不同嵌岩深度下抗拔桩承载特性研究

以广东省江门市某工程为例,通过有限元分析软件ABAQUS,结合地勘报告及现场对桩基进行抗拔静载试验得出的荷载–位移曲线图,建立抗拔桩三维有限元模型进行数值模拟计算分析,研究不同嵌岩深度增量下抗拔桩的承载特性。研究成果表明:增加嵌岩深度可在一定程度上提高桩基抗拔承载力,但二者之间并非呈线性增长关系。当嵌岩深度增量为3D时,相较于原试桩的桩顶位移量减小54.2%,抗拔承载力提高105.2%,对桩基抗拔承载力的提高效果尤为显著。

抗拔桩承载能力影响因素与群桩变形规律试验研究

利用自主研发的桩基室内抗拔测试装置,结合数值模拟技术对抗拔桩的承载破坏过程及影响因素、群桩的协同工作特征展开了深入研究。结果表明:抗拔桩的承载破坏经历4个阶段,承载初期,桩顶侧摩阻力最先发挥作用,桩顶土体发生塑性破坏;随上拔荷载不断增大,桩体产生相对位移,桩周土体由于桩身侧摩阻力产生塑性破坏;当桩身轴力自桩顶传递至桩底时,桩身底端产生抗拔“吸附力”,并伴随局部土体塑性破坏;随着桩周土体塑性区的拓展、连通,抗拔桩承载能力达到极限;桩身长径比、桩-土界面摩擦因数、桩侧土体压力与其承载极限呈正相关关系,其中桩身长径比对桩端“吸附力”具有重要影响;群桩抗拔过程中,角桩侧摩阻力发挥最充分,桩身位移量最小,极限承载力最大,中心桩桩身位移最大,极限承载力最低;距径比影响抗拔桩的群桩效应,当距径比从2增大至8时,桩身侧摩阻力提高30%,将距径比8作为群桩工程的推荐值,6~10作为群桩距径比的推荐范围。

抗拔桩与承压型囊式扩体锚杆性价比浅析

对建(构)筑物抗浮工程两种常用锚固体钢筋混凝土抗拔桩和承压型囊式扩体锚杆设计计算理论进行了研究和梳理;并结合北京某一实际工程案例,对两种抗浮锚固体在设计中的可靠性、适用性和经济性进行对比分析。结果表明,在天然地基承载力满足基底压力要求,地基土层构成情况相同,两种抗浮锚固体提供相同抗力的条件下,承压型囊式扩体锚杆综合性价比优于钢筋混凝土抗拔桩,仅工程造价就可以节省20%左右,可为抗浮工程锚固设计时的锚固体方案比选提供借鉴与参考。

后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩工程应用

后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩技术是一种新型研发的抗浮技术,该技术具有桩身混凝土在使用周期内始终处于受压状态,充分发挥了混凝土的抗压性能,桩身不产生裂缝,无需进行裂缝宽度验算,耐久性好,使用范围广、工期快、造价低等优点。本文结合工程应用实例,详细介绍了后插无粘结钢绞线U形管承压型抗拔桩工程施工工艺,为后续类似工程的高质量施工提供参考。

U型槽结构下振冲碎石桩联合抗拔桩数值分析及优化设计

[目的]研究沿海下穿道路工程U型槽结构下振冲碎石桩联合抗拔桩的加固效果及其优化设计.[方法]采用有限元软件ABAQUS进行建模,分析了振冲碎石桩的打入对砂土地基抗液化能力的改良效果,讨论了U型槽、抗拔桩、碎石桩各设计参数对U型槽抗浮效果的影响.针对以上结果基于NSGA2遗传算法,开展抗液化能力、抗浮效果、工程造价三目标的优化设计.[结果]振冲碎石桩可以大大增强砂土地基的抗液化能力,未使用振冲碎石桩的砂土均发生液化,而采用振冲碎石桩处理后的砂土地基液化率仅为4.7%;U型槽底板厚度、抗拔桩的桩径、桩长和振冲碎石桩的桩径、桩长均对U型槽底板上浮位移有较大影响;采用NSGA2遗传算法得出的最优方案在满足安全储备的情况下,造价比原始方案节省了10.0%,且砂土地基液化率降低了45.7%.[结论]基于NSGA2遗传算法提出的以砂土液化率、底板上浮位移和工程造价为目标的优化设计方案可为今后同类工程提供设计指导.

