不同滑坡推力模式下新型变截面抗滑桩数值分析研究

由于我国山区地带常发生滑坡等自然灾害,因此山区地带工程,如:道路边坡、公路路基等工程,常采取工程措施加固。抗滑桩作为防止滑坡的有效工程措施,具有较高的研究价值。近年来,由于机械施工的参与,出现了变截面抗滑桩,其悬臂段一半为矩形截面,锚固段则为圆形的抗滑桩。相较于传统等截面抗滑桩,变截面抗滑桩受力特性更为复杂,其在滑坡推力作用下的响应也有所不同。本文从不同滑坡推力模式出发,利用MIDAS GTS NX建立不同截面抗滑桩有限元分析模型对结构进行数值分析,以研究不同截面的新型抗滑桩的外表应力及钢筋应力、桩周土压力、桩体位移结果等荷载效应值及规律,为后续工程建设选择抗滑桩提供参考。

桩长对单桩沉桩阻力和承载力特性影响的模型试验

静压桩的应用越来越广泛,为明确桩长与沉桩和承载力特性之间的关系,基于室内模型试验,对砂土中不同桩长的模型桩沉桩全过程进行了分析研究。采用振弦式压力计、微型土压力盒和高精度位移计对沉桩时的压桩端阻力、卸载后的桩周土压力和桩体回弹量进行测量,揭示了桩长与单桩沉桩和承载力特性的关系。试验结果显示,利用端阻计有效测得沉桩过程中的压桩端阻力,在600 mm深度范围,压桩端阻力随沉桩深度和桩长的增大而近似线性增大的特性;微型界面土压力盒对桩周土压力的测量揭示了随桩长的增大卸载后的桩周土压力逐渐趋近于被动土压力;但在某一深度位置卸载后的桩周土压力随沉桩深度的增大而降低的变化规律。采用高精度位移计较准确测得卸载过程中的桩体回弹量,得到了桩体回弹主要发生在竖向与桩长有关;并且回弹量相对较小,约为桩长的0. 35%。此外,桩体加载过程中沉降随加载变化的速率与桩长相关,桩体的极限承载力随桩长增大而非线性增大。研究结果对于进一步明确桩长对沉桩特性和桩体极限承载力特性的影响机理具有重要工程意义。

桩长对桩与桩相互作用影响的试验研究

为明确桩长对静压沉桩全过程中桩与桩之间相互作用产生影响的机理,通过室内模型试验,在中密实砂土中以2倍桩径为间距沉入双桩,研究了桩长对端阻力、卸除顶压后的桩周土压力以及双桩承载力特性的影响。结果表明:沉入过程中先沉桩和后沉桩的压入端阻力均随沉桩深度的增加而近似线性增大,当桩长(沉桩完成后沉入的总长度)为600 mm时,后沉桩仅比先沉桩的端阻力高0.2%左右,即此深度处2根桩的压桩端阻力基本达到极值;后压桩沉入前先沉桩的桩周土压力为后沉桩的90%左右,而后沉桩卸除顶压后先沉桩的桩周土压力总体为后沉桩的2~3倍,且随土压力盒埋深的增加而增大;相同深度桩周土压力均随桩长增大而降低;单桩试验时桩体极限承载力略高于先沉桩极限承载力2%~5%,提高的幅度随桩长增加而降低;不考虑桩间土作用双桩系统极限承载力约为单桩试验时极限承载力的2倍。研究成果对于进一步明确桩与桩相互作用机理和改善双桩承载力特性等均具有重要的工程意义。

带受力盘塑料套管混凝土桩挤土效应试验研究

在上海软土地基中进行了带受力盘塑料套管混凝土桩沉桩压入试验,通过在试验桩桩周预先布置孔压、侧向位移、地表隆起和径向土压力监测点,探求带受力盘TC桩在沉桩过程中的桩土相互作用机理。试验结果表明:超孔压增量沿深度呈上小下大分布并在沉管拔出后迅速消散;挤土应力沿深度亦呈上小下大分布并沿径向减小,在沉管拔出短时间内骤减;土体在桩压入过程向外移动,拔管之后向内偏转;地表整体下沉,随径向距离增加下沉量变小。

高速公路滑坡治理与加固分析

结合高速公路滑坡治理案例,根据施工现场实际情况制定处治方案,并布置测点开展监测与分析。采用钻孔灌注桩对滑坡体进行加固处理,布置监测仪器对桩身水平位移、桩周土压力和桩身内力进行监测,分析确定加固效果。桩身水平位移早期增加速率较快,后期逐步趋于稳定,桩前土压力大于桩后土压力,桩间土压力变化较小,桩身弯矩绝大多数为正值,说明桩身成型后有效控制了边坡滑动变形,边坡处于稳定状态,达到了预期加固效果。

天定高速下穿陇海线框架桥地基加固设计

结合陇海线K1476+546.5 1-16.0m钢筋砼斜交框架桥线路加固工程,介绍了高压旋喷桩在下穿既有铁路线路框架桥施工过程中遇到的施工点地下水位较高、地质条件复杂的情况下加固地基中的应用,给出了加固方案中旋喷桩的强度及稳定性、桩周土压力、基底应力的检算结果。

沉桩速度对沉桩和承载力特性影响的模型试验研究

静压桩沉桩速度的选取直接影响沉桩施工效率和质量,高速沉桩有利于缩短施工工期,但不利于桩体的稳定性和承载力,低速沉桩有利于提高沉桩的质量,其缺点为会使得施工工期变长。为了避免由提高沉桩施工效率而带来的施工质量过度降低的现象,基于室内模型试验,在竖向荷载下对砂土中五种不同沉桩速度沉桩过程中动端阻力、桩周土压力,桩体竖向位移量及极限承载力特性的变化进行了分析研究。得到了适宜的沉桩速度有利于降低动端阻力和桩体竖向回弹量,且对桩周土压力和桩体极限承载力影响较小;桩周土压力和桩体的承载力均随沉桩速度的增加而降低,说明低速沉桩对于桩周附加应力的减小、桩周土体的密实度和极限承载力的提高具有显著的作用;桩体竖向回弹量与沉桩深度有关,约占沉桩深度的0.35%,而受沉桩速度影响较小,沉桩深度约为0.02%;桩体的极限承载力与其沉桩终压力基本相同,其比值随沉桩速度的增加而降低。研究成果对于进一步明确沉桩速度对沉桩质量的影响和提高施工效率具有重要的工程意义。