Bearing behavior and failure mechanism of squeezed branch piles

The current practice for the design of squeezed branch piles is mainly based on the calculated bearing capacity of circular piles. Insufficient considerations of the load-transfer mechanism, branch effect and failure mechanism, as well as overreliance on pile load tests, have led to conservative designs and limited application. This study performs full-scale field load tests on instrumented squeezed branch piles and shows that the shaft force curves have obvious drop steps at the branch position, indicating that the branches can effectively share the pile top load. The effects of branch position, spacing, number and diameter on the pile bearing capacity are analyzed numerically. The numerical results indicate that the squeezed branch piles have two types of failure mechanisms, i.e. individual branch failure mechanism and cylindrical failure mechanism. Further research should focus on the development of the calculation method to determine the bearing capacities of squeezed branch piles considering these two failure mechanisms.

Static load test and load transfer mechanism study of squeezed branch and plate pile in collapsible loess foundation

As a special geological phenomenon, the character of collapsible loess foundation is collapsible when penetrated by water. This character leads to the soil losing load bearing capacity largely and may lead to foundation failure. Pile is a popular foundation used in collapsible loess. The squeezed branch and plate pile is a new type of pile developed in recent years and has not be used in a project before. In this paper three squeezed branch and plate piles are tested in collapsible loess after immersion processing. The results may be used for reference in similar construction project, and to provide theoretical references for de- signing of the squeezed branch and plate piles in engineering practice.

支盘桩加固既有填砂路基深层软土的模型试验研究

高速公路改扩建中既有填砂路基深层软土加固时存在路面结构层和施工场地空间限制的问题。首先,提出使用单盘挤扩支盘桩方案进行地基处理,通过挤扩法成盘于桩顶,以期实现不破除路面结构层的情况下达到设置桩顶承台或托板的效果。其次,利用群桩地基物理模型试验模拟一个桩土单元体研究加固方案的承载过程,通过分析桩体、盘体和土体的力学及变形指标研究支盘桩加固既有填砂路堤的承载表现和土体变形特征,最后,考虑土体参数和桩体尺寸推导了既有填砂路基深层软土支盘桩加固方法的二维简化模型。研究结果表明,软土在恒载下桩体轴力和土压力随时间变化调整,原因在于软土的压缩性和砂土的散粒体属性;桩顶轴力总和与恒载大小近似线性正相关,同时支盘直径越大桩顶轴力总和越大、桩承荷载占比越高,试验发现支盘桩加固法的桩承荷载占比约70%。另外,利用所建二维简化模型进行参数分析发现填砂路基中的最小盘间净距与上覆荷载、填砂内摩擦角、深层软土强度指标和支盘桩几何参数相关。

基于ABAQUS基坑开挖对邻近支盘桩的影响分析

利用ABAQUS对基坑开挖与邻近支盘桩进行有限元模拟。改变基坑开挖深度和桩距离基坑的间距,研究在竖向荷载下基坑开挖对邻近支盘桩桩身轴力、弯矩和水平位移的影响,并与同直径等截面普通桩进行对比分析。结果表明:支盘桩桩身轴力在每个承力盘的上端至下端急剧下降,弯矩分布均匀,出现多个极值;随着开挖深度的增加,支盘桩的轴力和弯矩不断增大,和同直径等截面普通桩相比,桩顶轴力和最大弯矩基本相同,但桩底轴力相差较大,水平位移在趋势和数值上无明显区别;随着支盘桩距离基坑间距的增加,桩身轴力不断减小,和同直径等截面普通桩相比,间距越大轴力变化幅度越小。

挤扩支盘桩竖向承载力及设计施工要点分析

为确保挤扩支盘桩的安全与稳定,深入探讨了挤扩支盘桩的竖向承载力及其设计施工要点,为工程实践提供全面的理论指导和技术支持。首先,分析了挤扩支盘桩的承载机制及其影响因素,提出了综合考虑地质条件、桩身材料、桩径和桩长,以及支盘参数的竖向承载力计算方法;其次,从地质勘察、桩型选择、桩身材料与结构设计等方面详细阐述了设计要点,强调了设计与施工的协同优化;最后,详细解析了施工准备、成孔与护筒埋设、挤扩支盘施工以及混凝土灌注与桩头处理等施工要点。研究表明,挤扩支盘桩能够显著提升桩基竖向承载力,为各类建筑项目提供坚实可靠的基础与支撑。

