大直径超长后注浆钢筋砼桩身应变分布式光纤监测

后注浆条件下大直径超长桩荷载传递机理十分复杂,而传统监测技术得到的成果不连续,不能准确反映桩基的荷载传递机理。结合工程实例现场静载荷试验,采取BOTDR分布式光纤技术监测桩身应变分布,研究超长桩端阻、侧阻分布。发现桩侧摩阻力呈中间大、两端小的趋势;桩侧负摩阻使摩阻力曲线上出现波峰和波谷交替现象;桩侧摩阻力在桩体下部很难发挥出来,直接把基坑底标高处桩的轴力作为极限承载力是不合理的。

竖向静荷载作用下桩身应变与变形测试新方法及其应用

详细介绍了分布式光纤传感技术(BOTDA)测量应变原理和传感光缆埋设方法,推导了桩身轴力、桩周摩阻力、桩端阻力与桩身变形的计算公式。竖向静载荷试验应用表明:该测试新方法有效、可行,测试数据准确,测试成果丰富,可应用于基桩质量检测和长期安全监测。

桩身应变线法监测新技术

随着国家建设的高速发展,桩基础由于其独特优点,得到了广泛的采用。为了保证设计参数准确,正确分析研究桩的应变、应力分布状况十分重要。文中主要讨论了滑动测微计线法监测桩身应变(内力)的原理、方法;监测桩身应变(内力)、确定桩身摩阻力有其独到优点。还给出了某实际工程静载试桩应变线法监测典型效果。

螺旋式热源PCC能量桩桩身变形数值模拟研究

采用多场耦合软件,建立了螺旋式热源PCC能量桩数值分析模型,分析了温度、荷载、热源匝数、桩长、混凝土密度及混凝土弹性模量等因素对能量桩桩身应变分布的影响。研究结果表明:在无热源情况下,PCC能量桩桩身应变随着桩顶荷载的增大而增大,沿着桩身自上而下逐渐减小;热源的存在会导致桩身应变由正变负,说明了温度因素的主导性;桩身应变会随热源温度的升高而减小,在同一热源温度下相同位置处桩身应变均随着桩顶荷载的增加而增加;设定在热源温度50.5℃和桩端顶面40kN荷载条件下,热源匝数数量的减少会导致桩身应变的增大;桩身应变随着桩长的不断减小而减小;混凝土密度的减小使得桩身应变不断减小;混凝土弹性模量减小导致桩身应变的增大。

桩基模型试验应变测试方法比较

桩身应变测试是桩基承载性能研究中的一项重要内容,是竖向荷载作用下桩身应力、轴力、侧摩阻力等荷载传递规律分析的基础.基于室内模型试验,采用常规的电阻应变片与光纤布拉格光栅(FBG)两种应变测试方法,对两组单桩在竖向荷载作用下的桩身应变特性做了完整的测试.对比分析试验结果表明:光纤布拉格光栅测得的应变数据具有较高的精度和稳定性,可以绘制更符合客观实际的桩身轴力和桩侧摩阻力曲线.

滑动测微计检测桩身内力在长春地区的应用与研究

本文分析了滑动测微计技术的基本原理与特点,并与工程上常用的方法进行了对比,阐述了其优点,通过工程实例,说明了在桩身混凝土应力应变的非线性问题等因素下,运用滑动测微计能促使桩的测摩阻力检测结果更为准确,列出了数据分析的具体方法。

循环荷载下长短桩桩网复合地基变形试验研究

通过长短桩桩网复合地基的模型试验,分析有、无土工格栅及不同幅值循环荷载下复合地基沉降、长短桩桩身应变及土工格栅应变的特性.试验结果表明,土工格栅的加入会改善循环荷载下复合地基的整体性能.复合地基沉降、桩身应变及土工格栅应变主要发生在循环荷载作用前期.增大循环荷载幅值不仅会增大复合地基总沉降,还会加快沉降发展的速率.复合地基的沉降与循环次数的关系可以用指数函数表示.土工格栅的拉膜效应将部分荷载由桩间土传递到桩上,相比于没有土工格栅的复合地基,有土工格栅的复合地基中长短桩的应变更大,且此时长桩桩帽处的土工格栅会承受更大的拉力,应变相较于桩间土处更大;循环荷载下的长桩上部应变增量较大,下部应变增量较小.

