深厚软土中大直径超长桩承载机理数值模拟研究

大直径超长桩的承载力问题在工程中逐渐涌现,尤其在深厚软土地区,具有很强的现实工程意义,依托福州地铁园项目现场试验结果,基于PLAXIS 3D进行数值模拟研究,并通过数值模拟结果分析深厚软土中大直径超长桩承载机理,结果表明,超长混凝土桩轴力呈非线性分布,自上至下逐渐减小,同一埋深处,桩身轴力随着荷载等级增加而逐渐增大;摩阻力的发挥程度与荷载大小、土层性质有关;桩长、桩径对承载机理也有较大影响。

高桩码头建设中的大直径超长灌注桩后注浆工艺

钻孔灌注桩因其承载能力强、施工工艺简单、可钻透岩石、灌浆浆料灵活以及占地面积小等的特点,广泛应用于高桩码头建设中。文章结合某高桩码头,分析了大直径超长灌注桩后注浆技术原理,阐述了后注浆工艺、注浆效果及质量控制要点,得出一些有意义的结论,希望能对同类工程项目的开展提供些许理论帮助。

大直径超长灌注桩施工技术实践研究

钻孔灌注桩在建筑工程实践应用中表现出了突出的高承载力、高抗震性、低挤土效应等优势,成为桩基施工的重要发展趋势。与此同时,要充分发挥大直径超长灌注桩的技术优势,在实践应用中必须严格遵守施工技术标准要求,做好过程质量控制,如此才能达成理想施工效果。本文基于实际工程案例,研究了大直径超长灌注桩施工技术的实践应用,从施工各环节进行探讨并总结了施工技术要点。

海上大直径超长双护筒钻孔灌注桩施工工艺探究

大直径超长双护筒钻孔灌注桩施工有着承载力高、适应性强等多种优势,可用于多类地质条件的桩基施工中,但由于其工艺较复杂,对于技术也有着较高要求,故实际施工中存在一定的难度。本文从海上大直径超长双护筒钻孔灌注桩施工工艺、施工方法以及质量控制三方面探究了双护筒钻孔灌注桩施工实际应用,旨在提高成桩质量、保证工程质量及施工品质,同时为类似项目提供参考。

考虑泥皮效应的大直径超长桩离心模型试验研究

应用离心模型试验研究了深厚软土地基中考虑泥皮效应的大直径超长单桩的承载变形特性。试验结果表明,考虑泥皮效应后,桩侧极限摩阻力约为不考虑泥皮的65%～85%,单桩极限承载力下降约20%。同时研究了桩径、桩长、持力层性质对单桩极限承载力和桩侧摩阻力的影响。结果表明,高荷载水平作用下,大直径超长桩的桩侧土层摩阻力易发生软化,导致桩产生渐进破坏;淤泥质粘土中,桩侧摩阻力随桩径增加而降低,但降低幅度较小;桩侧摩阻力具有深度效应,对某一特定深度土层,随着桩进入土层深度的增加,桩侧摩阻力下降,可表示为(h/R)的函数。

大直径超长钻孔灌注桩承载性状

基于芝川河特大桥的桩基原位试验,对粉质砂土地区大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状进行了分析,并将实测成果与现行《公路桥涵地基与基础设计规范》中经验公式的计算结果进行了对比分析。发现大直径超长钻孔灌注桩的承载力性状和中长桩或短桩的承载力性状具有明显差异;粉质砂土处于地面以下的不同部位,其侧阻力有较大差异;规范公式计算承载力结果明显小于原位试验结果,相差超过50%。研究结果表明,相同土质处于地面以下不同部位对桩产生的极限摩阻力不同,规范公式不适于评价大直径超长桩的承载力。

上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究

中国在建第一高楼上海中心大厦(632 m)采用了直径为1 m、桩端埋深88 m的大直径超长灌注桩,有别于金茂大厦(420 m)、上海环球金融中心(492 m)另两栋超高层建筑所采用的钢管桩。通过现场试桩验证成桩可行性及承载力取值,试桩载荷试验加载至极限,采用分布式光纤量测桩身应变,同时为研究上海软土地区大直径超长灌注桩承载特性及荷载传递机理提供了有价值的数据。试验结果表明:试桩破坏前,Q–s曲线近似为线性,破坏时,桩体发生刺入变形;桩侧桩端联合后注浆桩与桩端后注浆桩在侧摩阻力分布及发挥性状方面存在显著差异;黏性土中桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移小于5 mm,砂性土中小于10 mm;桩土相对位移超过极限位移后,埋深较浅的黏性土中由于桩土相对位移大出现明显的软化现象;与规范值相比,有效桩长范围内浅部土层中桩侧摩阻力小于规范取值下限,深部土层中桩侧摩阻力达规范取值上限的2倍以上;试桩端阻比较小,表现出摩擦型桩特性;桩身压缩占桩顶沉降95%左右,桩顶沉降主要由桩身压缩产生。试桩试验为上海软土地区600 m超高层建筑首次采用灌注桩提供指导和技术支持。