挤扩支盘桩在双层桥梁施工中的应用及质量控制要点

本文结合狮子洋通道黄阁西互通主线桥实例,介绍了挤扩支盘桩在双层桥梁桩基础施工中的特点及其在桥梁工程中的优势和质量控制要点,并对实际施工过程中的关键质量控制措施进行了详细阐述,以保证后续施工现场控制的侧重点。

基于现行规范的挤扩支盘桩设计参数及承载特性对比研究

为了对比近年来颁布或更新的挤扩支盘桩规程对支盘桩扩径体设计参数的建议,统计不同工程领域和省市地区的规范条文和工程案例,对支盘桩扩径体桩径D和竖向间距S等关键参数的选取进行分析,同时列举现行规范的支盘桩抗压承载力特征值R_(a)经验公式并结合典型案例讨论不同公式在软黏土及粉土地基的适用性。研究结果显示:统计规范均规定支盘桩主桩直径d为选取扩径体直径D的重要参考,工程实际倾向采用更大的扩径体直径D;支盘桩多扩径体沿桩身的组织形式多为承力盘-承力盘,不同规程规定的扩径体最小竖向间距阈值对实际工程的适用性较好;规范承载力特征值经验公式适用于估算软黏土地基中支盘桩单桩承载力,但扩径体之间的承载占比分布不能准确地反映试桩实测结果。

挤扩支盘桩抗拔承载特性的模型试验研究

基于模型试验分析了上拔力作用下挤扩支盘桩的荷载-位移曲线特征、轴力分布特点和抗拔承载力的构成,研究盘径对承载特性的影响规律。结果表明:挤扩支盘桩比直孔桩具有更高的抗拔承载力和抗拔刚度,其拔出破坏具有脆性破坏的特征,同时盘径对挤扩支盘桩Q-s曲线的影响主要在加载后期体现;挤扩支盘桩发生脆性拔出破坏的原因是承力盘引起的土体突发剪切失效,而挤扩支盘桩的抗拔极限承载力主要由挤扩盘压力引起的土体滑移面强度和盘上直孔段的桩土接触面强度决定;上拔力作用下挤扩支盘桩的抗拔承载过程由盘上土体挤密阶段、弹性锚固阶段、塑性锚固阶段构成;盘阻在挤扩支盘桩抗拔承载力中的占比随着盘径的增大而增大,加载后期的盘阻贡献率相对于加载初期可以提升6%~8%。

支盘水泥搅拌桩复合路基的工程应用研究

支盘水泥搅拌桩复合路基与等截面水泥搅拌桩复合路基相比,在提高承载力和减少工后沉降方面具有明显的优越性。为了便于这种新型的复合路基形式在高等级公路软基处理中的应用,以沉降等效为控制指标,给出了两种桩型在复合路基中等效桩长和桩间距之间的对应关系表达式。借助工程实例的有限元数值分析和实测值沉降的对比,论证了支盘水泥搅拌桩复合路基的优越性和对应关系表达式的可靠性。结果表明:对于均质软土层可选择设置2个支盘,中心分别布置在0.55倍和0.85倍桩长的深度位置,对于含夹层的软土层可优先选择性质较好的土层设置支盘。以沉降量为控制指标,支盘水泥搅拌桩与等截面水泥搅拌桩的桩长存在线性对应关系,桩间距存在指数函数对应关系。

