埕岛油田反复插拔桩高扰动地层下动平台插桩分析

埕岛油田动平台反复在同一井口插拔桩作业对海底土层破坏扰动极大,常规插桩分析方法对高扰动地层预测不准的问题频频发生。为提高插桩分析符合率及降低平台就位风险,通过对比SY、ISO、SNAME等国内外规范,提出了埕岛油田地区反复插拔桩高扰动土层的插桩分析方法,该方法基于总结国内外规范桩基承载力计算方法,定性分析插桩对土体的破坏模式,采用大数据分析历史插桩深度和埕岛油田水深特征,归纳就位区域海床均匀性和插桩深度规律,最后通过对已有桩坑强度判别和物探手段进行综合分析。实例运用效果表明,该方法可提高动平台在同一井口多次作业插桩符合率及作业效率,降低动平台隐患。

螺旋桩室内模型试验设计及结果分析

曲线螺旋桩是一种施工速度快、环境污染低、成桩质量高的新型抗拔桩,在公路、建筑等各类地基工程中应用广泛。具有增大桩土间接触面、提高桩侧摩阻力、增强桩身抗拔承载力的作用。为进一步了解螺旋桩的抗拔承载机理,该文采取室内模型试验方法,对不同螺旋宽度及厚度的曲线螺旋桩展开模拟试验,分别监测不同抗拔荷载作用下各组模型的上拔位移量、桩身轴力、侧摩阻力及桩周土压力变化,进而分析出上拔荷载作用下螺旋宽度、螺旋厚度对桩身承载力发挥机理所产生的影响,总结出螺旋宽度是抗拔承载机理主要影响因素的结论,旨在为地基工程中曲线螺旋桩的科学应用提供参考。

黏性海床中固结桩式沉箱的垂向抗拔能力

随着海洋工程的日益大型化、深水化,巫需发展新型的水下基础建设方法。本文介绍了一种结合了吸力式沉箱与海工固结锚技术的固结桩式沉箱,描述了其结构与工作原理,并在试验室内开展了一系列的垂向上拔试验,观测分析了灌浆量及桩管长度对抗拔力的影响。试验表明,固结材料与桩管底部四周土体结合所形成的次生固结体大大增加了抗剪面积,固结桩式沉箱的抗拔能力较吸力式沉箱有显著提升;沉箱的灌浆量宜取1/20M_(s)(M_(s)为沉箱内能容纳的土体质量);短粗沉箱的最大抗拔力在桩管长度为1.5H(H为沉箱的高度)时出现拐点,细长沉箱的最大抗拔力拐点出现在桩管长度1.5H~2H区间。固结桩式沉箱的抓重比较传统沉箱更高,施工便捷,具有良好的工程应用前景。

桩间距对混凝土扩盘桩双桩抗拔承载性能试验研究

混凝土扩盘桩(以下简称CEP桩)为一种新型变截面桩基础,与传统直孔灌注桩有着截然不同的桩身构造,相较于直孔灌注桩,其抗拔承载性能更为良好,施工过程也更加经济、绿色、节能、环保,在实际工程中也被逐渐应用。CEP桩在竖向受拉作用下,桩间距是影响桩基础抗拔承载性能的重要因素。本文通过小比例半截面桩的试验方法,研究桩间距对双桩基础抗拔承载性能的影响。通过对比分析得出结论:CEP双桩的破坏过程与单桩基本相同;承力盘同位布置更为合理,且桩间距越大,承载能力越高;当需要错位布置承力盘时,应将最上盘布置在远离土体表面处。为群桩的研究奠定了基础,进一步完善了混凝土扩盘桩的理论体系,也为CEP桩在实际工程中的推广提供了理论支持。

抗拔螺旋桩叶片与地基相互作用试验研究

复杂的桩体表面几何形状对螺旋桩的桩土相互作用影响显著,该问题研究有助于揭示抗拔螺旋桩的工作机理。基于深基础承载力理论对螺旋桩基础的抗拔承载性状分析,提出了修正的叶片距宽比参数(叶片间距与叶片净半径的比),通过12次具有3种叶片距宽比的螺旋桩基础抗拔模型试验,实测了加载过程中螺旋桩基础的地基应力,研究了叶片与地基间的荷载传递规律和影响因素。试验表明:叶片距宽比小于5时,各层叶片的应力扩散作用较弱;在叶片距宽比小于3时,叶片与地基的荷载传递可认为是沿着叶片外径发生;叶片距宽比为5时,抗拔螺旋桩基础的桩土相互作用较强,首层叶片上部地基出现滑裂破坏。

DX桩抗拔位移的弹性理论解析解

基于可反映桩基荷载传递性状的“套叠”式桩周土变形模式和弹性理论,将等直径部分和扩径体部分桩周土分段建立位移方程,推导了桩身带有扩径体的非刚性和刚性DX抗拔桩的荷载-位移关系的解析解。该解析解可反映桩的变形以及桩周土模量随深度变化等因素的影响,且计算较为简便。通过有限元数值模拟对计算模式可能引起的误差进行分析以及DX抗拔桩现场载荷试验结果的验证,表明本文给出的解析解可较好地反映DX抗拔桩在工作状态下的荷载-位移关系,可为DX抗拔桩的工程设计提供参考。

