Evaluation of ultimate bearing capacity of Y-shaped vibro-pile

Based on Mindlin stress solution, a numerical computational method was proposed to calculate the stresses in the ground induced by side friction and the resistance of Y-shaped vibro-pile. The improved Terzaghi's and ЪерезанцевВГ's methods for ultimate bearing capacity evaluation were proposed by considering the stress strength induced by friction resistance at pile head level of Y-pile. A new method to calculate the ultimate bearing capacity of Y-pile was also proposed based on the assumptions of soil failure mode at the tip of Y-pile and the use of Mohr-Coulomb soil yield criterion and Vesic compressive correction coefficient with the induced stresses in the ground. Based on the comparisons with the field static load test results, it is found that the improved Terzaghi's method gives higher ultimate capacity, while the other two methods shows good agreement with the field results.

CFG桩+振冲碎石桩处理液化粉土地基试验研究

【目的】CFG桩+振冲碎石桩可提高原始地基承载力,并达到消除土体液化之目的。【方法】选择开封地区的粉土地基作为研究对象,采用CFG桩+振冲碎石桩组合型地基的处理方法,通过现场试验验证处理效果。【结果】结果表明:经过CFG桩+振冲碎石桩复合地基处理后的粉土地基强度显著提高,并且强度变得略微均匀一些,液化基本得到消除。【结论】采用该方法处理后,地基承载力特征值从桩间土的75 kPa,增至复合地基的300 kPa,满足荷载要求。

现浇X型混凝土桩截面几何特性研究

基于X型桩截面的外包方形截面边长、开弧间距及开弧弧度3个控制变量,推导X型截面面积、周长表达式,建立X型桩截面惯性矩的数值计算方法。X型桩的截面面积及截面惯性矩随外包方形截面边长和开弧间距的增大而增大,随开弧弧度数的增大而减小;周长随X型桩截面3个控制变量的增大均增大;周长与面积比随外包方形截面边长和开弧间距的增大而减小、随开弧弧度数的增大而增大。截面面积相同时,X型桩的周长及截面惯性矩均比圆形桩和方形桩大,且比值均随外包方形截面边长及开弧弧度数的增大而增大,随开弧间距的增大而减小。可见,截面面积相同时,X型桩的侧摩阻力大于圆形桩和方形桩,单桩承载力高。

Y型沉管灌注桩荷载传递机制的现场试验研究

通过在Y型沉管灌注桩桩身埋设钢筋测力计,完整测试路堤填筑过程中及预压期内路堤荷载作用下Y型沉管灌注桩的荷载传递机制,详细介绍钢筋测力计的焊接及埋设方式,对钢筋测力计在混凝土凝固硬化过程中的受力情况进行详细研究。指出数据处理过程中需要对钢筋测力计进行重新标定,详细介绍标定方法。随着填土荷载的增大,不同深度处桩身轴力均呈现增大的趋势,但增加幅度不同,桩身轴力最大点位置随填土荷载增大变化很小,路基进入预压期后桩身轴力仍逐渐增大,但变化幅度逐渐减小。在距离桩顶3.0～6.0 m的区域存在负摩擦,桩侧摩阻力随着填土荷载的增大而增大,测试期间内负摩擦区域始终存在,且负摩擦最大点位置及中性点位置随填土荷载增大变化很小。

Y型桩桩侧摩阻力产生附加应力的分析计算

Geddes的应力解求解过程中将桩侧摩阻力简化为集中力,导致无法考虑桩径、桩长变化对桩侧摩阻力在地基内产生附加应力的影响,通过分析得出,对于长径比较小的短桩,由Geddes应力解计算的竖向应力系数与实际考虑桩径影响的结果相差甚远。通过首先在Y型截面上沿周边的9个积分区间线积分,然后再沿桩长进行积分的方式,借助数学分析软件Mathematica的NIntegrate数值积分功能,得出了Y型沉管灌注桩沿桩身矩形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力及沿桩身三角形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力作用在地基内部时任意点土中竖向应力分量的数值计算方法。分析了Y型截面4个独立变量外包圆半径R、模板弧度θ、开弧间距s、夹角度数δ对Y型桩侧摩阻力产生附加应力系数的影响及采用Geddes应力解计算产生的误差,并对桩长及计算深度对产生误差的影响也进行了分析,得到了一些有益结论。

