湿陷性黄土场地中单桩承载力与负摩阻力试验研究

为了研究湿陷性黄土场地中土体湿陷引起的桩基承载力问题,在平凉市某工程现场利用机械成孔灌注桩(桩径0.8 m,桩长26 m)进行荷载-特殊浸水试验,对试验过程中不同深度处的桩身轴力和桩侧摩阻力进行分析。结果表明:天然状态下试验桩极限承载力大于13 200 kN,受力特性为典型的摩擦桩;由于前期泥浆护壁施工方式对孔壁的浸水影响以及桩周土沿桩长方向上物理力学性能分布的不确定性,侧摩阻力沿深度出现多个峰值,最大值均出现在泥浆护壁以上(桩身2~6 m)位置处;在渗水孔与渗水坑相结合的特殊浸水试验条件下,桩侧负摩阻力在浸水试验第8 d时趋于稳定,中性点在桩身8 m位置处,负摩阻力为107.6 kPa;试验过程中桩周土沿桩长分段发生湿陷,而不是随浸水自上到下逐渐湿陷;受到预浸水作用的试件SZH在静载试验结束后的中性点出现在桩身12 m位置处,负摩阻力为127.8 kPa,人工浸水试验主要使桩身8 m位置以上桩身轴力增大,中性点位置保持不变,表明负摩阻力受桩顶荷载、浸水方式和浸水固结时间影响显著。

自平衡法和高应变检测在码头灌注桩中的应用

海南某高桩码头工程地质条件特殊,表面覆盖硬岩层,下部为黏土层,码头基础采用灌注桩结构,以硬黏土层为持力层。施工后分别采用自平衡法静载试验和高应变法检测桩基承载力,将检测结果与规范理论计算结果进行比较。结果表明,通过自平衡检测的荷载-位移关系曲线判断,桩端依旧处于弹性阶段,并根据在加载过程中桩身轴力沿桩身轴向的分布情况,可分别判断各桩侧摩阻力、端承载力的发挥值,从而判断桩阻力并没有全部发挥,桩基的实际极限承载力大于试验值。高应变检测法检测桩侧摩阻力结果大于理论计算结果,桩端承载力小于理论计算结果,总桩基承载力二者比较接近,因此可以作为静载试桩的辅助验证。在港口码头工程中采用自平衡静载测试法,并用高应变检测法进行验证,可以解决水域条件下大质量桩基承载力的检测问题。

带扩大桩靴桩基施工挤土效应解析研究

提出新型带扩大桩靴预应力管桩基础.不同于均匀截面管桩的施工挤土效应,由于桩靴尺寸大于预制管桩桩身,桩端扩张不宜视作理想球体而更接近于扁球体(旋转椭球体).基于扁球体扩张源对新型带扩大桩靴桩基施工挤土位移场进行解析求解,基于圆孔扩张理论考虑桩周土塑性区域的体积变形,对扁球体扩张应变路径法计算结果进行修正.通过提出的解析解,研究带扩大桩靴桩基施工挤土效应.结果表明,桩周场地可以根据位移场分布规律,大致分为近地表、近桩端以及桩身附近3个区域.扩张源形态越“扁”,桩身附近区域水平“排开”效应略有增强,近地表区域地面“隆起”位移及近桩端区域竖向位移显著减小,这对于挤土桩施工而言是非常有益的.

带扩大桩靴桩侧同步灌浆桩成桩过程试验研究

针对新型带扩大桩靴桩侧同步灌浆预制桩基础的施工成桩过程,开展透明土模型的试验研究.相较于传统预制桩,新桩型成桩完成后,端部扩大桩靴结构及桩周固化后的水泥浆液可以明显提升基桩端阻力和侧摩阻力,使得该新桩型具有较高的抗拔能力.通过透明土材料Laponite RD模拟软黏土施工环境,分别针对常规预制桩、带扩大桩靴预制桩及带扩大桩靴桩侧同步灌浆预制桩开展对比模型试验,采用粒子图像测速(PIV)技术进行成桩施工过程的可视化后处理,以探明该新桩型的成桩过程机理,为新桩型的进一步推广应用提供理论支撑.研究结果表明,新桩型施工挤土位移场的分布形式不同于常规预制桩,呈涡旋状,挤土位移的影响范围小于桩靴同直径的预制桩. X、Y方向的位移云图显示,扩大桩靴结构和同步灌浆施工技术使得桩周土体表面及内部施工扰动的影响范围更小,这对于挤土型桩基施工而言是十分有益的.