H型预应力混凝土护岸桩现场试验研究

为研究H型预应力混凝土护岸桩在内河航道中的适用性,结合湖嘉申线二期航道改建工程,开展了现场试验,对桩土界面处土压力以及桩体内部应力应变进行监测。监测结果表明:背水侧土体的位移受到老护岸和上部荷载的约束,土体被挤得更密实,水平土压力较大;而临水侧是河流且接近河流中轴线,水平土压力较小,最终水平土压力系数在1.1~1.2左右;桩体内部应力大于该型号H型护岸桩的混凝土有效预压应力,沉桩后各测点压应变减小。基于试验结果,对H型护岸桩土压力的计算方法进行了优化,使其更接近于实测值。

楔形管桩沉桩挤土效应试验研究

为深入研究预应力混凝土楔形管桩在静力沉桩过程中的沉桩挤土效应,基于室内模型试验,对比分析直型管桩与楔形管桩在沉桩过程中挤土效应的差异,着重探讨楔角对楔形管桩沉桩特性的影响。结果表明:楔形管桩贯入阻力曲线呈斜“Z”型,直型管桩贯入阻力在沉桩中后期出现48.5%幅度的减小,楔形侧壁对土体的挤压效应是楔形管桩较大贯入阻力和较高竖向承载力的主要来源;无论径向还是竖向位移,沉桩前期楔形管桩位移较小,位移增长主要在中后期,挤土效应较直型管桩明显,而直型管桩沉桩过程中位移表现为先增大后减小,挤土范围小于一般桩体;楔形管桩桩身应变随沉桩深度和楔角的增加而增大,量值上远大于直型管桩;针对两种桩型“应力集中”现象出现的不同位置,对管桩桩身强度设计给出了建议。

循环荷载下阶梯形变截面桩与等截面桩复合地基承载性状研究

为探究循环荷载作用下,阶梯形变截面桩与等截面桩复合地基工作性状的差异,对阶梯形变截面桩与等截面桩的9桩复合地基进行室内模型试验,分析循环加载次数对阶梯形变截面桩与等截面桩复合地基永久沉降、桩-土应力比的影响规律,以及循环荷载作用下桩身应变的分布规律。研究结果表明:阶梯形变截面桩和等截面桩的沉降速率起初较大,随着加载次数的增加,沉降速率逐渐减小,并趋于稳定;在相同加载条件下,阶梯形变截面桩的沉降明显小于等截面桩,并且前者先趋于稳定。桩-土应力比随加载次数的增加而降低,降低的幅度开始较大,然后慢慢减小,并趋于稳定;在相同条件下,阶梯形变截面桩的桩-土应力比大于等截面桩的桩-土应力比,并且前者先趋于稳定。对于阶梯形变截面桩,在上下段各出现一个应变峰值,上段的应变峰值明显大于下段的峰值;而对于等截面桩,只出现一个应变峰值。

大次数循环荷载下钢管桩承载变形特性试验研究

钢管桩基在海洋服役过程中受到长期循环荷载的作用,研究大次数循环荷载下钢管桩的承载变形特性对海上风电工程的建设有重要意义。本文开展了多组双层土中钢管桩基的模型试验,分析大次数循环荷载下不同循环荷载与静荷载组合对桩基的极限承载力、桩顶沉降、桩身应变的影响。试验结果表明,在大次数循环荷载的作用下,上层淤泥质黏土、下层砂土的双层地基中钢管桩的极限承载力先减小后增大,并趋近稳定;桩顶沉降及其发展速率随着静荷载与循环荷载的增大而增大;循环荷载在桩基利用率中占比越高时,桩基的累积桩顶沉降、桩身应变越大。本文的研究可为钢管桩基在海上风电的应用提供参考。

某桩基工程承载力研究

本文通过在试桩桩身中埋设振弦式钢筋应力计,获取检测标高、基底标高及桩底标高处的桩身轴力值,计算出桩身弹性压缩量。扣除桩身弹性压缩量后对自然地面标高处的单桩竖向抗压承载力进行取值,通过对所取的值的可靠性、准确性进行分析,根据分析的结果推导基底标高处的单桩竖向抗压承载力特征值,并通过工程桩的检测结果验证所推导的结果是否准确、可靠。

