考虑成孔卸荷特性现场试验研究

基于现场开展的科研成孔测试试验,针对常州高架某工程现场由常规和旋挖机两种成孔机械所成桩孔的成孔性状进行分析对比,通过对灌注桩现场实测的孔径随时间变化关系数据的系统整理与统计,探讨研究了成孔卸荷后不同土层(尤其是砂土层)孔壁的侧向变形特征及孔径随时间的变化规律,为理论模型建立和进一步研究提供依据。

砂土中灌注桩侧摩阻力的一个计算模型

当前针对灌注桩桩侧摩阻力的确定方法还存在明显缺陷,描述灌注桩侧摩阻力的计算模型极为缺乏。结合Березаицев松散体极限平衡的轴对称理论及夹心墙土压力理论,考虑了圆拱挤压效应的影响,修正了惯用挡土墙理论设定土压随深度线性增长产生的不收敛效应,提出了卸荷条件下灌注桩桩侧阻力的一个计算方法:在桩上部使用Березаицев解析解、在桩下部使用夹心墙理论;或者沿桩身全部应用夹心墙的理论。同时使用某高架工程现场测试结果进行了验证。结果表明:虽然计算值和实测值存在一定误差,但大体吻合,说明计算模型简便实用具有相当的安全性,适于工程初步估算使用。具备一定的工程实践和理论应用价值,并为进一步深入研究提供科研思路和参考。

砂土中成桩工艺对桩基承载性能影响的室内模型试验研究

模型试验是桩基承载性能研究中不可或缺的一种科研手段。通过设计模型试验,基于试验数据进行整理分析,研究砂土中成桩工艺差异对桩基承载性能的影响,经过对比研究,分析桩基的受力分布特点和沉降变形特性,探讨成孔卸荷对灌注桩承载特性产生的作用效应。结果表明:试桩的荷载-沉降(Q-s)曲线均呈陡降型。静压桩承载力最大,但曲线突降性方面不如预埋桩和灌注桩明显;成桩工艺不同会影响桩基的荷载传递性能,由于成孔卸荷和挤土效应差异,静压桩沿深度方向的荷载传递性能相对于灌注桩和预埋桩要差;4桩桩侧摩阻力在一定深度都出现强化现象,静压桩桩侧阻力强化位置略高于灌注桩和预埋桩,这是因为挤土效应使桩侧阻力增大,成孔卸荷和裹膜撤除产生的侧向卸荷会在一定程度上削弱桩侧阻力;桩侧阻力的极值发挥和极值点位置受成桩工艺影响较大;侧阻与端阻异步发挥且其最大值并非同时到达,端承力占桩顶荷载的比例随上部荷载变化而变化。

圆孔扩张理论的孔壁稳定计算模型

主要考虑成孔卸荷效应的影响,将圆孔扩张理论的逆过程和摩尔-库仑理论用于灌注桩成孔后收缩过程及稳定性的研究分析,推导出孔壁稳定性的基本解,建立孔壁稳定平衡的表达式,并基于推导结果提出相关施工建议。