基于极限抗力的微型群桩承载失效模式研究

基于刚度等效原则推导了微型桩组合结构极限承载力计算方法。结合现场试验及监测成果,采用数值分析方法研究了微型桩组合结构加固边坡的极限承载力及极限破坏模式。研究表明:微型桩间距与结构宽度对微型桩组合结构的极限抗力影响显著,微型桩间距越小,布置越密集,结构宽度越宽,组合结构的刚度越大,其极限抗力越大。微型桩组合结构破坏过程分为:滑面土层剪切破坏、微型桩桩体弯曲破坏、桩-土界面剪切破坏、微型桩桩体拔出破坏4个阶段。微型桩组合结构加固边坡最终的破坏形式是桩体拔出破坏,以桩体发生剪切破坏时的荷载作为极限抗力,低估了其承载能力。联系梁能增加微型桩组合结构的整体刚度,但不会显著提高其极限承载力。

单桩静载试验中钢筋连接新技术分析

将钢筋连接工艺应用到单桩竖向抗拔静载试验中,代替传统的焊接连接方法,以期达到快速、安全、方便、节约成本的目的。本研究为该思路的初步尝试,针对小吨位的常见空心预制桩抗拔试验,加工了一套装置。该装置利用预制桩孔洞内的灌芯钢筋提供上拔力的特点,利用锚具卡扣装置,将钢筋和装置进行连接。在上海松江区某项目开展了现场试验,整个组装过程无需焊接,试验结束拆解装置后可重新利用,为同行提供参考。

宁波地区双桥静探法估算单桩承载力的应用

预制桩被大量地应用于宁波软土地区,且在工民建项目中有应用越来越多的趋势。结合宁波中心城区工程实例,对比分析根据JGJ 94—2008建筑桩基技术规范双桥静力触探法和经验参数法所估算预制桩单桩竖向极限承载力标准值的差异,并与静载检测成果作对比分析,进而对规范公式进行适当修正,初步得出适用于该工程的经验公式,为宁波地区运用双桥静力触探试验方法准确计算单桩竖向承载力标准值、优化桩基设计方案提供借鉴意义。

2000吨级大吨位单桩抗拔静载试验技术研究

以某2000吨级抗拔桩工程为背景,提出了一套新型可通用于大吨位抗拔的试验技术,介绍了其设计及安装过程,并且建立了装置的有限元模型,研究Mises应力和竖向变形特征,结果表明,最大Mises应力小于屈服强度,同时最大竖向变形仅有9.44 mm,不影响正常使用。最终大吨位抗拔试验的顺利开展也表明安装方便,受力安全合理,该试验技术可为类似的2000吨级大吨位抗拔试验提供借鉴。

超大吨位单桩竖向抗压静载试验在高速公路工程中的应用分析

文章依托四川阿坝州高速公路工程中的大吨位单桩竖向抗压静载试验,结合现场大直径泥浆护壁冲孔灌注桩施工及山区岩土工程地质性质情况,试验得出大直径灌注桩极限抗压承载力,为山区高速公路工程中的工程设计人员提供设计参数依据,更好地服务我国山区高速公路工程建设。

第四系地层预应力混凝土管桩承载性状现场试验研究

基于印尼某工程15根预应力混凝土管桩(PC管桩)的单桩竖向抗压、抗拔及水平静载荷试验,分析PC管桩分别在竖向荷载和水平荷载作用下的承载特征,揭示不同荷载水平下PC管桩的承载力发挥机制。基于单桩竖向抗压极限承载力预测模型,对比分析指数曲线模型、双曲线模型及调整双曲线模型的可行性,并对PC管桩单桩竖向抗压极限承载力进行预测;结合水平静载试验,探讨地基土水平抗力系数的比例系数m的取值问题。研究结果表明:PC管桩单桩竖向抗压承载力主要取决于桩端持力层的支承力,同时也受桩径、桩长的影响较大;PC管桩的竖向抗拔承载力主要取决于桩侧摩阻力,桩径越大、桩长越长,单桩竖向抗拔承载力越高;PC管桩水平承载力主要取决于桩侧土体的力学性质。就本试验而言,指数曲线模型对单桩极限承载力的预测最精确;m在桩顶水平位移超过10 mm时变化平稳并逐渐收敛为常数,通过试验结果反推的m接近甚至超过JGJ 106—2014中推荐m的上限值。