土岩地基中抗拔桩破坏模式数值模拟研究

文中通过数值模拟方法,对土岩地基中抗拔桩的破坏模式及其影响因素进行分析。结果表明,在垂直静载和动态荷载两种情况下,抗拔桩的受力和变形情况存在显著差异。具体而言,垂直静载下,抗拔桩的轴力约为80kN,弯矩约为20kN·m,竖向位移约为2mm,侧向位移约为1mm;动态荷载作用下,抗拔桩受力和变形更加显著。这表明荷载大小、土体性质和桩身形状等因素对抗拔桩的破坏模式具有重要影响。

托底抗拔桩侧摩阻力发挥机理及计算模型研究

抗拔桩有效解决地下水对建筑物产生上浮效果的负面影响。托底抗拔桩将无粘结钢绞线与普通抗拔桩有效结合,充分利用桩体承压性能。基于有效应力法确定桩侧极限摩阻力分布范围,采用双折线荷载传递函数模拟桩侧摩阻力发挥特性,探讨托底抗拔桩的承载力变化规律,建立桩侧摩阻力发挥范围和荷载-位移的计算公式,提出托底抗拔桩承载力计算模型,并与普通抗拔桩性能进行对比。结果表明,相比于传统抗拔桩,托底抗拔桩改善桩体受荷状态,有效提高承载力、降低桩顶位移,具有较好的应用效果。该文研究成果为托底抗拔桩的应用提供理论基础。

基于理论分析法的托底抗拔桩承载性能优势研究

托底抗拔桩改变了传统抗拔桩承载特性,充分发挥了抗拔桩的承载性能。采用有效应力法计算抗拔桩极限承载力,根据摩阻力发挥机理,建立不同工况下托底抗拔桩荷载—位移关系式,通过试验数据验证理论计算模型的适用性和准确性,进而与普通抗拔桩承载性能进行对比研究。研究表明,托底抗拔桩具有优越的承载特性,桩顶位移显著减少,建立的理论模型可以有效评估桩体承载力,为桩基础设计提供理论计算依据。

基于ABAQUS软件的深海抗拔桩系泊工况研究

抗拔桩是海洋工程中应用较多的锚固基础。为更好地认识及发挥抗拔桩的承载性能,基于验证的三维桩-土模型及相同的荷载和拉拔角度,应用ABAQUS软件对桩-土模型进行有限元数值模拟,获取各工况下抗拔桩的位移曲线及弯矩图,分析系泊点位置变化及不同系泊点数量情况下抗拔桩的承载性能。分析结果表明:在角度为30°的斜拉荷载作用下,当桩头处设置有系泊点,抗拔桩的承载性能较弱;随着系泊点位置沿桩体方向深入,其承载性能呈增加趋势,随着系泊点数量的增加,桩体的位移、弯矩峰值及系泊点处桩体变形逐渐减小,即抗拔桩承载性能呈增加趋势;当系泊点位置达到一定的深度之后,桩体承载性能增加趋势减缓。

缓粘结预应力抗拔桩应用研究

随着我国地下工程的发展,抗拔桩的应用得到普及,为解决传统抗拔桩桩身开裂及无粘结预应力抗拔桩预应力损失问题,将缓粘结预应力技术应用到抗拔桩中,并结合实际工程,介绍缓粘结预应力抗拔桩的桩身构造、技术参数以及施工工艺,通过对比工程原设计抗拔桩,缓粘结预应力抗拔桩可大幅节省钢筋用量,有效节约工程造价与工期。

基于数值模拟的抗拔桩力学性能研究

基于FLAC3D有限元软件,分别对普通抗拔桩和托底抗拔桩进行数值模拟,对比研究两者的荷载-位移规律,主要分析桩体弹性模量和侧摩阻力折减系数的影响。研究结果表明:桩体弹性模量越大,抗拔桩桩顶位移量越小,但弹性模量不会影响抗拔桩的极限承载力;托底抗拔桩和普通抗拔桩的荷载-位移曲线相似,但托底抗拔桩会显著降低桩顶位移,差异在于两者的荷载传递方式;抗拔桩的荷载作用存在一个区间,为极限承载力的14%~82%,此区间内托底抗拔桩相比普通抗拔桩桩顶位移减少比例基本不变。

基于GTS有限元模拟扩孔抗拔桩荷载试验可行性探讨

为探究有限元模拟抗拔荷载试验的可行性,以某实际项目需求出发,先采用数值模拟方法模拟了抗拔桩及扩孔抗拔桩的荷载试验,针对数值模拟与规范公式计算进行对比研究。然后采用数值模拟方法模拟二次扩孔抗拔桩并于试桩结果进行对比分析研究。得出结论如下:扩孔对抗拔承载力作用明显,尤其在强风化土层与规范提供的计算方法较为吻合,数值模拟结果与试桩结果较为吻合,在前期设计方案阶段,或者难以实现与桩基使用状态完全相同的桩基试验时,有限元数值模拟分析可作为重要的分析和设计手段,为桩基设计提供指导。