既有铁路桥梁桩基检测与病害加固处治

某既有铁路桥梁因水害导致墩身位移,为快速无损进行桩基完整性检测,采用基于桩侧切割小平台作为激发点的瞬态激振的双速度法,共检测5根角桩,判定3根桩无缺陷反射,2根桩局部有缺陷异常反射。对其中2根无缺陷桩和1根有缺陷桩进行钻孔验证,3根桩芯样结果与检测结果一致。针对墩身位移病害,分两阶段进行加固处治,第一阶段主要采取山体侧清方卸载、设置环形截水沟、临空侧设置钢板桩及填土反压等应急抢险措施,阻止病害程度进一步加剧;第二阶段综合采取增设仰斜孔排水、锚杆框架梁、锚固桩、扩大承台及加桩等永久整治措施。经两阶段加固处治后线路恢复运营,桩身应变、墩身及轨道位移监测数据均正常。

深厚杂填土地基挤密桩加固效果试验研究

在深厚杂填土场地地基处理时,挤密桩由于较好的适用性和经济性而得到广泛应用。但是,在挤密桩的加固效果计算上尚有诸多不足。在夯扩挤密桩试验研究中,通过设置观测标点,研究在以粉土、砂质粉土、黏土及碎石素填土为主的深厚杂填土场地夯扩挤密桩地基处理的效果,判断夯扩挤密桩挤密影响范围,并采用干密度试验比照分析,对定位点测量的结果进行验证。通过综合分析得到挤密桩较精确的地基加固范围,并分析竖直方向加固效果的变化,为类似工程设计提供参考。

基于双荷载箱自平衡法的黄土地区桩基承载特性试验研究

为探究双荷载箱自平衡法在黄土地区的适用性,以陕西地区某城市立交工程2根抗压试桩为研究对象,对桩基竖向承载力进行检测,分析了桩底压浆前、后桩基承载力的提升程度及组成差异,并从桩身轴力、桩侧摩阻力及桩端阻力3个方面对荷载传递规律进行研究。结果表明:压浆后桩基极限承载力相较于压浆前提升了51.74%,其中桩端阻力值增加到压浆前的2.5倍,且占桩基承载力的比重明显增大;双荷载箱自平衡试验中,桩身轴力在上荷载箱处产生并达到最大值,向桩顶和桩底逐渐衰减,轴力向下衰减速率明显更快;桩侧摩阻力由上荷载箱处开始发挥,沿桩身传递过程中,由于桩土相对位移逐渐减小,最终衰减至最小值;下部桩身桩端反力-位移曲线与传统静载试验的荷载-位移曲线类似,但两者桩周土应力场存在差异。

双荷载箱自平衡法在超长桩基承载力测试中的应用

在黄河中游山西小北干流范围,地下以砂土、粉质黏土层等物理力学指标较低的地层为主。在这种复杂的地质条件下,为保证桥梁桩基承载力和上部结构的安全性要求,设计多采用大直径超长桩为主,施工难度较大,造价较高。双荷载箱自平衡法是指根据试验方案规定,在桩身特定位置依次嵌入两个荷载箱,然后按照加载试验方案对荷载箱进行逐级分段加载,分别得出3段桩身的承载力,可以解决超长桩基试桩试验中的很多问题,为桩长优化设计提供数据支撑,具有广泛的应用前景。