洞庭湖软土地区大直径超长灌注桩竖向承载力试验研究

以洞庭湖软土地区某特大拱桥主墩桩基础为工程依托 ,进行了一试桩竖向静载荷试验 ,并基于所获得的现场实测数据探讨了软土地区大直径超长灌注桩的荷载传递机理和竖向承载特性。结果表明 ,软土地区大直径超长桩为典型的摩擦桩 ,其竖向承载力主要由桩侧摩阻力提供 ,而桩端阻力往往难以发挥甚至趋于零 ,设计计算时尚应重视桩身压曲稳定分析和桩顶变形验算。同时 ,建议根据上部结构对基础沉降的要求按桩顶容许沉降量来控制超长桩的竖向承载力 ,并基于线弹性 -全塑性桩侧荷载传递模型给出了相应的计算公式 ,以此获得的桩顶荷载位移计算曲线与实测值吻合良好 ,证明了该思路与分析方法的可行性。

黏性土中大直径超长钻孔灌注桩承载性状及单桩沉降分析

基于太湖湖沼相沉积土地区某在建轨道交通工程的4根试桩现场静荷载和桩身应力测试试验,研究该地区大直径超长钻孔灌注桩竖向荷载下的侧、端阻力发挥特点,并利用一维杆系结构有限单元法与剪切位移法相耦合的混合法分析大直径超长钻孔灌注单桩沉降。研究结果表明:大直径超长钻孔灌注桩单桩受竖向荷载时,侧、端摩阻力发挥呈现从上到下逐步发挥的特点,且侧、端阻力非同步发挥,相互影响;侧摩阻力发挥极限值所需桩土相对位移为4~7 mm;应用可考虑桩周介质的非均质性、边界上剪切滑移非线性等复杂性质的有限元法和剪切位移法相耦合的混合法,可成功预测分析单桩沉降。

大直径超长钻孔灌注桩荷载传递分析

以苏通大桥一期试桩资料为背景,分别考虑三个不同土层以及注浆影响,对大直径超长桩的侧摩阻力及桩端阻力的荷载传递规律进行了拟合分析.分析结果表明,各土层荷载传递特性可通过不同的数学函数进行表达,砂性土极限侧摩阻力可通过直线方程与相应的标贯击数建立联系,注浆对于改善钻孔灌注桩的承载能力有很好的效果.

无锡大直径超长钻孔灌注桩承载性状试验研究

基于无锡地铁高架桥试桩工程中4根大直径超长钻孔灌注桩的现场静荷载试验和桩身应力测试试验,结合同一地区12根同类型桩的试验成果,研究了无锡地区大直径超长钻孔灌注桩竖向荷载下的侧、端阻力发挥特点和荷载传递规律.研究表明:不同的大直径超长钻孔灌注桩施工工艺会造成桩底沉渣厚度差异,宏观表现为Q-s曲线形态呈陡降型或缓变型.大直径超长钻孔灌注桩单桩受竖向荷载,侧摩阻力从上到下逐步发挥,侧、端阻力非同步发挥且相互影响.不同埋深条件下,物理性质相同土层提供的侧摩阻力实测极限值与规范推荐值差异较大,说明侧摩阻力深度效应显著,且浅层黏土易发生软化效应.发挥侧摩阻力极限值所需桩土相对位移为4～7mm.该结论可指导该地区同类工程的设计和施工.