桩在上拔荷载作用下的工程性状研究进展

目前,国内外对桩的抗压性能研究比较多,而桩的抗拔性能的相关报道和研究文献相对较少.目前工程中的抗拔措施主要有压重法、抗浮锚杆、降水抗浮、抗拔桩抗浮等,而抗拔桩抗拔承载力较高,应用比较广泛.目前主要的抗拔桩有等截面抗拔桩、斜桩、扩底桩等,支盘桩作为一种抗拔性能良好的新桩型,目前也有一些研究和应用报道,但对其研究总的来讲还处在起步阶段.根据现有文献的查阅分析,介绍了目前国内外对不同桩型的抗拔性能的研究情况,分析了不同桩型的抗拔机理和抗拔承载力的计算公式,最后得出了一些结论并提出了一些建议.

螺旋桩基础抗拔试验研究

异型的桩体几何形式增加了抗拔螺旋桩的桩土相互作用复杂性,抗拔试验研究有利于了解螺旋桩基础的承载机制和影响因素。通过16次原型桩抗拔试验,实测了单桩上拔荷载-位移曲线(U-Z曲线),该曲线表现出多拐点、渐进型特点,采用单位荷载的桩顶位移变化率、桩顶位移增量以及结合地基变形特征的方法判定了3种桩型的抗拔极限荷载。用U-Z曲线、lgU-Z曲线和P/Pu-Z曲线初步分析了桩体埋深、深宽比、首层叶片埋置深度以及叶片距宽比等参数对螺旋桩基础抗拔承载性状的影响。试验表明,抗拔螺旋桩的埋深、首层叶片埋置深度和叶片距宽比存在临界点,影响桩土的工作性状和破坏模式。

挤扩多盘桩抗拔承载力计算模式研究

结合软件模拟分析和试验现象的分析成果,确定挤扩多盘桩在竖向拉力作用下,桩周及盘上、下土体的破坏状态,根据冲切理论和滑移理论对挤扩多盘桩竖向抗拔承载力的计算模式进行分析,分别推算出当土体冲切破坏及滑移破坏时的计算模式,可为挤扩多盘桩抗拔承载力研究提供理论支持。

DX桩抗拔位移的弹性理论解析解

通过将反映桩基荷载传递机理的“套叠”式桩周土变形模式与弹性理论相结合,推导了桩身带有承力盘DX抗拔桩的荷载-位移关系的解析解。该解析解可反映桩的变形以及桩周土模量随深度变化等因素的影响,且计算较为简便。通过有限元数值模拟对计算模式可能引起的误差进行分析并以DX抗拔桩现场试验结果进行了验证,表明给出的解析解可较好地反映DX抗拔桩在工作状态下的荷载-位移关系,可为DX抗拔桩的工程设计提供参考。

扩底桩抗拔承载力的有限元分析

以某典型扩底桩为具体分析对象建立有限元模型,模型中土体采用弹塑性模型,桩土界面设置接触单元,对扩底桩上拔荷载传递特性以及抗拔承载力进行分析,讨论了桩侧摩阻力分布、土体塑性区的发展以及桩长和土的性质对抗拔承载力的影响等问题。

挤扩支盘桩在地下建筑抗浮设计中的应用

对目前地下建筑的各种抗浮措施进行了分析,根据挤扩支盘桩的受力特征,提出了采用挤扩支盘桩作为抗浮桩的新思路,给出了挤扩支盘桩单桩承载力的计算公式和构造要求,阐述了该方法的施工要点,并结合工程实例进行了技术经济分析。工程实践表明,采用挤扩支盘桩解决地下建筑抗浮问题是一种比较经济、合理的新方法。

微型桩整治隧底填充结构裂损病害的原理及效果分析

某隧道进口段仰拱填充结构在施工期出现大量未贯通的"V"字形裂缝。根据隧底填充结构裂损特征,结构现场工程地质条件、水文地质条件、地形地貌及隧道地下水排导系统设计与施工情况,得出作用在仰拱填充结构上的水压力是导致其开裂的主要原因。提出了通过发挥微型桩受拉特征整治水压力作用下隧底填充结构裂损病害的措施。通过数值分析、现场测试和观察得出了微型桩加固能有效减少或抑制仰拱隆起,防止隧道仰拱填充结构的"V"字形裂缝产生和发展。论证了利用微型桩整治水压力作用下隧底填充结构裂损病害的有效性,为类似隧道病害整治提供了参考依据。

