大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力分布特性研究

中国大面积场地形成工程日益增多,在缓解土地供求矛盾的同时也带来了诸多工程问题,如场地大面积沉降会造成桩基负摩阻力增加,影响桩基安全性,但针对大面积填土场地中桩基负摩阻力研究成果较少。结合某现场试验,建立了单桩有限元分析模型,与实测数据对比验证模型的合理性。基于验证后的数值分析模型,研究了大面积填土场地工程中填土天然重度及厚度、桩顶和地表荷载及场地形成时间对摩擦型桩下拉荷载和中性点的影响。结果表明,填土厚度和桩顶荷载的变化显著影响中性点的位置;填土的天然重度和厚度越大,下拉荷载越大;场地固结时间越长,下拉荷载越小;减小桩顶荷载和增加地表堆载会增大下拉荷载。敏感度分析表明,相比荷载因素,场地形成因素对下拉荷载及桩顶沉降影响更为显著。最后,结合国内外规范讨论了考虑大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力计算方法的适用性。研究结果对大面积填土场地摩擦型桩设计具有参考价值。

摩擦型桩的轴向抗压承载力研究

根据大型钻孔灌注桩原位测试结果 ,分析了摩擦型桩的承载力工作机制 ,提出了在粘性土层中单桩的桩侧土层以及桩土接触面上 ,有效应力—排水状态占优的观点。根据这一观点 ,分析了桩侧粘性土应力水平对其极限侧摩阻力的影响。根据粘性土层的物理力学指标及物理状态指标间的差异性 ,讨论了桩侧极限摩阻力规范取值方法中存在的问题。所陈述的观点 。

土体固结对摩擦型桩负摩阻的影响分析

基于荷载传递函数法和固结有限层方法,提出了一种因土体固结引起的桩负摩阻数值分析法.通过算例用该法分析了土体固结对承受负摩阻力摩擦型单桩沉降、桩身负摩阻力发展的影响,为类似工程条件下的桩基设计提供有益的参考.

浅谈摩擦型桩与端承型桩的区别

桥梁桩基是桥梁构造的基础也是最重要的设计部位之一,桩基设计的准确对桥梁稳定性起着关键的作用。桩基承载着上部结构传递下来的全部荷载,把握好不同类型桩基的设计和施工质量对桥梁整体建设意义重大。

摩擦型高压旋喷桩在道桥软土地基中的应用分析

现代道桥工程施工时经常遇到软土地基的问题,若未能提前对软土地基进行加固处理,将会导致道桥工程后续施工与使用时出现明显的沉降现象,增加车辆行驶的危险性。所以,道桥工程软土地基施工过程中,应采用合理的方式对软土地基加固处理,以提升地基的稳定性。基于此,本文以某道桥工程为例,通过该工程基本情况与施工现场地质条件的简单介绍,进而通过理论分析结合现场有限元分析的方式,设计一种摩擦型高压旋喷桩方案,最后,通过实践案例对该方案应用效果进行验证。由验证可知,摩擦型高压旋喷桩方案的应用可显著提升软土地基加固效果,使地基具有较高的稳定性,有利于预防路面裂缝问题的出现。

摩擦型预制桩有效桩长对单桩承载力影响

介绍武汉某综合楼顶制桩桩基工程 ,从多次静载试验结果对比中获得一些有益的结论 ,对今后类似此类型桩单桩极限承载力的确认有借鉴意义和指导作用。

摩擦型能源桩荷载–温度现场联合测试与承载性状分析

能源桩集地源热泵技术与建筑桩基于一体,桩基承载性状受荷载–温度耦合作用而不同于常规工程桩。开展了昆山某摩擦型能源桩工程的荷载–温度现场联合测试,测试了多级荷载水平与不同换热工况下桩身的温度、应力分布及桩顶位移变化,整理得到桩身的附加温度荷载、桩身轴力及桩侧摩阻力分布曲线,分析了摩擦型能源桩荷载–温度作用下的承载性状与荷载传递特征。测试结果表明:能源桩的温度变化将引起附加温度荷载,桩身轴力和附加温度荷载分布特征和桩顶荷载作用、桩端约束有关,承载性状不同于单一荷载作用下的工程桩。加热工况引起桩身上、中部多处出现负摩阻力,但荷载的增加有利于减小升温引起的负摩阻力效应;制冷工况下,桩端附近产生负摩阻力,能源桩荷载传递特征受荷载–温度耦合作用而改变。设计荷载作用下,能源桩顶加热时隆起而制冷时下沉,加热工况引起的桩顶位移在停止加热回温后可基本恢复,但制冷工况引起的桩顶位移在回温后会导致桩顶产生附加沉降,荷载–温度耦合作用也引起了能源桩沉降性状的变化。