哈尔滨地区锤击PHC管桩竖向承载力研究

文中通过对哈尔滨松花江漫滩区以中密-密实粗砂为持力层、采用锤击成桩工艺的PHC管桩承载力实测值普遍高于规范计算值的原因进行分析,利用置于中密-密实粗砂层上锤击施工的PHC管桩静载荷试验、高应变等测试成果,研究了PHC管桩单桩极限承载力、桩侧阻力及桩端阻力的大小、分布规律及各自的贡献比例,通过数据总结得到了砂土地区锤击施工PHC管桩极限端阻力提高系数,为哈尔滨地区PHC管桩单桩极限承载力的确定和研究提供了参考。

较破碎岩石地基中嵌岩桩竖向承载力分析

嵌岩桩的分析基于桩端置于完整岩体中的研究较多,而本文更偏向于较破碎岩体中的桩的竖向承载力分析。结合武汉某高层项目现场静载荷试验,对较破碎岩体中的嵌岩桩承载力进行分析,研讨此类岩体中桩基的承载性状。结果表明:较破碎岩石中嵌岩桩的Q-s曲线呈陡降型,桩顶沉降主要由桩身压缩引起,达到了90%以上;在有效桩长范围内,桩身轴力随埋深增加呈递减趋势;侧摩阻力分布曲线呈“上小下大”,其发挥具有异步性;极限荷载下,试桩端阻比平均值为30.59%,呈端承摩擦型桩特性。此外,通过对嵌岩段承载力进行修正,提出了较破碎岩体中嵌岩桩的承载力计算方法,并通过实例验证的结果与实测值相差较小。试验成果可为较破碎岩体中桩基设计提供借鉴。

软土地基预加固对桩基竖向承载特性的影响研究

针对目前软土地基预加固处理对桩基竖向承载特性影响的定量分析不足的问题,依托大型围垦工程案例,就软土地基预加固处理对桩基竖向承载力提高、桩顶沉降控制及负摩擦阻力减小等方面产生的影响进行了定量研究,给出了桩基极限侧摩擦阻力定量计算的α法、API-2000法及λ法,同时给出了桩基极限端阻力及桩顶沉降计算公式。通过工程案例,分别对原状淤泥土、预加固处理后的地基土中的试验桩进行竖向静载试验,并依据前述3种计算方法进行对比验证分析。分析结果表明:根据《建筑桩基技术规范》提出的建议值计算的桩基竖向极限承载力比现场试桩值偏保守,而采用α法计算的桩基竖向极限承载力更接近现场试桩值;对深厚淤泥软土地基进行预加固处理,可以有效提高桩基竖向承载力,但工程案例中竖向承载力提高近50%,同时对桩基负摩擦阻力及桩基沉降控制效果显著。研究成果可为类似软土地基加固工程提供参考。

基于桩土相对位移特征的深厚湿陷性黄土地区桩基承载力计算方法

湿陷性黄土地层桩基中性点不易准确把握,会导致部分工程实测负摩阻力高于规范参考值。针对这一问题,本文基于现场浸水试验,提出一种依据湿陷性土层厚度确定桩基负摩阻力分布新方法——相对位移法,并进行了验证。结果表明:浸水试验场地累计沉降随着深度的增大而减小,深度为0~15 m时土体湿陷较为充分,15 m处接近饱和自重应力界限,15 m以下土层湿陷不充分,土中竖向应力增长幅度较小,22 m以下土层基本不发生湿陷;经验参数法与相对位移法计算得到的桩基承载力分别为2 926.5、3 251.6 kN,相对位移法得到的桩基承载力更能反映桩基承实际载能力,用于深厚湿陷性黄土地区桩基设计能兼顾安全性与经济性。

异型复合桩在软土地基处理中的应用

异型复合桩是采用交叉转钻、复合重叠、高喷搅拌方法而形成的水泥土桩与植入的预应力混凝土异型预制桩复合而成的桩基,具有承载力高、造价低、施工中几乎无噪音、无挤土效应、无泥浆污染、施工快速、质量可靠等特点。通过软土地区的工程试桩试验表明:在工程条件下,异型复合桩的破坏模式以桩周土破坏最为可能,内外芯之间破坏承载力远大于桩周土破坏承载力;异型复合桩单桩竖向抗压极限承载力高于同等条件下的异型管桩、普通管桩、钻孔灌注桩。几种桩承载力大小关系为Q_(异性复合桩)>Q_(异性桩)>Q_(普通管桩>钻孔灌注桩)。

大直径桩端后注浆灌注桩在某工程中的应用

文中结合郑州地区某工程实例,对比分析该工程大直径桩端后注浆灌注桩的静载试验结果,试验数据表明,桩端后注浆技术能有效提高单桩竖向承载力,进一步节约成本,可为该地区同类项目的桩基础设计及施工提供一定参考。

用人工神经网络预测单桩竖向极限承载力

提出了单桩竖向极限承载力预测的人工神经网络法．针对不同类型的单桩，结合工程实例，详细介绍了该方法的建模．预测结果与实测值较为吻合，表明在桩基工程中利用这一方法进行单桩竖向极限承载力预测是有效的．

