劲芯搅拌桩的试验研究

劲芯搅拌桩是由搅拌桩和钢筋混凝土芯桩组合而成的新型桩,具有高承载力、低造价、施工便捷等优点,为掌握其荷载传递机理和承载力影响因素,进行了19根桩的荷载试验,包括11根劲芯水泥搅拌桩、4根钻孔灌注桩及4根水泥搅拌桩;并对劲芯搅拌桩进行了有限元分析。研究表明:芯桩对劲芯搅拌桩的荷载传递起关键作用,提高了劲芯搅拌桩的承载力;劲芯搅拌桩的承载力高于水泥搅拌桩和钻孔灌注桩;芯桩的长度、体积含芯率、面积含芯率存在一个最优值;水泥土的固化效应、芯桩的挤土效应和芯桩的荷载传递是劲芯搅拌桩高承载力的主要来源。

褥垫层厚度对劲芯搅拌桩复合地基承载特性影响与优化

对水泥土劲芯搅拌桩地基处理工法在软土地基条件下进行了室内模型试验.在不同厚度的褥垫层作用下,监测不同含芯率和芯长比的劲芯搅拌桩在桩顶与桩底的应力应变情况.比较不同含芯率与芯长比的劲芯搅拌桩的极限承载力找出最佳含芯率与芯长比.试验表明:褥随着上部荷载的逐渐增大,褥垫层的厚度对复合地基的沉降量的影响越来越显著.一方面由于含芯率的不同,水泥土桩与芯桩的荷载分担比也不尽相同,芯桩都是承担了大部分的上部荷载,另一方面随着上部荷载的增大复合体材料中弹性模量较小的水泥土桩的大压缩变形致使芯桩与水泥土桩之间的相对位移逐渐增大,使得芯桩承担了更大的摩擦压力,这也是提高复合地基承载力的因素.

劲芯搅拌桩的承载力分析

劲芯搅拌桩是由搅拌桩和钢筋混凝土芯桩组合而成的新型桩,为掌握其荷载传递机理和承载力影响因素,进行了19根桩的荷载试验;并对劲芯搅拌桩的P-s曲线进行了数学描述和最优化分析.研究表明:劲芯搅拌桩的承载力高于同等条件下的水泥搅拌桩和钻孔灌注桩;通过桩的P-s曲线的数学描述和优化方法可以得到桩的极限承载力和破坏荷载;计算和实测都表明劲芯搅拌桩具有较高的承载力.

劲芯搅拌桩竖向计算及其影响因素分析

在搅拌桩中置入钢筋混凝土芯桩，可以提高承载力，降低造价，方便施工等。为了更深入分析劲芯搅拌桩的荷载传递规律，以及劲芯桩体积含芯率，面积含芯率，芯桩长度和芯桩与水泥土相对刚度比对承载力的影响，本文通过有限元分析建立了不同工况的模型，通过分析求出不同影响因素的最优值。

悬浮长芯劲性搅拌桩复合地基固结解析解

推导出瞬时加荷情况下悬浮长芯劲性搅拌桩复合地基的固结方程和相应的定解条件,利用三层地基一维固结理论,建立了相应的固结解析解,包括桩间土和下卧层土中超静孔隙水压力解答和复合地基整体平均固结度解答。通过固结速率解析解与有限元数值解的比较,证明了解析解的合理性。利用解析解进行复合地基固结速率影响因素分析,研究了悬浮长芯劲性搅拌桩复合地基的固结性状。结果表明:悬浮长芯劲性搅拌桩复合地基的固结速率主要受桩的贯入比和下卧层刚度的影响。复合地基的固结速率随桩的贯入比和下卧层土压缩模量的增加而增大。搅拌桩壳长度、厚度和刚度以及芯桩截面含心率的变化对复合地基固结速率没有影响。增加芯桩的压缩模量只会使固结前期复合地基的固结速率略微减小,不会影响固结后期复合地基的固结速率。

基于破坏模式的长芯劲性搅拌桩竖向承载力计算方法研究

长芯劲性搅拌桩是一种钢筋混凝土预制桩长大于水泥土搅拌桩的新型劲性复合桩。鉴于该桩型的应用正处于起步阶段,现有规程中竖向承载力的计算方法各有不同,本文对其进行了综合分析,并提出了一种基于破坏模式的单桩竖向承载力计算方法,后应用工程实例加以验证。结果表明:单桩竖向承载力需依据该桩型的三种破坏模式进行选取;考虑复合段桩端阻力对承载力的贡献,会使计算结果明显大于实测值,造成安全隐患;未考虑复合段的挤土效应,会使侧摩阻力调整系数取值偏小,忽略部分侧摩阻力对承载力的贡献,导致设计保守。

劲性芯水泥土搅拌桩承载力计算方法研究

劲性芯水泥土搅拌桩是将传统的水泥土搅拌桩和混凝土预制桩相结合起来的新桩型,使混凝土预制桩强度高的优点得到充分发挥,还可以充分利用水泥土搅拌桩较高的侧摩阻力,共同提高桩的整体承载力。文章根据相关规范规定,对等芯劲性芯水泥土搅拌桩的破坏模式和单桩竖向承载力计算公式进行了分析研究,按破坏模式构建承载力计算体系。研究水泥土胶结作用、水泥土和混凝土弹性模量比值、应力集中对承载力和破坏模式的影响,并对竖向承载力计算公式进行了修正。以常州市新孟河奔牛水利枢纽工程劲性芯水泥土搅拌桩试桩试验为依托,验证修正后承载力计算公式的准确性。