摩擦型单桩承载性能设计理论研究

进一步分析了摩擦型单桩承载性能,建立了复杂介质中摩擦型单桩的地基土体系模型,将线性变形层模型和非线性传递函数模型相结合,以改进的适合于分层介质内的Mindlin解答为基础,给出了按摩擦型单桩承载机理分析计算的“广义弹性理论法”:同时,利用等效模量的概念解决了Mindlin解中土体位移为负值的现象,为桩基础设计计算提供了有力的理论依据。编制的计算程序,不仅可用于计算单桩竖向加载时的沉降值,而且可根据静载试验实测的荷载-沉降数据反演分析桩侧和桩端土的岩土力学参数值,可用于指导设计和施工,以弥补静载试验抽样率低的缺陷。对工程实例进行计算分析,结果显示。

摩擦型长桩承载力计算的探讨

从分析摩擦型长桩的荷载传递机理出发,指出了目前摩擦型长桩承载力计算公式的不足。按照荷载传递实际性状,分析了桩-土相对位移与超长桩的承载性状之间的关系,以桩土极限相对位移为界限,将桩分为破坏滑移段Lz和非滑移段(L-Lz),且探讨了Lz的计算。在非滑移段利用桩土接触面双曲线模型模拟桩侧摩阻力与桩土相对位移的关系,得到非滑移段的桩侧摩阻力公式,最后推导出了摩擦型长桩承载力计算总公式。实例表明,该计算公式具有一定的理论及工程意义。

液化土体流滑推桩效应的振动台模型试验

设计并开展了水平和倾斜可液化场地单桩振动台模型试验,考虑桩顶附加质量块、底部嵌固条件以及长径比3个因素,研究了液化土体流滑效应对单桩动力反应的影响。试验观察到场地局部喷水冒砂、土体流滑以及桩身倾斜等宏观现象。分析结果表明:单桩在土体流滑推力作用下发生了不对称运动,桩顶加速度反应和桩身拉、压应变的不对称性明显。土体流滑对底部非嵌固、桩顶附加质量块时的单桩动力反应的影响最为显著。基于试验结果我们认为倾斜场地土体流滑对摩擦型桩基的力学作用是负面的,其主要影响体现在加大桩顶附近应变反应以及造成桩身倾斜。

端承桩和摩擦桩的试验对比研究

通过对桩基竖向静载压力下的模拟试验,分析了相同荷载情况下端承桩和摩擦桩的负摩阻力变化。结果表明,当进行施工降水时,端承桩和摩擦型桩之间的负摩阻力有较大差异。随着地下水位的下降,端承桩中最先出现负摩阻力,并且随着地下水位的降低负摩阻力增长越明显,但是沉降量最小;而摩擦型桩在降水后期才出现负摩阻力,并且随着水位的下降负摩阻力逐渐减小,但是桩基沉降量最大。

刚性桩加固高速公路软基性状分析

刚性桩在高速公路软土地基处理中得到了广泛应用,但目前对其承载变形机理还缺乏深刻认识。采用数值方法对端承型桩及摩擦型桩在路堤填筑及软基固结过程中桩土应力比、桩土沉降、桩身轴力、负摩阻力及中性点深度的发展变化规律进行了分析。分析结果表明:①不论端承型桩还是摩擦型桩,由于其刚度远大于桩间土刚度,因此绝大部分路堤荷载由桩承担,桩间土仅承担了少部分路堤荷载。桩间土土压力随着路堤填筑和软土固结经历了先增大、然后减小、最终趋于稳定的过程;②路堤填筑及软基固结过程中,端承型桩仅发生很小的沉降,其大部分沉降发生在路堤填筑过程中,摩擦型桩的沉降则较大,其大部分沉降发生在路堤填筑完毕之后的软基固结过程中。端承型桩大部分区段桩身沉降小于桩侧土沉降,而摩擦型桩大部分区段桩身沉降大于桩侧土沉降;③无论是端承型桩还是摩擦型桩,在路堤填筑过程中,桩身轴力及负摩阻力增加均较快,而在软基固结过程中增加则较慢。端承型桩的大部分桩段存在负摩阻力,摩擦型桩的负摩阻力分布区段则较短;④在路堤填筑及软基固结过程中,桩身中性点位置经历了比较复杂的变化过程。

负摩阻力作用下单桩的承载性状分析

利用荷载传递法和有限层法的数值分析对承受负摩阻力的单桩荷载性状进行了分析,研究了填土高度、桩顶荷载、桩端土刚度对桩身轴力、桩底阻力的发展及桩沉降的影响。研究发现软土地基中,0.5 m的填土高度就能使负摩阻力较充分地发挥,承载负摩阻力的端承桩与摩擦桩一样,承载力需结合桩的沉降确定。

负摩阻桩承载性状数值分析

利用基于荷载传递函数法和有限层法基础上的数值分析法对承受负摩阻力的单桩荷载性状进行了分析,研究了填土高度、桩顶荷载、桩端土刚度对桩身轴力、桩底和桩侧阻力的发展及桩沉降的影响,研究发现软土地基中,0.5的填土高度能导致负摩阻力较充分地发挥,承载负摩阻力的端承型桩与摩擦型桩一样,承载力需综合沉降确定。

