黄土地基中能量桩群桩承载变形性状模型试验

基于室内缩尺试验研究了含能量桩群桩在4次冷热循环过程中的桩身热力学特性及桩基承载变形特性变化规律,分析冷热循环对桩土温度、承台沉降、桩顶荷载及桩身摩阻力的影响。试验结果表明:冷热循环过程中能量桩较浅位置处桩身及桩侧土温度始终高于较深处,热循环过程中能量桩的传热效率高于冷循环过程。冷热循环会使承台顶面的工作荷载及群桩中各基桩的桩顶荷载发生往复变化,相应地引起承台发生往复倾斜,热循环引起的承台倾斜稍大于冷循环。热循环引起的能量桩桩身上部摩阻力为负,下部为正,冷循环时则相反。

路面荷载下包裹式加筋土桥台变形的试验研究

采用土工合成材料加筋土技术,建造包裹式加筋土桥台可以缩短桥梁跨度,提升桥台整体性能。为研究加筋间距、墙趾水平约束和土工格栅绕桩方式对桥台变形的影响,考虑道路面层荷载的作用,完成了4组静载模型试验。研究结果表明,在路面荷载作用下,包裹式加筋土桥台结构稳定,整体变形小。监测结果显示,加筋土桥台内桩柱的存在减小了桥台的侧向变形;墙趾水平约束的存在可以限制桥台的变形;减小加筋间距及采用刚性套管的格栅绕桩方式可增强桥台加筋土体的刚度和整体性,减小面板的水平位移,提高包裹式加筋土桥台的工作性能。研究成果对包裹式加筋土桥台工程设计具有借鉴价值。

缩径承台基桩竖向承载力及桩周土体变形

为了探究含缩径缺陷的承台基桩竖向承载性能和桩周土体变形规律,以缩径位于桩体深部为例,对1根完整承台基桩和6根缩径承台基桩进行了室内透明土模型加载试验,得到了桩荷载-沉降曲线。通过数据处理,得到承台沉降4 mm(极限承载力)时的桩周土体位移场。研究了缩径轴向尺寸和径向尺寸对承载力和桩周土体变形的影响规律,给出了承载力的变化原因。研究结果表明:缩径会严重影响基桩承载力,当轴向尺寸为20 mm、径向尺寸为8 mm时,极限承载力损失可达17.59%。承台和缩径周围的土体产生了较大的变形,减少了桩与土之间的相对位移。随着缩径轴向尺寸和径向尺寸增大,土体变形增大。缩径周围和桩端之间的土体发生贯通现象,桩与土体产生了同步位移,且随着缩径尺寸越大,贯通现象越明显。承台和缩径周围的土体与桩之间的相对位移,以及缩径周围与桩端之间的土体产生的贯通现象导致桩的侧摩阻力降低,从而损失了桩的承载力。

桩-土-承台共同作用的简化分析方法

从桩与承台下地基土共同分担荷载的基本条件出发,提出了一种从单桩荷载沉降曲线入手的桩-土-承台共同作用简化分析方法。在给定单桩荷载水平下,假定承台下桩间土的变形量等于此时单桩沉降量,求解相应的板底应力,从而可以得到任意桩荷载水平下的承台荷载分担量,而不必将桩的受荷水平限制在极限荷载。将基础沉降分为桩间土变形量及桩端下卧土层的整体压缩量两部分进行分析。桩间土变形量等于单桩在给定荷载水平下的沉降量,而桩端下卧土层的整体压缩量则由承台与桩两部分荷载引起,可以相对准确地预测基础沉降量。工程实例分析与实测结果的比较表明该方法是可行的。

带帽PTC桩在高速拓宽软土路基处理中的试验监测分析

新旧路基间差异沉降的控制是软土地区高速拓宽工程中路基处理的关键问题之一。在北方某高速改扩建工程中,软土路基处理采用了带帽PTC桩复合地基方案,并在试验路段中开展了地基处理效果的综合试验监测。基于原位监测数据,本文系统分析了带帽PTC桩网复合路基的锤击成桩扰动效应、复合桩土应力比、超孔隙水压力、施工期路基沉降及水平变形特征等规律。分析结论可供类似工程刚性桩复合地基的成桩工艺选择、桩型设计参数优化、路基填筑速率及变形控制等的设计、施工借鉴参考。

桩台共同工作机理的试验研究与分析

本文通过对砂土中相同桩距、不同桩数、不同桩长的桩台基础模型的对比试验,分析了在垂直荷载作用下,桩尖刺入变形及承台荷载分担比随桩数、桩长变化的特性,研究了桩尖刺入变形随荷载增加而变化的规律,对桩尖刺入变形在桩土共同工作中所起的作用有一些新认识。

软土地区高桩承台结构桩基内力及变形分析

为探究板桩式高桩承台结构在软土地区船闸工程应用中的合理性,文章利用Plaxis有限元软件,模拟分析了上海市某船闸引航道高桩承台挡墙结构的受力变形特征以及桩侧土压力的分布情况,并与实际观测值进行了对比分析。结果表明,各排桩的水平位移极值从前至后逐渐增加;各排桩的弯矩值从前向后依次增加,且最大负弯矩出现的位置有逐渐升高的趋势。由于承台卸荷作用和后排桩的遮帘作用,第一排桩在开挖面以上承担的有效土压力值明显小于后几排桩。整体而言,板桩式高桩承台结构抵抗变形能力强,能有效地承担土水压力,在软土地区船闸引航道工程中适宜采用该结构型式。

深厚软基上澳门机场护岸设计技术

在深厚软土地基的回填工程中新建护岸,结构变形控制、地基承载力和施工工艺选择往往是关键。以澳门国际机场扩建工程为实例,针对深厚软土地质和复杂环境条件及限时、限高等机场特殊施工条件,开展护岸结构选型、结构计算、施工工艺选择等关键技术研究,提出前板桩后桩基的高桩承台等结构方案,能较好地解决深厚软土、环境复杂、施工条件受限等情况下的护岸变形控制、地基承载力和施工难题,可为类似工程提供借鉴。

桩土变形和承台变形对单桩竖向力的影响研究

为了研究桩土变形和承台变形对群桩基础中单桩竖向力的影响,分别采用规范简化公式和考虑桩土变形、承台变形的有限元方法对群桩基础中单桩竖向力进行计算,分析了产生误差的原因、规律和范围,并结合实际工程计算分析了复杂情况下单桩竖向力的分布情况。结果表明:规范简化公式把承台看作多点铰支、刚度无穷大的梁,计算误差一般在7%以内,满足工程要求;考虑桩土变形时,桩和承台可视为刚接的刚架,桩会根据其转动刚度的大小分担一部分弯矩,从而使承台弯矩变小、单桩竖向力变小;同时考虑桩土变形和承台变形时,刚架模型依然适用,不过空间效应会使单桩竖向力的确定变得复杂。