抗拔桩与锚索组合支护在风化砂岩边坡中的应用

文章根据某高速公路路基边坡的地形地质和设计形式,选择抗拔桩与锚索组合支护结构作为边坡的防护体系,使用岩土有限元分析软件Midas GTS对边坡和组合支护结构进行数值仿真模拟,对边坡稳定性及结构的自身应力、变形进行验算分析。结果表明,锚索可以为抗拔桩承担边坡的推力,降低抗拔桩自由段的内力,锚索和抗拔桩整体位移小,抗拔桩+锚索的支护结构进一步减小了边坡位移,使边坡稳定安全系数提高到3.11,支护效果显著。

双向框架式湖底隧道抗拔桩受力研究

湖底隧道的施工建设极大提高了城市地下空间的利用率,可起到分担、缓解城市地上交通压力的 作用,为保障湖底隧道结构稳定性与安全性,通常会设置抗拔桩。基于此,本文采用案例研究法,选取某湖底隧 道工程为实例展开具体分析,在明确该湖底隧道工程的基本概况、地质条件、抗拔桩后,结合案例工程实际组织 现场测试,用于全方位了解抗拔桩的受力状况,以供参考借鉴。

高承压水地层抗拔桩施工技术要点分析

抗拔桩是用来承受建筑物的竖向上拔压力的桩,依靠桩身与土层的摩擦力来抵抗轴向拉力,被广泛应用于大型的地下室建筑物,海上码头等施工工程中。抗拔桩日益广泛用于大型地下建筑的锚桩基础、抗浮桩等,尤其是在高承压水地层中,抗拔桩应用更为广泛。为了保证抗拔桩的施工质量,本文针对雄安新区某工程地下超深基坑在高承压水的条件下,钻孔灌注桩抗拔桩施工过程中的技术要点进行了分析,可为相似的工程施工提供技术支持和参考。

地下室抗浮(抗拔桩与抗浮锚杆)方案比选研究

抗浮工作关系到建筑结构整体安全,近些年经常出现地下室上浮、地下水位过高引起的工程事故新闻。在水浮力的作用下,建筑物结构会出现反向变形问题,致使建筑结构板柱裂缝,埋下安全隐患,威胁建筑物使用者安全。对此本文将对地下室抗浮工作展开研究,从多个角度分析抗拔桩与抗浮锚杆的优势,从结果可以了解到,造价方面抗浮锚杆投入最少,抗拔桩投入最高,性能方面则需要根据工程环境考虑。希望本文可以为地下室的抗浮设计提供指导。

临海富水区软弱地层深基坑承压抗拔桩基施工技术

为了确保沿海城市富水软弱地层基坑施工的安全性和提高施工效率,本文提出了一种利用自然条件,兼顾结构承载力和抗浮力的施工技术。采用基坑底板纵梁结构与地板下打设的嵌岩桩基连接整体,利用桩体与岩石的摩擦力和桩体承受的荷载传递给基岩,从而达到承压和抗浮效果,成功解决了富水区软弱地层深基坑承压和抗浮均不满足要求的问题。经现场实施取得了经济效益220余万,提前工期30余天的良好结果,为类似地铁基坑工程提供了新的思路。

水位变化对设有微型抗拔桩的下沉式地下广场影响研究

本文对海口某下沉式广场中微型抗拔桩的使用进行分析,通过使用PLAXIS有限元软件进行数值模拟,研究桩基不同布设方案在水位变化下对周边土体沉降与地下室底板隆起变形的控制效果,并对地下水位循环作用时单桩沉降变形进行研究。结果表明,在地下水水位降低时,变形比水位位于高水位时更大;水位高低对土体最大变形位置及影响范围有较大影响;使用微型抗拔桩对地下室底板的隆起控制效果良好。

自适性扩底抗拔桩智能控制技术

采用自主设计的一种新型的自适性扩底抗拔桩智能控制施工工艺,该工艺适用于富水中风化泥岩或中风化砂岩地层,可以有效地解决地铁车站明挖开挖引起的结构上浮问题。分别从工艺特点、工艺原理和流程、工程实例和结果评价4个方面进行了详细的阐述,以成都轨道交通19号线二期工程合江站和红莲村南站工程为依托,证明了该工艺的安全性、可靠性、环保性、经济性和技术先进性。

上海某工程超深地下室抗拔桩设计

本工程属于软土地区的超深地下室,地下室底板顶标高为-15.200m。基坑开挖时,基坑回弹作用对桩基有较为明显的影响。通过桩身轴力分析,发现基坑回弹对桩身轴力的最大值没有影响,最大值出现在桩顶,但对桩身内力分布有一定的影响,桩身内力向中下段递减力度有所减弱,因此在对超深地下室进行抗拔桩设计,抗拔桩考虑分段配筋时应注意适当加长上段配筋长度。通过地基土对桩身的支承力分析可知,卸载作用对桩承载力的影响会有所减弱,因此在深大基坑工程中进行抗拔桩设计时,计算地基土对桩身支撑力时应适当留有余量,以抵消卸载不利影响。而且基坑回弹对桩身轴力的最大值没有影响,因此在对桩身配筋进行设计时,最大的配筋值可以保持不变。