软土地基抗拔桩极限抗拔力影响因素分析

抗拔桩的极限抗拔力是软土地基中抗拔桩设计的重要参数,为研究和分析抗拔桩极限抗拔力的影响因素,在国内外相关研究分析的基础上,结合上海火车南站抗拔桩静载试验实测数据,并通过ABAQUS有限元软件进行数值分析,研究了桩体弹性模量、桩长、桩径3种因素对抗拔桩极限抗拔力的影响。结果表明,桩体弹性模量对抗拔桩的极限抗拔力影响不大,而桩长、桩径的增加均能明显提高抗拔桩的极限抗拔力。

新型伞状抗拔锚的制作及其试验研究

针对传统锚杆的不足,结合带扩大头桩锚的优点,设计出一种新型伞状抗拔装置,该装置主要由伞状锚头(可在土层中张开)和张拉锚索组成,在制作成型的基础上对其进行3组拉拔试验,其中2组用于比较伞状锚在锚头处灌浆与无浆的承载性能,1组用于比较其与竖直抗拔桩的承载性能。试验结果表明,新型伞状锚的抗拔性能要优于传统的竖直抗拔桩,且锚头灌浆伞状锚的抗拔性能最好。结合试验过程进一步对伞状锚的受力机制展开研究,结果表明,伞状锚的抗拔力主要来源于锚头兜住的土柱重力和兜住土体与未兜住土体之间的剪切摩擦两部分,由此提出伞状锚极限承载力特征值的估算公式,从而为伞状锚的工程应用奠定基础。

埕岛油田海上自升式平台反复插拔桩对地层的影响

为提高埕岛油田海上自升式平台插桩稳定性,通过试验模拟了平台的插桩、作业和拔桩三个过程,以明确反复插拔桩造成的粉土和粉质黏土等地基土破坏形式、状态、强度丧失与恢复过程。反复插拔桩对地层的影响为:在平面距离桩靴中心1.6D(D为桩靴直径)范围内,扰动程度最高可达40%;沿深度方向土体的扰动程度在1.8D深度范围内基本不变,桩坑底部中心土体被压密,强度提升约40%。试验研究获取了贯入力和起拔力在初次和二次插拔桩全过程中的整体变化规律,为海上自升式移动平台稳定性计算提供依据,保障了平台插桩就位安全。

复杂场地下抗拔桩抗拔力的试验及模拟与应用研究

以郑州某工程抗拔试验桩单桩抗拔承载力试验结果为基础,对抗拔桩成桩过程进行了研究。从施工角度分析了导致抗拔桩抗拔力不足的原因,分别从施工工艺、化学造浆以及采用桩端桩侧复式后注浆工艺等方面来减小泥皮和沉渣对桩侧摩阻力和端阻力的影响。用单桩抗拔静载试验结果证明了桩端桩侧复式后注浆可以大幅度提高单桩抗拔力,并用公式验证了有泥皮和沉渣存在的情况下桩侧摩阻力和端阻力的减小以及注浆后的增强。最后说明了加强桩端后注浆对桩抗拔力的提高效果明显,并通过数值模拟证实了该点。

黏性土底床中桩基底部吸力试验研究

海洋工程结构物桩基/基础在水下黏性土底床中上拔时,其底部会产生负压,由于负压产生的吸力可一定程度上影响桩基的抗拔力,而对于该力的变化特性目前尚不明确。因此,开展对海工结构物桩基在黏性土底床中上拔时底部吸力的研究具有十分重要的现实意义。通过物理试验,测量了模型桩在黏性土底床垂直上拔过程中底部腔体形态、压力以及拉力的变化情况,分析了上拔速度和埋深比对桩体底部压力的影响。研究结果表明:在黏性土底床中,桩基底部负压吸力对抗拔力有一定影响;桩基上拔时,底部会产生孔隙水腔体,在负压作用下,腔体不断被周围土体回填,使腔体大小保持相对稳定;相同埋深条件下,桩基底部负压随上拔速度增加而增大,但当上拔速度增大到一定值后,其影响不再明显;相同上拔速度情况下,桩基所受负压随埋深的增加而增大。最后提出了计算桩基垂向上拔时底部最大吸力的经验公式,并对公式进行验证。

砂土中齿桩抗拔特性模型试验研究

为研究齿桩的抗拔承载特性,开展了缩尺模型试验,针对齿部结构的层数与长度变量进行了11组试验研究。结果表明:齿桩相比光面桩表现出更优异的抗拔性能,齿距、齿长与模型桩的抗拉拔承载力都呈现正相关;在一定的弹性承载阶段,模型桩的抗拔承载力随着齿层数的增加呈线性增大;齿长相比于齿层数对模型桩的抗拔承载力和抗拔侧摩阻力均具有较大的影响。试验及分析结果对小改截面桩的研究运用具有一定的借鉴意义。

东莞某大厦抗拔桩抗拔力偏低的可能性分析

本文结合东莞市某大厦的单桩抗拔试验,在对试验数据做出详细分析的基础上,根据抗拔桩的作用机理,进一步对造成抗拔桩承载力较低的可能原因进行了深入探讨,并提出了可采取的补救措施。