近海复杂场地灌注桩竖向承载特性原位试验研究

为了研究近海复杂地质条件下的灌注桩荷载传递机理,本文以某地区大型电厂灌注桩原体试验为研究对象,采用基于滑动测微原理的新型钻孔数字测井系统技术,对成孔孔径、桩端沉降、桩身应力与应变等试验数据进行分析与研究,得出以下结论:采用配备“多翼抽筒式”钻头和“十字型”凿岩钻头相结合的施工技术,调整泥浆浓度与锤击参数,可以防止局部扩孔,控制充盈系数;孔径采用桩身平均截面积进行归一化修正,并结合曲线拟合的方法回归处理应变曲线,解决了复杂软土地区成桩桩径不均匀的缺陷以及畸点影响,使得实测桩侧摩阻力、端阻力值更接近实际。通过分析试桩结果与勘察报告结果,发现两者相差较大,在桩侧单位摩阻力方面,勘察报告值/试验实测值在0.45~0.74之间,实测最大端阻力为8054kN,而勘察报告提供的极限值为6000kN,仅为试验值的74.4%,故实际应用中应合理选取设计参数值,以充分发挥岩土体和桩的承载能力。

绍兴市某商住楼灌注桩桩端沉渣的处理

以绍兴某小区 18# 楼为例 ,介绍了桩端压力注浆处理嵌岩灌注桩桩端沉渣问题的工程实践。

光纤监测技术在垂直护岸工程中的应用研究

与传统监测技术相比,光纤监测技术由于其长期稳定性好,不受电磁干扰等特点被逐渐应用于土木工程中。为研究垂直护岸在工作状态下的基本受力特性,借助光纤监测技术对桩身横向位移进行监测,获得护岸板桩在监测过程中的桩体应变情况,并通过公式推导桩身轴向应变及轴向应力,为垂直护岸受力特性研究提供依据。

整体式桥台-桩基-土相互作用内力计算方法研究

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点,目前在国内外得到了广泛的应用与推广。以某整体桥为工程背景,设计制作了桥台-桩基结构试验模型,开展了整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复荷载拟静力试验,主要研究了桥台和桩基的应变、弯矩与剪力等。试验结果表明:桥台正向移动时桩身应变呈现"酒杯"形分布,负向移动时呈现"橄榄"形分布;同时,无论是最大压应力还最大拉应力,均是正向位移荷载作用下的要明显大于负向作用下的。因此,升温时桩基的内力要大于降温时的,也即夏季高温时的H形钢桩基受力最为不利。为减小升温对桩基的不利影响,建议整体桥合龙温度取略高于年平均温度。同时,在试验研究的基础上,进行了整体式桥台和桩基的内力计算。计算结果表明:采用现有的经典台后土压力理论或桥梁规范计算得到的台底弯矩和剪力与试验结果均存在较大偏差,而采用黄-林法可较准确地得到台底弯矩和剪力。另外,计算结果还表明:负向加载时,采用现有计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果偏差不大,分布规律也与传统桩基的相似;但是,正向加载时,采用现有的计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果存在较大偏差,分布规律也明显不同。所提出的多项式拟合法和黄-林法能够较为准确地计算得到整体式桥台-桩基-土相互作用时的弯矩和剪力,实际工程中可采用该方法来计算整体桥的桥台和桩基内力,该方法可为中国整体桥的设计与应用提供参考和借鉴。

楔形劲芯水泥土复合桩沉芯效应模型试验研究

为探讨楔形劲芯水泥土复合桩在静力沉芯过程中的沉芯效应,在PVC管中分层填筑水泥土,然后分别静力压入1根等截面模型桩和2根不同楔角的楔形模型桩。通过试验数据整理分析,获得等截面和楔形芯桩静力沉芯过程中桩身应变、桩周水泥土表面的竖向位移、贯入阻力与沉芯深度的规律。研究结果表明：在楔形内芯的作用下,楔形劲芯水泥土复合桩不仅内芯对水泥土的挤压作用远大于等截面劲芯水泥土复合桩,而且水泥土外桩也会变成上端大、下端小的楔形形状;沉芯过程中,距楔形芯桩中心10cm监测范围内桩周土表没有出现隆起,而最小沉降量出现在距桩中心10cm处,最小沉降量为1mm;楔形芯桩的贯入阻力随贯入深度和楔角的增加而增加。