Y型沉管灌注桩加筋路堤力学性状试验研究

结合申嘉湖杭(上海―嘉兴―湖州―杭州)高速公路嘉兴段Y型沉管灌注桩处理桥头软基实体工程,通过路堤填筑荷载下Y型沉管灌注桩加筋路堤路基表面及桩帽上下应力分布的现场试验研究,获得了路堤荷载下桩帽间土体表面应力、桩帽上应力及桩帽下土体表面应力的分布及变化规律,比较了距桩不同位置处桩帽间土体表面应力差别、桩帽上与桩帽下应力差别、桩帽下与桩帽间土体表面应力差别、桩帽上与桩顶上应力差别,分析了桩-土应力比及荷载分担比在路堤填筑荷载下变化趋势及规律。通过特殊加载时间段,分析了路堤填筑加载后应力及桩-土应力比调整规律。通过路堤进入预压期后的观测数据,分析了路堤进入预压期后桩-土应力比及荷载分担比变化规律。

Y型桩桩端阻力产生附加应力的分析计算

Y型沉管灌注桩截面形式复杂,截面几何特性存在4个独立控制变量、8个积分区间。Y型桩桩端均布荷载在地基内部任意点产生附加应力系数的解析表达式求解困难,目前尚无得出简单的解析表达式。借助数学分析软件Mathematica的NIntegrate数值积分功能,以及Geddes推导应力解的思想,得出了Y型桩桩端均布荷载作用在地基内部任意点竖向附加应力系数的数值计算方法,经校核有很高精度。分析了Y型截面4个独立变量外包圆半径R、模板弧度θ、开弧间距s、夹角度数δ对附加应力系数的影响及采用Geddes应力解计算产生的误差。分析了随荷载作用面积变化、计算深度变化Y型、三角形、矩形、方形、圆形、圆环、H形、T形截面桩端均布荷载作用在地基内部时截面中心点下附加应力系数的差异及变化规律。将考虑Y型桩截面形状的附加应力计算方法应用于Y型桩单桩的沉降计算,计算结果与静载荷试验数据吻合较好。

挤土作用下Y型桩侧摩阻力分布模型研究

Y型沉管灌注桩是在传统圆形桩基础上通过改变截面形状以增大桩土接触面积、增加侧摩阻力进而增加承载力的一种新桩型。由于桩身截面的特殊性,在振动沉管的过程中Y型沉管灌注桩截面不同处对土有不同程度的挤压作用,其侧摩阻力分布性状比圆形桩复杂,若将Y型桩侧摩阻力看作沿桩身矩形分布、沿桩周均匀分布与实际不符,工程经验亦表明其不适。通过孔扩张理论与Y型截面的解析方程相结合,推导Y型桩侧摩阻力沿桩周及桩身的不均匀分布模型,同一截面最大侧摩阻力为最小侧摩阻力的1.24~1.75倍,同时分析外包圆半径R、模板弧度θ、桩长L对侧摩阻力的影响。将侧摩阻力沿Y型截面周边的9个区间积分,然后沿桩长积分,得到Y型桩总侧摩阻力,结合端阻力模型计算了Y型桩单桩极限承载力,与静载试验数据吻合。

高频液压振动锤打桩的应用概况与研究进展

高频液压振动锤有很多技术优势,可应用于沉桩和拔桩。但当前还是缺乏规范性的指导方法来解决使用高频振动技术打桩可打入深度的确定问题和高频振动打入桩的承载力计算。分早期研究、试验研究和数值分析三个方面对高频振动打桩的研究概况进行了综述。分别从力学、运动学、能量守恒方程和运动规律积分方程等方面阐述了国外各种高频液压振动锤打桩的可打入性模型的相应原理、假设条件、判断方法。指出了若干有待进一步研究的几个问题,包括在高频振动打桩下桩周土的强度变化、可打入性及打入桩的承载力等等。

干振碎石桩加固液化地基试验研究

根据高速公路工程液化地基加固试验研究 ,对干振碎石桩加固液化地基的原理、效果、检验方法进行讨论。研究成果表明 ,干振碎石桩用于处理液化地基具有较大的优越性。处理后地基均消除了液化。瞬态瑞利波法具有快捷可靠的优点 ,可以在地基处理质量检测中推广使用。

高速公路Y形沉管灌注桩软基处理试验研究

Y形沉管灌注桩是在传统沉管灌注桩的基础上研制出的一种新型沉管灌注桩,2003年首次在申苏浙皖高速公路工程中被应用于桥头段深厚软基的处理。本文介绍了申苏浙皖高速公路工程中Y形桩试验段的桩土应力、桩土表面沉降、分层沉降、侧向变形、孔隙水压力等项目的现场观测成果,并对路堤荷载作用下Y形沉管灌注桩加筋路堤的性状及其处理效果进行了分析。

