻孔磁梯度法进行验证,通过磁梯度验证,表明在无基础资料的条件下高密度电法探测浅埋桩基础是可行的。

深埋桩支护设计理论研究

通过计算分析 ,认识到深埋桩有无穷多组解 ,用简化的“等值梁”理论设计计算深埋桩却只有一组解 ,作为一种设计计算方法 ,其缺陷是很明显的。本文提供了一种优化设计方法 。

滑坡加固系统中沉埋桩的有限元极限分析研究

采用有限元强度折减法,针对一边坡工程实例进行沉埋桩单桩加固边坡的有限元极限分析,研究了桩长、桩位与潜在滑面、边坡的安全系数及桩身内力之间的关系,研究了边坡滑体与滑带强度之间不同的比例关系与桩长、边坡安全系数的关系。研究结果表明,沉埋桩设在合适的位置上采用较短的桩就可使边坡达到设计要求的安全系数,桩身内力也较全长桩降低,表明沉埋抗滑桩具有良好的应用前景,但是也受到边坡次生滑动面的位置、滑体与滑带强度比例以及桩位置等因素的制约。沉埋桩加固边坡设计中若不考虑这些制约因素,有可能导致工程失败。

沉埋桩加固滑坡体模型试验的机制分析

为研究沉埋桩加固滑坡体的作用机制,采用土压力盒和壁面式压力盒等多种测试手段,完成一系列室内大型模型试验。在外界施加的滑坡推力作用下,测试桩后推力和桩前抗力,分析桩后和桩顶坡体受力状态的变化。根据监测数据的动态变化,判断坡体出现滑裂面的时间和滑裂面的位置,并分析桩抗滑段长度变化时滑坡体的破坏形式与变化规律,同时计算桩顶以上坡体承担的滑坡推力;判断桩身截面的物理状态,计算坡体出现滑裂面时桩身所受的滑坡推力,分析沉埋桩加固滑坡体的机制、桩长变化桩身所受的滑坡推力及其分布规律与桩顶滑体所承担推力之间的关系,为沉埋桩设计提供科学依据。

沉埋桩的有限元设计方法探讨

采用有限元法针计算不同桩长的埋入式抗滑桩在设桩位置的滑坡总推力,计算桩身所受推力分布形式、推力大小和桩顶至坡面的滑坡推力分布形式、大小,计算桩长变化时滑坡体加固后的稳定性。计算表明:桩长变化,设桩位置的总滑坡推力大体相等。桩长度变短,桩身的滑坡推力、桩的最大弯距与最大剪力降低。增加桩的锚固段的长度可以降低桩身的最大剪力。综合桩长变化滑坡体加固后的稳定性、滑坡推力和桩身内力的变化规律,发现沉埋桩既可使滑坡体达到足够的稳定性,且有很大的经济效益。

沉埋桩加固滑坡体模型试验的三维有限元模拟

为了研究沉埋桩加固滑坡的力学机制,兰州中铁西北研究院完成进行了5组沉埋桩的室内大型物理模型试验。在沉埋桩加固滑坡体的模型试验中,坡体不同部位的桩所受到的推力有显著差别,呈现明显的的空间效应,因此不能等同于平面应变问题。对多组模型试验进行了三维非线性有限元模拟,数值模拟结果与试验数据相近,证明有限元方法可以用于沉埋桩的设计。

大直径钻埋桩压浆设计参数数值仿真

文章利用MARC软件，建立了分析单桩的空间轴对称有限元模型；借助Visual Fortran平台，对其功能进行二次开发，研编了分析土体初始应力的子程序SUBROUTINE UINSTR和分析动态接触的子程序SUBROUTINE UFRIC。在此基础上系统分析了桩侧压浆体模量、厚度及桩端压浆体厚度对大直径钻埋桩承载性状的影响，分析表明：（1）大直径钻埋桩侧压浆体的模量对承载力没有明显影响；（2）桩侧压浆合理厚度为18～25cm；（3）通过桩侧、桩端压浆，桩长为10m、30m、50m的钻埋桩承载力分别提高至少约40％、20％、14％。最后通过与实测结果比较，证明模型合理。