大直径超长灌注桩弹塑性有限元分析

本文在对包含点面接触单元的弹塑性有限元模型进行分析和验证的基础上,以苏通大桥的大型灌注桩为例进行了数值模拟计算。结果显示,该包含点面接触单元的弹塑性有限元法是可靠的,能模拟桩土之间的大变形,其数值模拟结果可为工程的桩基设计提供依据。

大直径超长灌注桩水平承载性能的参数敏感性

大直径超长灌注桩是高规格建(构)筑物桩基工程的发展趋势,但有关其水平承载性能的研究还较少。依托江苏靖江文化中心大直径超长灌注桩建设项目,通过现场试桩试验获得了桩身水平受力及承载变形特征。采用孔压静力触探(CPTU)测试p-y曲线法构建了大直径超长灌注桩水平承载数值计算模型,在与现场试桩结果比对验证之后,进一步研究了桩径尺寸效应、桩顶嵌固形式、桩身倾角、竖向载荷对大直径超长灌注桩的影响规律。最后通过计算各影响因素的参数敏感度,实现了对大直径超长灌注桩水平承载性能参数敏感性的客观定量评价。研究结果表明:原位测试CPTU可以很好地应用于大直径超长灌注桩的水平承载分析,大直径超长灌注桩参数敏感度由大到小依次为:桩顶嵌固形式、尺寸效应、竖向荷载、桩身倾角。

大直径超长桩压浆后承载性能的试验研究及有限元分析

结合大直径超长桩试桩得到的试验资料,应用有限元方法分析了压浆对大直径超长钻孔灌注桩承载性能的影响。根据反分析计算结果可知,桩周摩阻力、桩端加固体变形模量及桩周土的变形模量均有不同程度的提高,桩周土在整个桩长范围内变形模量提高幅度为33%～67%,平均侧阻力提高幅度为30%～40%,与实测结果相基本一致。

超声波透射法检测大直径超长桩

介绍了超声波透射法检测大直径超长桩桩身质量、完整性的基本原理和检测方法;详细讨论了桩身缺陷性质、位置和大小的诊断方法;针对测试过程中出现的各种异常现象,提出了相应的处理方法,以避免误判.

大直径超长钢桩溜桩长度计算新方法

对海洋钻井平台钢桩施工中出现的溜桩现象进行了理论分析,提出了采用静力平衡法计算溜桩长度的新方法。该方法考虑了边载效应,引入了动力效应系数,适用于海洋工程中应用较多的大直径超长钢桩溜桩长度计算。荔湾3-1气田中心平台应用结果表明,新算法计算结果与现场实测数据较为吻合,可以用于桩的可打入性分析,指导海上打桩作业的顺利完成。

大直径超长单桩竖向承载性能离心模型试验研究

通过单桩离心模型试验,获得了荷载与沉降关系曲线、桩身轴力分布,研究了大直径超长桩在竖向荷载作用下,桩侧摩阻力、桩端阻力、桩身压缩变形等变化规律,分析了桩端注浆对承载特性的影响,验证了设计参数。

基于载荷试验的大直径超长桩承载特性分析

为研究分析大直径超长灌注桩承载特性,结合上海白玉兰广场工程开展4组试桩现场试验。试桩桩径1 m,桩长85 m,皆为桩端后注浆桩。基于试桩实测数据,分析Q-s曲线以研究其承载变形特性,分析桩体受力以研究其荷载传递规律、桩侧摩阻力分布及桩端阻力发挥性状。考虑桩身材料弹塑性性质,对桩身压缩进行计算分析,计算值与实测结果基本一致,计算结果表明桩身弹性压缩占主要部分,但在高荷载水平下,塑性压缩不容忽视。现场试验研究进一步认识了桩端后注浆大直径超长灌注桩承载机理,为工程实践提供指导和参考。

软土地区大直径超长后注浆钻孔灌注桩竖向承载力的试验研究

桩端后注浆是软土地区大直径超长钻孔灌注桩发展的必然趋势。依据软土地区某超高层建筑大直径超长钻孔灌注桩试桩的竖向抗压静载试验结果,通过对基桩的竖向极限承载力性状、桩身轴力传递特性以及桩侧阻力、桩端阻力发挥特性的分析研究,揭示了桩端后注浆对基桩承载性状的影响情况,深入探讨了软土地区大直径超长后注浆灌注桩的荷载传递机理和竖向承载性状,并提出了单桩承载力的估算方法。

大直径超长混凝土灌注桩受力特性试验研究

选取郑州市某32层高218.5 m建筑物的3根大直径超长灌注桩进行静载荷试验,并对桩的荷载与沉降的关系及桩身应力测试结果进行了分析.结果表明,大直径超长灌注桩为纯摩擦桩,桩侧摩阻力大小取决于桩土相对位移大小和桩周土的种类、密实程度等因素,桩顶沉降主要来自于桩身压缩和压屈变形,无刚体位移,采取无限制增加桩长的方法很难达到提高桩基承载力的目的.