Y型沉管灌注桩及其承载特性

对Y型沉管灌注桩技术原理予以介绍,针对工程界对Y型桩有别于传统桩型的反拱曲面是否存在摩阻弱化效应的忧虑进行圆形桩、Y型桩现场对比试验。试验结果表明:Y型桩承载力的增加与侧表面积的增加效果同样明显,反拱曲面尽管可能存在摩阻不均匀发挥的特性,但未发现其异形摩阻弱化效应。结合三个工程实例的静荷载检测结果,对Y型沉管灌注桩的承载特性进行分析;针对Y型桩有别于传统桩型的过度充盈反而削减承载力的特点,提出在计算Y型桩极限承载力时引入充盈折减系数,并对求解充盈折减系数的方法予以介绍。

振动挤密砂桩与振冲碎石桩抗液化分析

本文利用室内外试验结果,探讨饱和粉砂粉土液化剪应力与剪切波速的相关关系,得到应用现场波速法测得结果分析液化势的实用公式。本文继而利用上述结果分析振动挤密砂桩和振冲碎石桩加固饱和粉砂粉土地基的抗液化性状,分析了砂桩间距的影响和预振时间效应。最后,本文提出了无井阻的碎石桩排水效应的简化分析法。

振冲碎石桩法地基处理在阴坪水电站中的应用

振冲碎石桩可通过对软弱地基进行置换及挤密形成复合地基,以提高地基变形模量和承载力,改善地基不均一性,减少不均匀沉降,并有效防止地基地震液化。作为一种较成熟的地基处理方法,该方法已得到广泛应用,但一般处理范围较小且处理深度不大。通过使用大功率机械设备并采取相应工程措施,在复杂工程地质条件下,可以应用振冲碎石桩对地基进行大面积、大深度处理,并有效解决地基砂土液化问题、承载力问题及抗剪强度问题。

一个振冲碎石桩单桩承载力的经验公式

通过振冲碎石桩单桩静载荷试验与其桩体高压静力触探试验的对比 ,建立了粉土地基的振冲碎石桩单桩承载力与静力触探锥尖阻力之间的经验公式。经验公式的相关系数为 0 .8,公式可以在工程中试用 ,从而简化振冲碎石桩的检测方法。

振冲碎石桩在砂土地基处理中的应用及加固机理

介绍了振冲碎石桩法应用于地基加固处理的施工方法,从地基土的密实度、碎石柱体的排水效应等方面分析了碎石桩复合地基的抗液化加固机理,提出了振冲碎石桩处理砂土地基的有效性。

大型油罐软土地基现场试验与数值分析

以阿尔及利亚储罐软基处理工程为背景,介绍了振冲碎石桩与充水预压加固软土地基的现场试验,通过对储罐地基充水预压期间所作的实测资料进行分析,论述了该项技术加固油罐地基的效果,探讨了地基沉降、环墙内侧土压力、孔隙水压力等的变化发展规律;针对油罐外深层的增量位移,利用轴对称有限元方法进行数值模拟和分析,辅助分析了地基变形。分析结果表明:振冲碎石桩与充水预压联合加固处理软弱地基是合理可行的,该油罐平面倾斜、非平面倾斜满足规范的地基变形允许值,有限元数值模拟可以应用于辅助分析地基变形。

高层建筑桩基础对邻近隧道影响的监测与分析

在高层建筑施工期间,对邻近隧道的变形进行了监测,同时对高层建筑桩基础沉降对邻近隧道可能产生的附加沉降进行了计算分析。计算桩基础对邻近隧道产生的附加沉降要小于隧道沉降的监测值,最远的观测点距离主楼达1倍桩长,可近似认为处在桩基础的影响边缘,如果以该测点为基准点,隧道附加沉降的计算值与实测值就较为接近。这表明了有其它产生附加沉降的因素存在,为此讨论了振陷和地面沉降对隧道产生附加沉降的可能性,地面下沉使长桩基础的实测沉降偏小。

沉管挤密碎石桩加固粘质粉土地基的试验研究

本文结合我省首次采用沉管挤密碎石桩加固一多层住宅粘质粉土地基的工程实践，通过对碎石桩成桩后不同时段进行的桩间土静力触探和复合地基表面波速试验以及加固前后地基的含水量试验、静载荷试验、对挤密碎石桩加固粘质粉土地基的机理进行了初步探索，通过分析，提出了一些供实际工程设计和施工参考的建议．

沉管灌注桩及打入式桩成桩前后场地类别的测试与分析

本文讨论了沉管灌注桩及打入式桩对场地类别的影响和减轻震害的机理。通过对淮阴工学院主楼地基在成桩前后的建筑场地的剪切波速对比测试 ,作者发现沉管灌注桩及打入式桩有改变场地类别的可能。最后建议《规范》[1 ] 应增加对采用桩基础的建筑 (特别是打桩较密的高层建筑 )在打桩后应再次进行剪切波速测试并对场地类别的重新判定等内容 。