深基坑沉埋桩+复合土钉墙组合支护多因素优化研究

以张家口浅山地区某小区基坑工程为背景,对沉埋桩+复合土钉墙的组合支护形式进行研究,采用有限元模拟结合正交试验的方法,选取沉埋桩桩底深度、桩顶埋深、锚杆土钉长度、锚杆土钉竖向间距4个影响因素进行了综合优化研究,选用合适的正交表,建立16组有限元模型并进行模拟计算。选取4项关键位移作为评价指标,对计算结果进行极差和方差分析,结果表明,4个影响因素的显著性次序为:桩底深度、锚杆土钉长度、锚杆土钉竖向间距、桩顶埋深。并在此基础上综合考虑经济性与稳定性,选取最优支护形式。

越顶破坏模式下沉埋桩受荷段及沉埋段推力算法

滑坡推力的确定对于抗滑桩设计极其重要,沉埋桩作为对传统抗滑桩的优化,其受荷段推力的研究目前主要借助于模型试验和数值模拟,缺乏深入的理论分析。为了建立沉埋桩后侧受荷段及桩顶沉埋段滑坡推力计算方法,针对沉埋桩加固的基岩-覆盖层式滑坡,基于潜在越顶破坏模式,由桩顶位置将越顶滑面分为顶部、底部两段,其中,顶部滑面上水平方向合力即为沉埋段推力,可由积分求得,底部滑面上各个方向的力求解方法与此类似;在此基础上,利用刚体极限平衡理论对底部滑面与桩受荷段所围滑体进行受力分析,进而可得受荷段推力计算公式。实例分析表明:理论算法所得沉埋段与受荷段推力值与FLAC3D结果非常接近,其中,受荷段推力、沉埋段推力、设桩位置处总推力随沉埋比的增大而分别非线性减小、增大、减小;沉埋比位于0~0.67范围内时,沉埋段与受荷段推力之比由0缓慢增大到0.30~0.50,随着沉埋比增大到0.8,该比值急剧增大到1.47~2.12;一般沉埋深度下,沉埋段推力小于受荷段推力。沉埋桩推力的理论研究对于桩体内力优化、沉埋深度确定具有重要的现实意义,将有助于该桩型的进一步推广应用。

大冲邕江特大桥9#墩浅埋桩尖锁扣钢管桩施工技术

以广西南宁大冲邕江特大桥施工为背景,对不平的裸眼河床且覆盖层薄的深基坑围堰进行分析,从围堰基底稳定性差方面进行论述,提出浅埋桩尖锁扣桩施工方法,进行了施工方法的研究,达到了基底稳定的效果,解决浅埋桩尖锁扣桩施工问题。

嵊州市 首批矿山埋桩立牌工作通过绍兴市局验收

近日，嵊州市剡湖街道漩泽玄武岩建筑石料矿和甘霖镇上王村凉里湾山建筑石料矿进行埋桩立牌工作通过绍兴市国土局验收，该两个矿山共设立2块采矿权标识牌和20个界桩。矿山埋桩立牌工作是嵊州市今年矿产资源管理的重点工作，是健全完善矿产资源勘查开采监督管理和执法监察长效机制的要求。

C41-750B型空气锤砧座的埋桩堆焊修复

G41-750B 型空气锤砧座由于往复连续锤击动作过多,震动负荷过大,使砧座燕尾断裂,砧座与砧座支承工作面下凹最深达50mm,最大下凹面积为610mm×610mm。采用埋桩堆焊工艺技术对 C41-750B 型空气锤砧座面及燕尾处进行堆焊修复,获得了较高的砧座平面的修复精度和燕尾与锤身的垂直修复精度,降低了制造成本与修理成本,具有可观的经济效益。

沉埋式抗滑桩机制模型试验数值分析研究

为验证沉埋桩加固滑坡体的作用机制,在进行了系列室内大型模拟试验的基础上,对模型试验进行了数值分析。分析中采用有限元方法,计算了桩身所受推力分布型式、推力大小和桩顶土推力分布形式、大小;计算了桩长变化时滑坡体加固后的稳定安全系数,由此确定满足设计要求的最小沉埋桩桩长。研究表明,有限元数值分析方法计算所得到的结果与模型试验的结果比较接近,并证明了用有限元数值分析方法对沉埋桩进行设计的可行性。

全埋刚架抗滑桩参数影响数值模拟研究

针对某实际边坡工程,依据混凝土用量相等原则,将原文献中得到的最优单排抗滑桩转化为全埋刚架桩,并采用有限元软件ABAQUS建立其三维有限元模型,并与最优单排抗滑桩进行对比分析。由于全埋刚架桩更具有抗滑优势,可提高边坡稳定性,考虑刚架桩桩底支承约束条件、后排桩长和连梁高度等参数的变化对边坡和桩身的影响,均设置5种工况进行数值模拟计算。结果表明:后排桩长增加,前后排桩弯矩差逐渐减小,分布趋于均匀,但存在一个最优长度;连梁刚度增加,有利于减小边坡和桩身位移,后排桩的最大负弯矩作用点的位置发生在连梁高度的1.34~1.35倍处,前排桩最大负弯矩发生的位置逐渐向连梁底部靠近。为充分发挥前后排桩材料属性,以及提高刚架桩的整体抗滑能力,建议桩底约束设置为后排桩桩底固定前排桩桩底铰支或两桩底端均铰支。

