Evaluation of ultimate bearing capacity of Y-shaped vibro-pile

Based on Mindlin stress solution, a numerical computational method was proposed to calculate the stresses in the ground induced by side friction and the resistance of Y-shaped vibro-pile. The improved Terzaghi's and ЪерезанцевВГ's methods for ultimate bearing capacity evaluation were proposed by considering the stress strength induced by friction resistance at pile head level of Y-pile. A new method to calculate the ultimate bearing capacity of Y-pile was also proposed based on the assumptions of soil failure mode at the tip of Y-pile and the use of Mohr-Coulomb soil yield criterion and Vesic compressive correction coefficient with the induced stresses in the ground. Based on the comparisons with the field static load test results, it is found that the improved Terzaghi's method gives higher ultimate capacity, while the other two methods shows good agreement with the field results.

修正Mohr-Coulomb准则下倾斜基岩中桩端极限承载力研究

为计算倾斜岩面浅嵌岩桩极限承载力,本文基于修正Mohr-Coulomb强度准则提出了倾斜岩面浅嵌岩桩桩端承载力计算方法。采用特征线法构建了桩端面以下塑性发展区,考虑岩面倾斜角几何关系,推导了倾斜岩面位移滑移场;进一步通过黎曼不变量控制方程,求解了倾斜岩面浅嵌岩桩基极限承载力公式。分析了倾斜岩面坡角、岩体完整性参数以及岩体内摩擦角等因素对桩端承载力的影响。结果表明:浅嵌岩桩基嵌入深度达到极限嵌入比时,桩基达到极限承载力;当嵌入比大于极限嵌入比时,桩端承载力系数不受倾斜坡角和嵌入比影响,此时可按平地桩基进行分析计算;极限嵌入比随倾斜坡角的增大呈幂函数增大,且在岩石完整性较差时,极限嵌入比随岩体内摩擦角的增大而显著增大;当嵌入比小于极限嵌入比时,桩端承载力系数随倾斜坡角的增大近似线性减小,需考虑岩面倾角对桩基承载力的影响。

溶洞上方桩基极限承载力计算

为计算岩溶区桩基的极限承载力,提出一个符合工程实际情况的简化分析模型,充分考虑了桩与溶洞之间距离对桩基承载力的影响。基于极限分析上限法,提出了相应的假定破坏模式,并采用三角形刚性块体对破坏模式进行离散,计算得到外力功率和内能耗散率。以桩端极限承载力作为目标函数,将该问题转化为数学优化模型,并利用MATLAB对数学优化模型求解。将本文计算结果与有限元极限分析法所得结果进行对比,验证了本文方法的正确性。最后,分析了材料参数和几何参数对桩基极限承载力的影响,参数分析表明:随着桩与溶洞距离不断增大,溶洞对桩端承载力的影响越来越小,当桩与溶洞距离超过某一定值时,桩端极限承载力将不受溶洞的影响。

基桩竖向加载极限承载力现场试验研究

基桩极限承载力判定是工程界研究的热点和难点。为掌握加载过程中桩侧及桩端阻力的分布和位移变化规律,在同一试桩进行了两次现场原型桩静力试桩试验,研究了静载试验的Q-s曲线、轴力及端阻的承载机理、变形及破坏特征,结果表明:(1)加载方法、试验先后顺序及加载量级对基桩的承载特性和变形具有明显的影响;(2)在极限承载力附近减小每级加载量,缓变形Q-s曲线的基桩在首次破坏时,桩端会发生一个突然向下的脉冲式反弹,呈倒“V”字型,其尖点的前一级荷载可以作为该桩的极限承载力。研究成果对工程桩的设计和检测具有重要指导意义。

岩溶区嵌岩桩桩端承载性能研究

为考虑岩溶区基桩嵌岩段岩层与顶板的整体承载效应及溶洞形状对桩端极限承载力的影响,在嵌岩桩桩端极限破坏模式研究的基础上,首先根据桩端极限破坏线与溶洞的位置关系,确定了溶洞发生破坏时的临界状态;其次,结合桩端岩层极限状态下的传力机制,分析了岩溶区嵌岩桩桩端极限破坏模式。然后,通过建立极坐标系,给出了溶洞发生冲切破坏、冒顶破坏的限定条件,并推导了不同破坏模式下岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力的计算公式。最后,用试验数据与工程实例对本文理论进行验算,验算结果表明:理论计算结果与试验现象及工程实例结果较为吻合,可为岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力的计算提供一些参考。