支盘桩加固既有路基的模型试验与分析

高速公路改扩建工程项目中的老路基处理方案多为地梁连接的带帽PHC管桩,存在对原有路面层损坏严重、造价高等缺点。为尽量减小对改扩建工程原路面层的破坏,大间距、无桩帽、无地梁成为刚性桩方案加固既有路基深层软土的优化选项。挤扩支盘桩具有单桩承载力高、造价低、支盘位置与盘腔尺寸可调等优点。设计模型试验,使用支盘在顶部的单盘支盘桩对老路基进行地基处理,探究支盘桩加固既有填砂路基深层软土的机制,反映桩顶设盘的承托作用,分析其承载力形成机理,为现场试验提供参考依据。

山地竹叶花椒不同海拔不同类型枝条花芽分化差异

为探讨云南大关县竹叶花椒在不同海拔(600、800、1000和1200 m)以及不同类型的枝条(枝头新梢和桩头新梢)花芽形态分化进程及差异,以大关县花椒产区竹叶花椒为试验材料,采用显微石蜡切片技术进行试验研究。结果表明,大关县竹叶花椒花芽形态分化分为分化前期、花序轴分化期、花蕾分化期、花被分化期和雌蕊分化期5个时期;在同一分化期,低海拔处竹叶花椒分化出花被原基较高海拔处更多更大,花芽分化质量更好。大关县竹叶花椒桩头新梢花芽分化晚,分化进程快;枝头新梢花芽分化早,分化进程慢;在水肥条件差的椒林宜多留枝头新梢作为结果母枝,在水肥条件好的椒林则宜多留桩头新梢。海拔800、1000和1200 m处竹叶花椒花芽分化进程晚于海拔600 m处,随着海拔升高,竹叶花椒花芽分化进程滞后,分化时间长。

基于云服务的有序分散负荷T接分支箱设计

针对新能源充电设施的智能化发展趋势,通过分析新能源汽车智能充电桩与电网稳定运行之间的关系,提出对充电桩进行分时控制和负荷控制的具备保护功能的智能控制系统。该系统通过在充电桩与上级电源之间增加智能微型断路器模块和智能网关模块,通过智能网关自动对智能微断进行控制,从而达到对充电桩分时控制和负荷控制的功能。同时,通过云服务系统,实时采集系统数据和对用电数据进行分析,制定充电桩用电有序分散策略,远程控制设备动作,从而保证充电桩在使用过程中电网不过载运行,实现对上级电源的实时保护,确保电网可靠稳定运行。

支盘桩–土–高层建筑结构振动台试验的研究

设计和实施支盘桩–土–高层建筑结构动力相互作用体系的振动台试验,再现框架结构和桩基的震害现象。通过振动台试验,研究相互作用体系的地震响应、支盘桩对结构体系的阻抗作用和单、双跨框架结构抗震性能的差异,对该体系的试验现象、基频、阻尼比、振型、位移反应和上部结构顶层加速度反应进行了计算和分析。结果表明:相互作用对结构的动力特性和地震反应均有较大的影响,支盘桩具有较好的抗压、抗拔和抗扭曲作用;相同工况时上海人工波激励下的结构最大位移反应比ElCentro波大,说明结构的破坏除与震级有关外,还与地震波的波形有关;双跨框架结构的抗震性能明显好于单跨,并与汶川地震中很多单跨教学楼倒塌的现象一致。研究结果对抗震设计和防灾减灾具有重要的研究意义。

挤扩支盘支护桩试验研究

介绍了一种新型基坑支护桩——挤扩支盘桩,探讨了挤扩支盘支护桩的挤密效应、受力机理、合理的结构形式以及作为支护桩的工作特性。土工模型试验表明:(1)与普通悬臂支护桩相比较,挤扩支盘支护桩的嵌固深度可减小15%～30%,弯矩分布比较均匀;(2)最大弯矩可减小40%～80%;(3)桩顶总位移减小30%～60%;(4)支护高度可增加20%～30%。挤扩支盘支护桩有着明显的技术优势和经济效益,并能降低风险,为中等深度基坑工程提供了一种经济合理的支护手段。

