超大直径嵌岩桩基础竖向受荷性状研究

研究目的:超大直径桩的应用越来越多,超大直径桩基础的工作性能是否仍可以采用常规的设计方法,需要进一步研究。本文基于夜郎河铁路特大桥的超大直径桩基础,结合具体地质情况采用FLAC3D软件仿真模拟分析大直径单桩基础竖向受荷特性。研究结论:(1)对于完全嵌入强度较高岩层的桩或上覆岩层强度较高的超大直径桩基础,当桩的长径比大于1.8时,桩基侧阻曲线形态表现为“上大下小”;随着桩长减短、长径比减小,桩上部侧阻逐渐减小,下部侧阻逐渐增大;当长径比很小时,变成“两端大、中间小”的形态;(2)只有当桩侧岩层弹模较小或上覆土层强度较低(如为黏土)的超大直径桩基础,侧阻曲线才表现为“上小下大”的形态,且桩侧岩层弹模越小,或上覆土层越弱,这种特征表现越明显;(3)超大直径桩的最优长径比小于3,比小直径桩的最优长径比小;(4)对于同直径的超大桩基础,桩侧阻力会根据桩侧岩层弹模的不同表现出三种不同的分布形态;(5)本研究成果可为超大直径桩基础的研究及应用提供指导和参考。

高轴压比下预制桥墩承插式连接力学行为试验研究

为研究高轴压比下预制桥墩承插式连接的力学行为,通过轴压性能试验,研究连接的受力失效机制,明确影响连接轴压强度的关键设计参数,分析侧剪应力分布与极限值,提出承插式连接侧剪应力计算与墩柱承插深度设计方法。结果表明:采用墩柱表面粗糙化处理的承插式连接轴压强度满足桥墩设计荷载要求;承插式连接轴压强度随墩柱承插深度的增大而增大,且强度增量与承插深度增量呈近似线性关系;承插式连接有效承插深度为总承插深度的2/3,且在有效承插深度内,侧剪应力呈均布状态;随着墩柱表面粗糙度的增大,承插式连接的极限侧剪应力得到显著提升,但当墩柱表面粗糙程度达到6 mm以上时,极限侧剪应力不再提升;根据试验与理论分析结果,提出波纹型墩柱表面极限侧剪应力及满足轴向承载力要求的承插深度计算公式。

流塑淤泥地质大长径比嵌岩桩施工常见问题分析

为了有效避免桩基施工过程中的常见问题,达到提高成桩质量的目的,结合珠海市某大桥东引桥桩基础的施工实践,针对桩基施工中出现的斜孔、扩孔、孔底沉渣厚、钢筋笼上浮、桩身夹泥等常见问题,分析了流塑状淤泥地质条件下大长径比嵌岩桩施工常见问题的原因,提出了施工质量控制的相应措施,并应用于珠海某大桥东引桥桩基施工。经超声波无损检测,桩基一类桩比例95.2%,达到了提高桩基质量的目的。

深层地库嵌岩工字钢桩新型送桩器构造设计与施工工艺研究

在人口密度较高的地区,以重建旧式楼宇解决现屋居住问题愈发常见。在港澳地区,此类重建项目中以嵌岩工字钢桩作基础较为普遍,但以常规工字钢桩方法施工缺点较多。为了优化其施工方式及减低狭小空间带来的影响,本文提出了一种适用于不同深度工字钢桩吊运的新型方式,以取代工字钢接驳至地面的传统技术。通过澳门地区某小型市区重建项目实例,深度剖析采用新型送桩方式的优势,包括节省建材、运输、提高施工作业效率及安全施工环境等。并通过自制研发多样化的小型配件配合送桩器使用,加强桩基础施工的质量控制,对整体送桩系统作更完善的配置,并分析送桩器所创造的效益,为类似工序提供施工技术参考。

按桩顶沉降控制的嵌岩桩嵌岩深度计算方法

深入探讨了嵌岩桩的荷载传递机理,针对目前规范采用的嵌岩桩嵌岩深度计算方法的不足,根据嵌岩桩承载机理建立荷载传递方程,提出按基桩竖向荷载传递特性确定嵌岩桩嵌岩深度的计算方法,并得到桩端荷载分担比与嵌岩深度的表达式。通过算例深入研究了嵌岩深度及桩端荷载分担比随桩顶沉降变化规律。结果表明,同等条件下桩顶沉降要求越小,所需嵌岩深度越大;沉降越大,桩端所承受荷载比例越大;桩端荷载分担比随嵌岩比的增加而减小。该方法可同时考虑上部结构对沉降的要求与桩端荷载分担的比率,从安全和经济角度综合确定嵌岩桩的嵌岩深度。