完整指数函数拟合单桩荷载-沉降曲线的分析

不同于以往确定完整指数函数参数的方法,提出了确定完整指数函数参数的差分形式最小二乘法;然后结合现场试验,对完整指数函数拟合荷载-沉降曲线的规律进行分析,探讨用指数函数最大曲率点判定桩的极限承载力及其相应沉降的合理性;最后针对未加载至破坏的单桩竖向静载荷试验,研究用完整指数函数预测竖向荷载作用下单桩的极限承载力及其相应桩顶沉降的可行性,提出了预测单桩极限承载力的条件和预测单桩破坏时桩顶沉降的合理性和局限性.

基于GTS对单桩静载试验的有限元模拟分析

文章采用有限元对单桩极限承载力静载试验进行分析;该方法采用Drucker-Prager模型确定土体本构关系,在桩土之间设置Goodman接触单元;结合合肥地区的工程实例,利用GTS有限元分析工具,建立有限元模型,进行了基桩静载试验的数值模拟。结果表明,通过合理地设定计算参数,基桩静载试验的Q-s曲线实测值和计算值吻合较好。分析结果对于深刻理解桩土相互作用的机理有重要的意义,为确定单桩极限承载力开辟了新的思路。

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。

抗拔单桩受力性状的解析算法

在荷载传递法的基础上,提出了一种抗拔单桩变形的简便解析算法。此法可反映桩侧摩阻力逐渐发挥至极限状态的过程,且可用于分析抗拔单桩位于成层土中的情况。算法的关键是确定合理的抗拔桩极限侧阻,进一步明确了抗拔桩极限侧阻计算时各参数的取值,并指出应将抗压桩极限侧阻计算值的0.7倍作为抗拔桩的极限侧阻计算值。已有现场试验抗拔单桩实测数据和此算例对比分析表明此法是合理可行的且方便快速。

桩-土-结构相互作用下新型抗拔摩擦摆支座对单层柱面网壳结构地震响应的影响

基于设计提出的铜基面抗拔摩擦摆支座（FPB）试验研究和数值模拟,将铜基面抗拔摩擦摆支座以双线性模型简化,并结合桩-土-结构相互作用（PSSI）、黏弹性人工边界相关理论,采用整体有限元法建立桩-土-结构相互作用的隔震（PSSII）单层柱面网壳结构模型,研究桩-土-结构相互作用下铜基面抗拔摩擦摆支座对网壳结构地震响应的影响及地震波输入的空间效应问题。研究结果表明：铜基面抗拔摩擦摆支座使桩-土-结构作用下的网壳结构的节点加速度峰值衰减50%~60%,网壳杆件的内力衰减50%~80%,地震波频谱特性对抗拔摩擦摆支座的隔震效应有着不可忽略的影响;PSSII体系网壳节点加速度最大值未必在地震波垂直入射时最大,入射角度45°~60°是一重要的考虑区间;当地震波入射角度为55°~80°时,在进行抗震计算时可按国家标准规定进行地震波输入,当不在此范围时,不宜按照规范规定进行地震波输入,应考虑地震波的空间效应。

砂土中单桩抗拔极限承载力的计算

桩侧极限摩阻力是砂土中单桩抗拔极限承载力的主要组成部分,作为计算桩侧极限摩阻力的关键参数——土侧压力系数K的取值合理与否直接影响到单桩抗拔极限承载力计算的准确度。首先,基于密砂和松砂中的桩在上拔破坏时桩侧土压力分别呈被动和主动状态,同时考虑桩侧摩阻力和桩身表面粗糙度的影响,分别推导了不同相对密实度砂土中的土侧压力系数。然后,利用所得到的土侧压力系数并考虑桩侧单位摩阻力发挥的临界深度,按沿桩-土界面发生圆柱状剪切破坏模式建立了砂土中单桩抗拔极限承载力的计算方法。最后,利用该方法对已有的抗拔桩试验结果进行分析和比较,结果表明计算值与实测值吻合较好。

红层嵌岩桩承载性状试验研究

通过在红层的人工挖孔嵌岩桩中预埋测试元件,研究了嵌岩段端阻力和侧阻力的发挥与嵌岩比的关系,得出了最佳嵌岩深度和最大嵌岩深度,并从工程实践角度,用试验数据讨论了嵌岩深度的含义。讨论了用桩基规范推荐的公式计算红层中单桩极限承载力标准值的修正系数取值问题,初步给出了较为合理的取值。最后探讨了高应变动测法检测红层嵌岩桩承载力的可靠性,表明高应变动测结果较实际略有偏高。