基于平面应变模型的岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力计算

为了给出嵌岩桩作用在含不同溶洞地层上的桩端极限承载力计算方法,首先,根据岩溶区桩基承载特性建立了简化计算模型;其次,分析了岩溶区嵌岩桩桩端承载机理,并提出了岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力计算模型;再次,利用复变函数的方法对岩溶区嵌岩桩桩端平均约束应力进行求解,进而求得岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力;然后,对岩溶区嵌岩桩桩端极限承载力的影响因素进行了参数分析,结果表明:(1)溶洞半径越大,对桩端极限承载力的影响越大。(2)桩端到溶洞中心的距离越大,对桩端极限承载力的影响越小。(3)溶洞埋深越大,对桩端极限承载力的影响越大。最后,工程算例对比分析表明该方法能满足工程要求,能为岩溶区嵌岩桩工程实践提供一些参考价值。值得注意的是,由于假定条件的限制,本文计算结果仅适用于溶洞洞边与桩端距离大于3倍桩径时的情形。

碎石注浆桩承载特性试验研究

通过室内模型试验及现场试验,对碎石注浆桩这一新型桩基技术的承载性状、工作机理进行了试验研究。试验结果表明,与素混凝土灌注桩和预制混凝土桩相比,碎石注浆桩通过先投放碎石后进行注浆成桩的工艺,在注浆过程中胶结碎石成混凝土提高桩体强度的同时,水泥砂浆也胶结加固了桩侧和桩端土体,使得桩侧摩阻力和桩端阻力均得到显著提高。通过试验分别研究了注浆对桩侧摩阻力和桩端阻力的影响及荷载分担情况,得到了一些有益结论。试验也表明:泥浆护壁的成孔方式对桩体的承载性能有一定削弱作用,通过后注浆的工艺可得到改善。着重对试验方法和结果进行描述分析,得到的一些试验数据和结论可为深入研究碎石注浆桩的加固机理和计算方法提供依据。

有关单桩竖向抗压承载力的几个概念辨析

分析总结了单桩承载力极限标准值、标准值、特征值、设计值及基本值等名词术语之间的复杂关系,阐明了这些名词术语的概念及在相关规范中的取舍原因。得到的结论有:可暂停使用"桩端阻力特征值"及"桩侧阻力特征值";以后时机成熟时,可恢复使用承载力基本值及设计值名词、"承载力特征值"可修改为"承载力设计值"、"极限标准值"可去除"极限"两字;基础规范及桩基规范用于计算单桩承载力的公式从概念角度理解都存在着不完善之处,后者相对更直接、更可靠一些。

预测摩擦桩极限承载力的新方法

在桩极限端阻力、极限侧阻力与标准贯入击数的统计模型以及剪切波速度与标准贯入击数统计模型的基础上,建立了常见土质条件下桩极限侧阻力、极限端阻力与剪切波速度的相关模型。应用瞬态面波测试技术可快速地获取地下不同深度的剪切波速度值,从而提出了应用瞬态面波预测摩擦桩极限承载力的新方法。模型桩试验分析及实际工程应用表明,该方法具有良好的应用前景。

嵌岩桩桩端承载力探讨

以往嵌岩桩的试验资料表明,当上覆岩土层较薄、嵌岩桩的入岩深度较小时,嵌岩桩的极限端承力对桩的承载能力起主导作用。为求出桩端极限承载力的表达式,本文将嵌岩段以上岩土层自重视为作用在基岩半平面上的均布荷载,把桩端合力分解为相对简单的荷载作用于基岩平面上,利用滑移线理论并通过叠加的方法分析出桩端基岩破坏时的最危险点。然后根据Mindlin课题求出该点的应力,运用Griffith准则的Murrell推广导出桩端极限承载力的公式,并指出了此公式的适用范围。最后结合工程实际进行了对比分析,表明本文方法具有一定的实用性。

桩底沉渣对超长大直径钻孔灌注桩承载力影响的试验研究

本文通过对超长大直径钻孔灌柱桩静载试验及荷载传递性状的现场测试 ,分析了桩底沉渣对单桩极限承载力及桩端阻力、桩侧摩阻力的影响机理 。

桩侧桩端联合后注浆提高承载力及其数值模拟

某高层建筑自重荷载大,对基桩承载力要求高,对该工程桩侧桩端联合后注浆提高基桩承载力的10根试验桩和2根未注浆的锚桩进行了现场检测试验,并在FLAC3D中分别用土体参数、桩土界面参数和等效桩径模拟后注浆提高基桩承载力的机理。结果表明:联合后注浆桩的桩长满足要求,桩身完整;后注浆比未注浆的基桩承载力提高70%以上;将单桩竖向极限承载力取为8800kN是偏于安全的;注浆压力和注浆量、土体的性质对后注浆提高基桩承载力的影响较大,后注浆结石体性质对桩承载力的影响相对较小;用等效桩径法可有效模拟后注浆提高桩承载力的机理。

基于球孔扩张理论的静压桩桩端阻力解析解

为了研究静压桩在饱和黏土中的沉桩端阻力,利用球孔扩张理论推导出极限桩端阻力的计算公式,并通过室内模型试验测量出不同深度桩端阻力的数值.结果表明,静压沉桩过程中桩端阻力随着压桩深度先是呈快速增长,之后渐渐变缓且趋于平稳.极限桩端阻力的理论值是随着桩体半径呈二次曲线增长的,随着土体粘聚力的增大而增大,也随着内摩擦角的增大而变大.经对比分析可知,对于长桩采用本文理论方法所求得的极限端阻力计算值更贴近沉桩终止时的实测值.