自平衡试桩理论解析转换方法及工程应用

提出一种基桩承载力自平衡测试的解析转换方法,采用有限差分法建立上、下段桩各微段控制方程,通过编程求解上、下桩身各微段处的内力及变位量,代入精确转换公式,将自平衡试桩结果转换为类似传统静载测试荷载(Q)-位移(s)曲线形式,并求解其极限承载力。结合广西来宾裕达梧桐苑3根钻孔灌注桩自平衡法测试工程,应用该解析转换方法对测试结果进行转换。研究表明,3根试桩内力均表现为离加载端较近的土层承担的荷载较大,轴力由加载端向两端衰减程度逐渐减小,且侧摩阻力变化特性呈现双曲线分布。就单桩承载力而言,简化转换方法偏于保守,而解析转换方法考虑了桩侧各层土的性质差异,相比精度可提高约12%。该解析转换方法能准确地反映出上、下段桩身内力分布规律以及桩侧土层承载特性,且可以高效准确地实现承载力的转换,在基桩承载力自平衡测试工程领域具有广泛应用前景。

螺纹扩大体钢桩在深基坑支护工程中的应用研究

螺纹扩大体钢桩是近年来江浙沪地区逐渐兴起的一种新型斜向支护结构,与传统钢筋混凝土内支撑相比具有施工便捷、工期缩短、成本节约等优势。文章结合苏州工业园区某大面积深基坑工程,对螺纹扩大体钢桩的应用进行介绍,重点对支护型式的选择及施工工艺进行阐述;静载试验结果表明,螺纹扩大体钢桩承载力满足设计要求;启明星软件计算结果和现场监测数据均显示,钢桩的变形控制效果好,该项目的成功经验可供类似工程借鉴与参考。

基桩承载力反向自平衡试桩法模型试验研究

针对反向自平衡试桩法在工程实践中可能存在的问题,应用室内模型试验对该方法的可操作性进行研究。首先,设计并浇筑完成了反向自平衡试桩法模型试验装置;其次,分别进行桩身加载和桩顶加载试验,得到试验数据;最后,将试验结果和经验公式法计算结果进行对比分析。研究结果表明:反向自平衡试桩法荷载箱位置难以同时满足两次加载所需平衡力的要求,且结果还受加载顺序和上下段桩之间预留间距影响,还需对最优加载顺序确定、荷载补偿、上下段桩间预留距离确定等问题进行研究。

墩身偏位原因及纠偏加固方案数值模拟研究

为探究某大桥墩身偏位的原因,在原位勘察结果的基础上,分析研究了导致墩身发生偏位的影响因素,这些因素包括桩底下卧软弱破碎带、桩侧及桩底岩层软化、桩侧钻孔、桩侧及桩底岩层在振动耦合作用下的加剧软化等。通过数值模拟发现,岩层软化对于墩身偏位的影响程度最大,桩底下卧软弱破碎带次之,桩侧钻孔对于墩身偏位的影响最小。在探明墩身发生较大偏位的主要原因后,针对补桩过程中墩身发生第二次较大偏位的现象,提出预注浆加固的方法进行纠偏加固。数值模拟结果表明,预注浆加固可使补桩引起的6#墩身偏位量减小80%。优化后的6#墩纠偏加固顺序为:原5#~8#桩底预注浆加固、补桩、增大墩身截面纠偏墩身。

既有挡土墙加固关键技术研究

本文依托某挡土墙加固工程,结合实施环境、项目实施工期、安全、经济、技术等因素对加固方案进行了综合比选,选用扰动小的拼接螺旋钢桩进行地基加固处理,选择轻型悬臂式挡土墙结构方案,采用自钻锚杆将既有浆砌片石挡土墙与悬臂式挡土墙进行连接,打通泄水孔,加强现场监测,最终确定合理的路基结构形式。本研究为类似挡墙加固工程提供了借鉴案例。

重庆地区基于基桩自平衡法的桩端阻力和桩周侧阻力测试探究

基桩竖向承载力设计过程中桩端阻力和桩周侧阻力往往是依据经验值进行计算,但经验值考虑较为保守。基桩自平衡法在工程实践中已得到广泛应用,重庆市地方标准提出可采用该方法对桩端阻力和桩周侧阻力进行测试,但并未提出具体的试验要点。本文对采用自平衡法测试桩端阻力和桩周侧阻力的可行性进行了论证,并将其应用于实际工程项目,结合现有规范、基桩理论基础及工程经验提出了试验要点及注意事项,供本行业技术人员参考与研究。