嵌岩桩承载性状的有限元分析

在有限元分析的基础上 ,采用Duncan非线性弹性E -B模型对嵌岩桩垂直荷载作用下的承载性状作了较为全面的探讨。指出嵌岩桩确实存在着深度效应 ,当嵌岩达到一定深度后 ,继续增加嵌岩深度 ,对桩的承载能力的提高已不明显 ,甚至无助于承载能力的提高。并得出了嵌岩桩垂直承载力与基岩强度成指数关系的结论 ,强调桩底沉渣不仅增加嵌岩桩的平均侧阻力和桩身沉降 ,而且将显著提高桩侧岩层的局部应力。文中结论可为桩基工程的科研。

大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算模型

为改进河流海洋工程中的大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算方法,探讨嵌岩深度与影响参数之间的关系,假定嵌岩段桩侧岩石抗力呈线性分布且岩石破坏符合莫尔二次抛物线判据,根据嵌岩段桩身受到桩前岩体法向正应力和桩侧岩体切向剪应力共同作用得到嵌岩段桩体受力计算模型,基于桩身受力平衡给出最小嵌岩深度解析解,并利用室内模型试验以及工程设计结果对计算模型进行验证。结果表明:嵌岩深度随着基岩顶面处水平力的增大而增大,随着桩径的增大而减小,随着桩侧岩石单轴饱和抗压强度的增大而减小;岩石单轴饱和抗压强度增大到某一定值时,嵌岩深度呈小幅递减趋势;上覆土层压应力对嵌岩深度影响不大。

滑动面倾斜时抗滑桩弹塑性区临界高度的计算

探讨了三峡库区滑坡治理滑面倾斜时抗滑桩桩前岩土体弹塑性区临界高度的计算模式。介绍了常用的确定抗滑桩嵌岩深度的工程地质法和强度控制法,剖析了抗滑桩设计的弹性理论和弹塑性理论,利用空间楔形体极限平衡理论,得出了滑面倾斜时桩前岩土体弹塑性区的临界高度计算公式,并且讨论了弹塑性区临界高度与滑面倾斜角度及岩体的强度参数之间的关系。以三峡库区万州区某滑坡为例,计算了桩前弹塑性区的临界高度,并总结出临界高度与滑面倾角及岩体的黏聚力呈指数分布关系,与岩体的抗力及岩体的内摩擦角呈线性分布关系的规律。根据这些规律可以对抗滑桩嵌岩深度进行修正,并适当地控制抗滑桩嵌岩段岩土体弹塑性区临界高度。

陡坡段桥梁基桩嵌岩深度问题研究

利用数值流形元在处理桩位移及应力不连续问题方面的优越性,重点解决了桩岩接触面分析的数值实现。然后,在合理模拟边坡基桩开挖及选取材料本构模型与参数的基础上,对陡坡路段桥梁基桩的嵌岩深度问题进行了深入探讨。计算表明：边坡桥梁基桩同样存在嵌岩深度问题,当嵌岩达到一定深度后,盲目增加嵌岩深度对承载力的提高已不明显,工程设计建议取2~3倍桩径。

嵌岩桩竖向荷载-沉降特性的有限元分析

嵌岩桩因单桩承载力高在工程上得到广泛应用.迄今为止,嵌岩桩的荷载传递机理尚不完全清楚,单桩沉降的影响因素又十分复杂.以ABAQUS为平台,对嵌岩桩的荷载沉降特性进行了全面的有限元分析,探讨了嵌岩桩受竖向荷载作用下影响单桩承载力及沉降的各种因素.分析结果表明,嵌岩深度、桩身弹性模量、嵌入岩石弹性模量、沉渣厚度是影响单桩承载力及沉降的主要因素.

嵌岩桩垂直承载力的有限元分析(下)─—基岩强度和桩底沉渣厚度对承载性状的影响

讨论嵌岩桩在基岩强度变化和桩底沉渣厚度影响下的承载性状 ,得到嵌岩桩垂直承载力与基岩强度成指数关系的结论 ,并强调桩底沉渣不仅增加嵌岩桩的平均侧阻力和桩身沉降 。

嵌岩地下连续墙受力性能研究及设计建议

以一个典型工程为背景,通过现场监测,总结了嵌岩地下连续墙的受力和变形特征,并与普通地连墙进行比较,发现嵌岩地连墙在嵌岩位置会出现很大的负弯矩,对其设计起控制作用;通过理论计算分析了墙厚和嵌岩深度对墙体受力的影响,发现加大墙厚可以在一定程度上减少变形,但是会大大增加墙身受力特别是嵌固段的负弯矩;一定的嵌岩深度有助于提高围护结构的稳定和减少变形,但达到一定深度后再增大嵌岩深度并不能改善支护结构受力;根据施工阶段的变形监测,利用有限元方法对地连墙嵌岩段进行受力分析,结果表明在基岩顶面地连墙会出现应力集中,但是区域不大,设计时可以考虑一定的塑性应力重分布。

