立柱桩在深基坑分步开挖过程中的上拔位移分析

基于对坑底地基卸荷应力与回弹变形的新认识和一种可考虑桩间土承受附加荷载与变形的广义荷载传递法,提出了深基坑立柱桩因开挖而隆起的分析方法。该方法可考虑立柱桩的变截面特性以及分步设撑、开挖的施工工况,可分析桩土之间的荷载传递特性。由于支撑立柱桩容易实施位移观测,立柱桩的分析结果便于与实测结果比较,为分析方法的完善、计算参数的合理选取提供基础。通过和2个工程实例对比,验证了用本方法计算立柱桩在开挖过程中受力及位移的合理性,同时对计算值与实测值的差异原因进行了讨论。

砂土中锚板荷载-位移特性研究及上拔位移计算

根据砂土中水平锚板的抗拔荷载 位移 (Q S)曲线特征 ,假定锚板的无量纲化荷载 位移 (Q Qu—S D)曲线为双曲线方程 ,对本次砂土中模型锚板的抗拔试验数据和相关的现场和模型试验结果 ,进行了统计学分析 ,阐明了模型试验锚板和现场试验锚板抗拔性能的差异 ,考虑到实际工程的不确定性 ,按 95 %的置信上限确定双曲线方程的系数 ,得出水平锚板的无量纲化双曲线方程 ,据此可以求解锚板在工作荷载下的位移。最后对方程的应用作了说明。

倾斜螺旋锚片锚杆上拔性能室内试验研究

螺旋锚片锚杆（简称螺旋锚）是一种利用深层土体抗力的锚固结构。笔者通过室内模型试验对螺旋锚的倾斜角度对其上拔承载力的影响及其上拔破坏机理进行了研究和探讨。根据试验结果。

预应力混凝土竹节桩在杭州地区抗拔工程中的应用分析

介绍了一种预应力混凝土异型桩,即预应力混凝土竹节桩。分别从外形、接桩方式、桩顶与承台的连接方式阐述了竹节桩与管桩的主要差异;并通过杭州地区抗拔工程中竹节桩与管桩的抗拔试验,对它们竖向抗拔极限承载力进行了对比研究。试验表明:竹节桩总体抗拔性能优于管桩,其竖向抗拔极限承载力相比管桩平均提高了约52%;且在相同荷载作用下,上拔位移不大于管桩;竹节桩在该区域抗拔工程中的应用,取得了良好的效果。

串联式锚板抗拔承载力及影响因素

基于室内模型试验对比研究了单锚板和串联式双锚板的拉拔性状。基于FLAC 3D有限差分软件,建立了串联式双锚板的拉拔性能数值模拟模型,获得了上拔力–上拔位移关系曲线,同时,对其影响因素进行了探讨。研究结果表明:1) 串联式双锚板的承载能力远大于单锚板。无论是单锚板或是串联式双锚板,上拔力–上拔位移关系的典型曲线为双曲线,且面积相同的圆形锚板的承载力远大于方形锚板。2) 土的强度参数对串联式双锚板上拔力–上拔位移关系影响明显。3) 对于串联式双锚板,在下锚板埋设深度一定,且为深埋锚板的条件下,土的重度对上拔力–上拔位移关系影响很小,同时,双锚板之间存在临界间距,当锚板间距大于临界间距,随着上锚板埋深增大,串联式双锚板的承载力增加。

抗拔支盘桩首盘深度与抗拔力的关系研究

基于岩土弹塑性本构关系的数值计算理论,运用ABAQUS有限元软件,建立桩土轴对称模型。在指定桩顶位移条件下,分析支盘桩抗拔承载力的变化情况,得到首盘深度对支盘桩抗拔承载力的影响规律。研究结果表明:对于不同首盘深度的支盘桩,随着桩顶位移的逐步增加,在未达到极限抗拔荷载值之前,其抗拔承载力随着首盘深度的增大而减小,在达到极限抗拔荷载之后,其抗拔承载力随着首盘深度增加而增大;对于长度不同的支盘桩,首盘深度值为桩长(双盘桩为总桩长、三盘桩为次盘深度)的24%~30%时,抗拔承载力达到最大;在最优首盘深度的条件下,无论支盘数目多少,当桩周土为黏土且处于饱和状态,支盘桩的单位桩长所提供的抗拔承载力,相比于直桩提高了7.5%,结果可为实际工程中支盘桩的长度设计提供理论支撑。

扩底桩上拔荷载-位移曲线的Richards模型拟合研究

基于8个场地中共23根现场试验桩的实测资料,对扩底桩上拔荷载-上拔位移曲线进行了优化的拟合分析。针对抗拔扩底桩的承载特性,选用了生物领域的Richards数学模型。对23根现场试验桩的拟合表明,Richards模型的拟合精度高,相关系数R为0.97311―0.99942,平均0.99188;该模型对抗拔扩底桩的拟合效果比双曲线模型的要好;基于该数学模型的扩底桩上拔荷载的计算值与实测值的误差一般为±2.104%。结果表明:该文选用的Richards数学模型针对抗拔扩底桩上拔荷载-上拔位移曲线的拟合是较为精确的和可靠的。

预应力混凝土竹节桩承载性能对比试验研究

预应力混凝土竹节桩(简称"竹节桩")是在普通预应力混凝土管桩(简称"管桩")基础上改良而来的新桩型。文章介绍了竹节桩的构造和接桩技术,并通过现场静载试验,对竹节桩在软土地基中的承载性能进行了对比研究。试验表明:竹节桩的单桩竖向抗压极限承载力与管桩和预应力混凝土空心方桩(简称"方桩")相比,均能提高20%左右,单桩竖向抗拔极限承载力比管桩提高60%以上。竹节桩由于设置了环向、纵向凸肋,改变了桩-土接触方式和桩身粗糙度,有利于桩侧摩阻力的充分发挥。在荷载水平较低时,桩顶位移曲线近似为直线,当荷载增加到一定程度时,会在土体中形成一个直径与环向凸肋大小相当的圆筒形剪切滑动面。