串联式能量排桩逆转流向现场热响应试验

能量排桩在温度作用下会引起桩体热应力.针对黏土地基中串联式摩擦型能量排桩循环水流向开展现场热响应试验研究,实测进/出口水温、桩身温度以及桩身热应变等变化规律;分析能量桩换热、桩体轴向约束应力等热力响应特性.研究结果表明,本文试验条件下,在3.0 kW恒定输热功率下,循环水流向逆转前后,串联能量排桩的换热平衡能迅速达到稳定状态;串联能量排桩循环水流向逆转对于正中桩基本无影响,而对两边桩有较大影响,流向逆转不会降低排桩整体换热效果,且在流向逆转后,桩体最大轴向约束应力为-2.09 MPa,在桩体承载范围内,不影响桩体承载性能.

黏性土地基中摩擦型能量桩现场热响应试验

温度作用下摩擦型能量桩不仅会引起桩体热应力,而且会引起桩体位移。针对黏性土地基中摩擦型能量桩开展现场热响应试验研究,实测进/出口水温、桩体温度以及桩体热应变与热应力等变化规律;分析能量桩换热功率、桩体轴向约束应力、侧摩阻力、轴向相对位移以及中性点位置等热力响应特性。研究结果表明:试验条件下,3.0 kW恒定输入功率时,黏性土中能量桩(桩长24 m、桩径0.6 m、W形埋管)平均每延米换热效率约为30.5 W·m(-1);桩体轴向约束应力和最大相对轴向位移均在运行180 h后达到稳定期,其数值分别为-0.226 MPa·℃^(-1)和0.016 mm·℃(-1);侧摩阻力的中性点位置出现在桩顶以下约60%桩长附近。

利用低应变法对桩基完整性的检测

根据某街区的地层勘测资料,采用钻孔灌注摩擦桩进行了地基处理,并利用低应变法检测了桩基的完整性,同时针对该地区红砂岩的特性,提出了适宜的桩型。

浅谈人工挖孔桩设计及施工

重庆直辖市建立15年,重庆规划三环十射多连线基本形成,其中的桥梁基础90%以上是人工挖孔桩,实践证明人工挖孔桩特别适合像重庆这样的山区,人工挖孔桩以其特有的大承载力优势得到许多设计单位、施工单位的认可,确实是一种经济适用、美观耐久的基础形式。

小议“凯旋一号”桩径经济性比较

文章首先阐述了凯旋一号工程概况,然后通过对1000mm和1500mm桩径的经济性进行比较,最后得出了摩擦型桩桩径越小经济性越好的结论。

砂土地基中摩擦型能量桩群桩热力学特性研究（英文）

目的:能量桩在工作状态下的热力学响应十分复杂,同时受到桩顶荷载、桩侧摩擦以及温度等多重因素的影响。当群桩中出现部分能量桩不工作时,将造成上部结构的额外应力与变形。因此,本文重点探讨摩擦型能量桩群桩中部分能量桩在加热制冷作用下的热力学响应,并与单桩的热力学效应进行对比分析。创新点:1.通过建立摩擦型能量桩群桩模型试验,探讨桩侧摩擦对能量桩群桩的影响规律;2.利用能量桩群桩与单桩对比,揭示能量桩群桩与单桩热力响应特性的区别;3.揭示部分能量桩加热制冷作用对能量桩群桩的影响机理。方法:1.建立摩擦型能量桩群桩及单桩的模型试验;2.将能量桩群桩与单桩进行对比,研究能量桩群桩与单桩热力响应特性的区别;3.进行能量桩群桩部分加热制冷试验。结论:1.对于长期工作的能量群桩,可以将其视为一个长宽高与整个群桩相同的热交换体,其表面温度与群桩的平均表面温度一致。2.能量桩单桩在加热过程中,由于桩底受到的限制较大,所以桩顶位移大于桩底位移。3.能量桩单桩在制冷过程中,由于土体及桩体收缩,会出现明显的下沉。4.能量桩群桩桩帽在加热过程中,桩帽的位移与群桩的上半部分长度相关;在本文的试验中,由于群桩上半部分受土的限制较小,因此其位移与桩自由膨胀的位移一样。5.能量桩群桩在制冷期间,群桩的下沉量级要比单桩的大。6.在制冷过程中,能量桩群桩在群桩效应作用下,内部桩的桩底热位移较大。7.能量桩群桩在部分加热的情况下,会出现不均匀沉降,且在加热期间,沉降主要受到不工作桩的牵制影响;而在制冷期间,沉降主要受工作桩的下沉影响。8.摩擦型能量桩的热引起的桩身轴力是与桩侧的土压力大小相关的;由于群桩在群桩效应作用下,桩侧土压力要小于单桩,因此群桩的热引起的桩身轴力要大于单桩。