自重湿陷性黄土地区桩基础承载特性研究

文中依托西安某公路桥梁工程,采用有限元法,结合现场浸水载荷试验结果,在验证模型有效性的基础上,通过改变桩径及桩长,对比研究了桩周黄土产生湿陷和未产生湿陷两种情况下的桩基受力承载特性.结果表明:当桩长为20 m、桩径为0.8 m时,桩周土未湿陷时极限承载力为3 500 kN,桩周土湿陷时极限承载力为3 300 kN,承载力减小了5.71%.当桩长为17.5 m、桩径为1.2 m时,桩周土未湿陷时极限承载力为6 000 kN,桩周土湿陷时极限承载力为5 700 kN,承载力减小了5%.自重湿陷性黄土地区的桩基承载能力随有效桩长的增大而增大,且相较于增加桩长,增加桩径时承载力的提高幅度较大,且沉降量较小,表明自重湿陷性黄土地区增加桩径更有益于提高桩基础的承载力.

基于工程应用的自平衡试桩法优势分析

依托实际工程,通过使用自平衡试桩法对桩基的承载力进行相关检测。说明了自平衡试桩法的试验原理、试验过程及试验数据分析过程,最终结合各项检测结果,对试验桩的承载力进行检测评估,并对自平衡试桩法在工程应用中的优势进行分析。

预应力管桩长螺旋引孔注浆与自重式植桩施工技术

针对常规预应力管桩施工方法在基坑底部施工受限的问题,提出在桩位预引孔注浆及植桩的方法。通过将注浆系统与长螺旋钻机集成一体,实现长螺旋喷气钻进引孔、提升钻杆同步注浆一体施工,待形成水泥浆孔后,将预应力管桩以自重式植入浆孔内,最后通过振动锤和送桩器送至桩端持力层。管桩和水泥浆有机结合,形成强度较高的水泥土复合管桩,显著提高桩身承载力,满足施工正常开展,同时确保管桩植桩质量。

某工程基桩承载力自平衡测试法研究

基桩承载力自平衡测试法由于其灵活性和可靠性,在大吨位桩基承载力检测试验中有着较大优势。文中从工程实例出发,试验前通过计算确定受检桩平衡点的具体位置,依据现场检测数据绘制Q-S曲线,计算出三根受检桩单桩抗压承载力均满足设计要求。试验难点在于桩身“平衡点”位置难以准确把控,而且试验对施工质量具有较为严格的要求。

西北某大型机场航站楼桩基自平衡法检测应用

论文以西北某大型机场航站楼基桩自平衡试验为背景,浅析自平衡法基桩荷载传递原理及等效转换原理,结合现场试验实测数据分析自平衡静载效果,并与锚桩法传统静载试验进行了对比分析。结果表明:对于该地区冲洪积地貌单元,泥岩、角砾、粉质黏土可以为基桩提供很好的侧阻及端阻力、Q-S 曲线多为缓变形,陡变型较少;同时也证明采用自平衡法静载试验安全可靠、工期减短、对于大吨位静载非常适合,但很难找到上下段桩平衡点,理论计算与实际加载存在偏差,对该类地区的类似桩基自平衡静载项目具有参考作用。

自稳式注浆钢管前撑技术在深大基坑中的应用

上海等软土地区深大基坑支护,传统上需要考虑采用水平支撑体系。自稳式注浆钢管前撑技术是一种新型的支护体系,具有工期短、综合造价低、施工方便等优势,目前工程实践经验和研究成果相对较少。结合上海市某深基坑工程采用注浆钢管前撑和水平支撑体系的实例,详细介绍了钢管前撑的设计方案和施工工艺,采用有限元软件模拟计算,对该技术与传统水平支撑实施情况进行对比分析,结合现场检测和监测数据的反馈,表明注浆钢管前撑技术“时空效应”明显,实测变形和内力较计算值小,支撑承载力有保证,能很好控制基坑变形,可为该技术在类似项目中的推广应用提供借鉴与参考。