黏性土地区螺杆灌注桩竖向承载力静载试验

目的研究螺杆灌注桩单桩竖向承载力,为其在粉质黏土地区实际工程应用提供合理的设计依据.方法通过螺杆灌注桩的静载试验数据,结合螺杆桩的工作机理,根据土层假设不同的螺杆桩极限承载力侧摩阻力标准值提高系数,建立不同土质情况下承载力等式,利用方程求根及矩阵线性回归等数学方法得到桩在粉质黏土中的侧摩阻力提高系数,建立单桩竖向极限承载力标准值计算公式.结果桩周土为软塑黏土、可塑黏土、硬可塑黏土、硬塑黏土时,桩极限侧摩阻力标准值提高系数分别为1.0～1.2、1.2～1.3、1.4～1.6、1.6～1.8.结论螺杆灌注桩单桩竖向极限承载力相比现行规范中经验参数法计算得到的承载力数值提高较大,研究结果对螺杆灌注桩在粉质黏土地区的设计和施工具有指导意义.

端承嵌岩桩桩端阻力研究

现行嵌岩桩设计规范与理论只考虑桩端岩石的单向受力状态,而实际上桩端岩石在竖向荷载作用下,由于压缩变形受到周边岩石横向约束的作用而处于三维受压状态,其三轴应力强度远高于单轴强度.因此目前设计计算理论不能客观反映桩端岩石应力状态,明显偏于保守.嵌岩桩静载荷试验调查结果也证实了这一点.为此,应用材料力学强度理论对嵌岩桩的承载力进行了深入的分析研究,提出了嵌岩桩承载力的合理计算方法.

钻孔压浆混凝土预制管复合桩竖向承载力试验

目的研究一种新型桩基础——钻孔压浆混凝土预制管复合桩的成桩工艺、工作机理和单桩竖向承载力,为其在实际工程中应用提供合理的设计依据.方法通过桩的静载试验,并结合桩的工作机理,得到桩在黏性土和砂类土中的侧摩阻力和端阻力提高系数,建立单桩竖向极限承载力标准值计算公式.结果桩周土层为黏土、细砂、中砂时,桩极限侧摩阻力标准值提高系数分别为1.1~1.3、1.6~2.0、2.2~2.4.桩端持力层为细砂、中砂时,桩极限端阻力标准值提高系数分别为1.2~1.6、1.6~1.8.结论钻孔压浆混凝土预制管复合桩单桩竖向承载力较现行规范中经验公式算得的承载力数值有明显提高,研究成果对桩的设计和施工有一定指导作用,对这种新型桩基础的推广应用具有重要意义.

砾卵石层中大口径桩底高压注浆灌注桩的承载性状

本文通过对砾卵石层中大直径桩底高压注浆灌注桩注浆前后的垂直静载试验及桩身轴力的现场测试 ,分析了注浆前后单桩限承载力、桩端阻力及桩侧土层摩阻力的变化特点及桩底高压注浆对单桩极限承载力及土层桩端承载力、桩侧摩阻力发挥的作用及机理。

后注浆桩技术(5)——后注浆桩的竖向抗压承载力

提出确定后注浆桩极限承载力的两种方法 :对试验完整的桩采用s lgP法 ;对试验不够完整的桩先用逆斜率法拟合外推 ,而后采用s lgP法。此外还提出按桩顶沉降量确定极限承载力和单桩承载力标准值 ;最后提出用Q Qu-s su法定量地确定后注浆桩的桩侧极限摩阻力和桩端极限阻力。

桩侧+桩端后压浆提高基桩承载力的工程实践

详述了某工程采用桩侧桩端联合后压浆提高基桩承载力的施工方法,并对后压浆的10根试验桩和未压浆的2根锚桩进行了现场检测试验,对实测数据进行了分析。结果表明:桩侧桩端联合后压浆桩的桩长满足要求,桩身结构完整;联合后压浆桩的承载力比未压浆桩的承载力提高70%以上;将静载试验的最大荷载确定为单桩竖向极限承载力是偏于安全的,工程桩极限承载力按8800 kN设计是可靠的;使用桩侧桩端联合压浆提高桩承载力的方案是可行的,但在施工过程中要正确选择后压浆的地层、控制好压浆量和压浆压力。

用标贯击数估算单桩极限承载力

利用多个工程地基土的标贯试验测试成果 ,估算单桩竖向极限承载力并与静载试验结果进行比较 ,提出了适合福州地区打入式(静压式)