埋入式隔离桩在小间距并行盾构隧道中的应用

依托厦门地铁6号线区间工程,工程中存在小间距并行段落,为控制地表沉降和先行隧道变形,本文对小间距并行段的加固措施进行方案优选。首先,采用对比法分析了注浆加固与隔离桩加固方案,得出隔离桩的隔离保护作用效果更优;其次,采用有限元法对隔离桩长进行了优化比选,文中设置了隔离桩伸至隧道顶、伸至隧道顶0.5D(隧道直径)、伸至隧道顶D、伸至地面4个试验组,根据计算结果及综合考虑到保护效果及经济性,最终确定隔离桩设置为向上伸至隧道上方D、向下伸至隧道底2m。目前,本小间距段落已施工完毕,两管隧道均安全顺利贯通,根据施工监测数据显示:小间距段先行隧道竖向变形量累计值最大为6.9mm,管片收敛最大为6.8mm,地表沉降最大值为21.5mm,均满足现行规范要求。因此,埋入式隔离桩法可很好的应用在小间距并行盾构隧道中,节约投资,为后续类似工程提供参考。

非埋式桩板路基动力特性原位激振试验研究

非埋式桩板结构嵌入路基形成刚性路基结构体系,导致路基结构动态性能发生较大的变化,因此,有必要对其进行专门的原位激振试验研究。利用DTS-1动力试验系统,对郑西客运专线桩板路基试验段进行原位激振试验,测定路基各断面的振动响应、结构内力和累积沉降等,分析非埋式桩板路基的振动特性和动力稳定性。结果表明,非埋式桩板路基在激振频率范围内未发生共振现象,且具有良好的长期稳定性;桩板结构累积沉降主要是由承载板变形引起的,加载75×104次后基本上趋于稳定,加载100×104次后最大累积沉降为1.0 mm;非埋式桩板路基综合动刚度与板厚、跨度、桩基和桩周土等有关,由桩板结构、路堤和地基构成的刚性路基结构体系具有良好的振动特性和长期动力稳定性。

局部冲刷对部分埋入单桩水平承载性状的影响

为分析局部冲刷对部分埋入桩水平承载性状的影响,利用有限元软件ABAQUS模拟水平荷载作用下部分埋入单桩的受力。根据实际工况建立了部分埋入水平受荷桩的三维有限元计算模型,并将计算结果与现场试验结果进行对比,验证了所建模型的正确性。然后,通过算例分析了冲刷角度、深度、桩直径、桩顶约束条件和桩自由段长度对部分埋入桩水平承载性状的影响。分析结果表明:局部冲刷深度比冲刷角度对部分埋入桩的水平承载性状影响更大,局部冲刷对直径较大的桩体承载能力影响也更大,自由段长度的增大减小了桩体水平承载力,因此,在研究冲刷对桩基水平承载性状的影响时,应结合桩顶约束条件综合考虑。

地源热泵桩基埋管传热性能测试与数值模拟研究

阐述了地源热泵地埋管传热性能的测试原理,并与热响应测试原理相对比。依据传热性能测试法,搭建实验台测试了4种桩基埋管在额定进口水温下的传热性能,并考查了不同进口水温对W型埋管传热性能的影响。进而采用数值模拟方法研究了不同埋管类型的传热性能,与测试结果相比有较好的吻合性。该文提出的传热性能测试方法和数值模拟方法可准确确定单位井深放热量,为地源热泵系统的优化设计提供参考。

桩基螺旋埋管换热器的二维温度场分析

主要以桩基地热换热器的工程应用为背景,提出实心圆柱面热源模型以描述螺旋埋管地热换热器中的传热过程。采用格林函数和虚拟热源法,导出适用于桩基螺旋埋管换热器的无限长及有限长面热源模型的温度分布解析解,对模型中的各参数对换热性能的影响做了分析。同时,对有限长面热源模型中的两种代表性温度,即热源面的积分平均温度和圆柱面中点温度分别进行了计算和讨论。