挤扩支盘桩承载力性状的现场试验研究

通过挤扩支盘桩原位测试试验,对单桩静载试验和桩身轴力测试结果分析表明,挤扩支盘桩的荷载–沉降曲线为缓变型,根据桩身应力测试结果,加荷初期桩摩阻力发挥较多,加荷后期,摩阻力已发挥到极限,所加荷载主要由支盘承担,支盘承担的荷载超过总荷载的一半;挤扩支盘桩的支盘阻力主要体现端承力的性质,桩侧摩阻力和承力盘阻力的发挥具有明显的时序效应。试验研究成果为工程应用提供了有价值的参数和实验依据。在工程实例中,挤扩支盘桩比同径、同桩长的普通灌注桩提高单桩承载力89%,节省工程造价28%。

荷载作用下挤扩支盘桩支护特性数值模拟分析

采用室内试验和数值分析相互验证方法,对单排挤扩桩和悬臂直桩基坑支护的桩顶位移和受力特征进行了研究,进而对基坑双排挤扩桩支护特性进行了分析。试验结果表明,与悬臂直桩相比,挤扩桩支护桩顶位移小,挤扩桩支盘提供的抗倾覆力矩有效地改善了挤扩桩的工作性状;与单排挤扩桩相比,双排挤扩桩基坑支护结构刚度大,在桩身内力分配以及控制基坑变形等方面有较大优势,是深基坑工程中经济合理的支护形式。

软土地基挤扩支盘桩基础试验研究

挤扩支盘桩具有承载力高、沉降小、施工机具简单等优点。针对我国沿海地区软土地基,开展了挤扩支盘桩的竖向抗压、抗拔和水平静载荷试验,得到了极限抗压、抗拔和水平承载力。通过试桩的桩身内力测试,得到桩身轴力的分布规律,研究了挤扩支盘桩的荷载传递机理和承载性能。试验结果表明,挤扩支盘桩的竖向承载力比普通直孔桩有较大提高,具有广阔的应用前景。

变截面桩基础体系高层建筑结构的地震响应

基于振动台模型试验,采用大型软件MARC进行了数值仿真试验,再现了在地震作用下桩基–结构相互作用体系的动力响应。研究结果表明:基础类型变化对高层建筑结构产生的变形影响较大,桩基–结构相互作用体系中上部结构的最大层间剪力和倾覆力矩等都比刚性地基上结构体系的要小,桩基–结构体系中相当一部分地震能量通过支盘扩散到土层中,减小了上部结构的变形能。而刚性地基上结构体系中相当一部分的地震能量则转化为上部结构的变形能,导致结构损伤较大。同时,振动台试验和数值仿真结果表明:支盘桩结构体系的阻尼能较大,能够有效地提高基础和结构体系的抗震和减震能力,降低上部结构在地震作用下的地震响应,对抵御地震、减少地震破坏具有十分重要的意义。

用双曲线法预测挤扩支盘桩的极限承载力

双曲线法能够比较好地预测P-s曲线为缓变型的桩基的极限承载力。根据7根挤扩支盘桩的实测P-s曲线,用双曲线法预测了支盘桩的极限承载力。结果表明在极限加载范围内,双曲线法同样适用于挤扩支盘桩,拟合双曲线与实测的曲线比较吻合,预测的结果对工程实际有一定的价值。

挤扩支盘桩竖向承载力特性和影响因素的数值研究

以数值分析为手段,对挤扩支盘桩的承载力、沉降以及桩身轴力分布、桩侧摩阻力发挥等竖向承载特性进行系统分析,研究表明:相对直杆桩,挤扩支盘桩具有高承载力、低沉降的特性,桩身轴力在支盘上下界面处明显降低。支盘位置和荷载水平桩身侧摩阻力、支盘承载力发挥具有明显影响。此外,探讨了支盘间距、支盘数量、支盘直径对挤扩支盘桩的不同影响,在工程实践应用中,应全面考虑施工难度、施工速度等因素,寻求最佳支盘间距、最优支盘数量和最优支盘直径,获得最佳支盘间距约为2.5~3倍支盘直径。