单向冻结过程中桩土相互作用试验研究

采用自行设计的单桩-正冻土模型试验装置,对单向正冻土和桩的相互作用进行了模拟试验。试验研究了相同含水率下,冻结温度分别为-5、-10、-15℃时,正冻土中的桩周土体温度场,桩顶上拔位移和桩基侧摩阻力的变化趋势。试验结果表明:在单向冻结过程中,桩周土体温度呈渐变趋势,且与冻结温度相关;桩顶位移经历3个阶段,即冻结初期无明显位移阶段、迅速增长阶段及逐渐平稳阶段,且冻结温度越低,桩顶上拔位移越大;不同冻结温度的桩周摩阻力沿桩身变化趋势类似,即摩阻力呈现正、负交替分布的状态。

张拉索膜结构锚板基础设计理论研究

系统地介绍了轻型预应力张拉索膜结构适用的一种锚固基础类型———锚板类型抗拔基础的工作机理和设计理论。讨论并比较了在不同地基情况下多种浅埋锚板极限上拔承载力的计算方法 ,给出建议了可供实际设计采用的计算公式。最后介绍了锚板的设计安全系数及其制作和施工。

孟加拉帕德玛大桥钢管桩桩端预压技术

孟加拉帕德玛大桥水中墩基础为大直径(ф3m)闭口复合截面斜钢管桩,所处地层为密实粉细砂。为了恢复钢管桩取土过程中,对土体的扰动导致的应力释放,以及减少桥梁在运营阶段产生的沉降值,采用界面压浆法对土塞和桩端土体进行全断面充分预压。结果表明:密实粉细砂地质条件下,较少的压浆量即能形成高的压浆压力,从而在界面位置对土塞形成充分预压;界面压浆能够显著起到提高桩端承载力、减小桩基沉降的效果;界面压浆法可以实现水泥浆在界面位置的全断面填充和预压,是一种稳固可靠的压浆方法,操作简单且易于控制。

冻土与群桩相互作用模型试验研究

采用自行研制的冻土-群桩室内模型试验装置,研究在地下水补水条件下,土体单向冻结过程中土体与群桩的相互作用;测定在相同含水率条件下,冻结温度分别为-10、-15℃时,冻土的温度场、桩顶上拔位移和桩不同位置处的侧摩阻力随时间的变化趋势。结果表明:在单向冻结过程中,桩周土体温度呈渐变趋势,并且与冻结温度有关;桩顶上拔位移发展有3个阶段,即迅速增长阶段、稳定增长阶段及逐渐平稳阶段,并且冻结温度越低,桩顶上拔位移越大;不同冻结温度的桩周摩阻力沿桩身变化趋势类似,即摩阻力呈现正负交替分布的状态;角桩的桩顶上拔位移和桩侧摩阻力最大绝对值均比中心桩的大。

串联式双锚定板临界埋深及临界间距研究

在对常规锚定板抗拔能力对比分析之后,提出了串联锚定板抗拔结构。通过模型试验,比较了常规单锚板和串联双锚板抗拔结构的抗拔性能。基于FLAC三维有限差分软件的传统单、串联双锚定板抗拔结构与土壤相互作用的数值模型,同时,以方形串联式双锚定板结构为例,探讨了串联式双锚定板结构的埋深及上下锚定板间距对抗拔承载力的影响。研究结果表明:1) 传统单锚定板结构的抗拔承载力远低于串联式双锚定板结构。2) 在上下锚定板间距恒定时,当下锚定板埋深比H/D (H为下锚定板埋深,D为方形锚定板边长)小于某一埋深比,双锚定板结构的抗拔力系数随埋深比的增大而增大。当下锚定板埋深比H/D大于某一埋深比,双锚定板结构抗拔力系数随埋深比的增大反而降低,其临界埋深比H/D在9~11之间。3) 在下锚定板埋深恒定时,当上下锚定板间距比S/D (S为上下锚定板间距)小于某一间距比,双锚定板抗拔力系数随间距比的增大而增大。当上下锚定板间距比S/D大于某一间距比,双锚定板抗拔力系数随间距比的增大反而降低,其上下锚定板临界间距比S/D在4~5之间,同时,锚定板周围土体破坏模式从“圆柱形破坏模式”转变为“局部独立破坏模式”。

钢螺杆锚桩受力特性分析及荷载传递机理研究

本文基于广州白云区某扩建项目,采用四组不同钢螺杆充当锚桩搭配反力装置进行基桩竖向静载试验,探究不同桩型的螺杆锚桩在静载试验中的桩身轴力和侧摩阻力分布特征和变化规律,并对其荷载传递机理进行分析,研究结果表明:在相同试验荷载作用下,随着桩长的增加,螺杆锚桩的上拔位移变小,螺杆锚桩的桩侧摩阻力占比增大;同时螺杆锚桩螺旋段的长度占比越大,螺杆锚桩的上拔位移越小;螺杆锚桩桩侧摩阻力的占比越小,桩-土的咬合力分担承载力比例越大。在受上拔力作用下,螺杆锚桩上部直杆段率先发挥效应,同时受到向下的摩阻力作用,桩侧摩阻力的大小与螺杆锚桩的上拔位移有关,随着上拔位移的增加,桩-土间的剪切应力逐渐发挥作用。研究结果对螺杆桩在设计应用及技术推广方面具有积极的意义。