嵌岩桩垂直承载力的有限元分析(上)——嵌岩深度效应

着重讨论嵌岩桩的嵌岩深度效应 ,当嵌岩达到一定深度后 ,继续增加嵌岩深度 ,对桩的承载力的提高已不明显 。

嵌岩桩竖向承载力的研究

综合研究了国内外２０余年来对本课题的研究所取得的进展。通过对１５０例现场实测资料和两例原位长期观测资料的分析，得出了嵌岩桩在竖向荷载下桩端阻力分担荷载比（Ｑ＿ｂ／Ｑ）随桩的长径比（Ｌ／ｄ）而变化的一般规律，这些规律与通常认为嵌岩桩均属端承桩的传统观念迥然不同。并阐述了形成这些规律的机理；探讨了不同长径比的嵌岩桩可能成为端承桩或摩擦端承桩的必要条件，以及嵌岩桩适宜的嵌岩深度。认为当不符合所述条件时，桩一般不宜嵌入中等风化程度以上的岩层。最后，提出了能反映上述规律，而用经验参数确定嵌岩桩竖向承载力的合理的计算通式。

岩溶区桥梁桩基桩长确定方法研究

根据岩溶区桥梁基桩的工程特点,并考虑桩身转动时桩尖断面与基底岩接触面上产生的反力矩等对基桩的影响,提出了岩溶区桥梁基桩嵌岩深度的计算方法;在溶洞顶板抗冲切、抗剪验算中分别引入格里菲斯判据和莫尔判据,推导了岩溶区基桩下伏溶洞顶板稳定性计算新方法,并由此得出最小顶板安全厚度的确定方法。在此基础上,提出了如何根据地质钻探资料,确定岩溶区桥梁基桩桩长的计算流程,并应用于湖南省宁道高速公路,获得了较好的经济效益。

FA326A型自调匀整并条机的使用实践

为了使熟条达到较好的质量水平,并验证FA326A型自调匀整并条机的匀整作用,在并条工序的末并采用了FA326A型自调匀整并条机。通过合理选择凹凸罗拉的厚度和喇叭口大小;正确调整位移传感器的位置;以生产试验来确定死区长度和放大倍数;设定合适的报警极限,使得熟条质量较FA306A型并条机熟条质量有了较明显的改善,成纱质量也得到了一定提高。

公路桥梁嵌岩桩嵌岩深度计算

本文深入探讨了嵌岩桩的荷载传递机理,对目前规范采用的嵌岩桩嵌岩深度计算方法进行了深入分析,针对规范方法没有考虑桩身转动时桩尖断面与基底岩接触面上产生的反力矩等有利条件的影响而导致最后的计算结果偏大的不足,提出了两种修正方法。最后还通过具体计算实例进行了分析验证。

海上超长大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术

介绍槟城二桥主桥钻孔灌注桩施工技术。马来西亚槟城第二跨海大桥主桥是一座双塔斜拉桥。该桥索塔基础采用21根φ230 cm/φ200 cm变直径钻孔灌注桩,其最大设计桩长为126.9 m,桩端嵌入微风化基岩深度达8 m,最大成孔深度达133.15 m。基于对槟城二桥主桥海上钻孔灌注桩的施工技术管理实践,总结超长钻孔灌注桩的设备选型、成孔、成桩、桩基承载力试验等施工工艺,为同类桩基的施工提供经验。

海上超长大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术

介绍槟城二桥主桥钻孔灌注桩施工技术。马来西亚槟城第二跨海大桥主桥是一座双塔斜拉桥。该桥索塔基础采用21根φ230 cm/φ200 cm变直径钻孔灌注桩,其最大设计桩长为126.9 m,桩端嵌入微风化基岩深度达8 m,最大成孔深度达133.15 m。基于对槟城二桥主桥海上钻孔灌注桩的施工技术管理实践,总结超长钻孔灌注桩的设备选型、成孔、成桩、桩基承载力试验等施工工艺,为同类桩基的施工提供经验。

软岩嵌岩长桩嵌土段工作机理研究

通过系统的数值模拟,对软岩嵌岩长桩嵌土段的工作机理进行了分析,认为嵌岩使得桩周土体中附加应力分布集中;同时,相对于具体工程条件,桩的嵌岩深度存在一最优值.