岩溶顶板稳定性对桩基承载性能影响研究进展

基于岩溶区桩基承载性能问题,从研究方法、岩溶发育程度、影响因素3个层面对岩溶顶板稳定性对桩基承载性能影响进行介绍,并对其未来发展方向进行了展望。结果表面:①岩溶顶板稳定性对桩基承载性能影响研究方法有理论研究、现场及室内试验、数值分析;②对岩溶地区进行桩基础工程设计时需重复考虑该地区的岩溶发育程度;③岩溶顶板强度、岩溶顶板倾倒角度、岩溶顶板厚度为岩溶区桩基承载性能的主要影响因素;④实际工程缺乏实地观测和实测数据支撑,需要加强岩溶地区桩基与岩溶顶板之间的关系研究,还需要进行更多的室内试验和数值模拟分析,以深入研究岩溶顶板的形成机制和工程特性。

堆载产生负摩阻力对桥梁桩基承载性能影响分析

广东某高架桥在运营期间,桥墩处堆砌渣土最大高度达19m,以该桥现状为例,通过确定堆土后桩基的中心点位置,分析堆载产生的负摩阻力对桩基承载性能的影响。计算分析结果表明,桥墩处堆载对桩基产生很大的不利影响,最大负摩阻力达到了桩顶恒载、活载总反力的44%左右,大大降低了桩基承载性能。

寒区冻土桩基承载特性研究现状与展望

冻土地区季节性的温度变化、大气升温以及人类工程活动加剧,常引起桩基冻胀融沉、倾斜、混凝土开裂等灾害,造成桩基的承载力降低,给寒区冻土桩基带来新的更大挑战。通过回顾国内外相关文献,对冻土桩基的承载性能目前的研究现状进行了总结。从特殊的冻土性质出发,描述了冻土桩基体系主要的受力形式及其作用特征;从桩–冻土界面力学特性试验及荷载传递机制两个方面,阐述了冻土区桩–土界面力学特性变化机制;从试验研究、理论分析以及数值模拟三个方面,阐明了冻土桩基承载性能变化规律及分析、预测方法;归纳了冻土区桩–土体系温度、水分、应力应变等方面的监测技术。对寒区冻土桩基承载特性未来的研究提出了展望。

高原山区微型群桩基础承载特征及竖向-水平联合荷载研究

为探究高原山区微型群桩基础的承载特性以及水平、竖向荷载耦合作用(V-H联合荷载)的影响,揭示联合荷载相互作用规律,在高原山区微型群桩基础现场试验的基础上,采用FLAC 3D对三种单一荷载情况进行数值反演,并对不同荷载比例下微型群桩基础的V-H联合加载进行模拟。结果表明:①抗压和抗水平试验中,承台效应明显,荷载-位移曲线为“缓变型”;抗拔试验中,曲线为“陡变型”。②联合荷载下,施加水平荷载会削弱桩基竖向承载能力,水平荷载比例较大时,桩身抵抗力矩和桩侧极限摩阻力增大,荷载-上拔位移曲线突变点消失;在竖向荷载的影响下,存在临界荷载比n,下压-水平联合荷载中n 1=3.9,上拔-水平联合荷载中n 2=0.76,荷载比>n时,桩基水平承载力被削弱,<n时,桩基水平承载力提高。③联合荷载下,水平承载力与荷载比的倒数呈四次函数关系,竖向承载力与荷载比的倒数呈二次函数关系;联合荷载下的屈服包络线与单向极限荷载垂线所围空间分为“破坏区”与“安全区”,有别于单向加载的桩基承载特征,且桩基存在一个最优解,使各方向承载力均能得到充分发挥。

上拔、水平联合荷载对桩基承载性能影响的现场试验及数值模拟

通常桩基受力作用分别确定上拔、水平2个方向的承载力,不考虑其相互影响,不能准确反映桩基的真实受力状况。为研究桩基上拔、水平荷载的耦合作用对桩基上拔、水平向承载性能的影响,开展了大型现场试验及数值模拟研究。研究结果表明:上拔、水平联合荷载对桩基承载性能的影响与上拔、水平向荷载的比例有较大关系,当该比例小于2时,联合荷载作用对桩基水平承载能力影响较小,不小于2时,桩基的水平承载能力明显被削弱,且被削弱的程度随着该比例的增大而提高;联合荷载下桩基的上拔荷载位移曲线与单独上拔时基本重合,但在加载比例较小时,桩基在水平方向会先达到破坏标准,从而导致桩基上拔承载能力不能充分发挥。联合荷载下,水平承载能力被削弱的原因在于桩基带动桩周土体的一起上拔导致了地基土抗力系数比例系数的减小和桩身弯矩的增大;联合荷载下,由于水平荷载的作用,桩基上部受压侧竖直方向的土压力会由于土体被挤密而变大,上部受拉侧土压力则会由于桩与土的分离而变小;桩基下部则由于桩基的刚性转动表现出相反的趋势;联合荷载下桩基破坏时,破坏区域的土体裂缝呈扇形分布,其分布形式、范围及破坏机理均与单独上拔、水平荷载时有较大差别。总体来说,联合荷载对桩基承载性能的影响是客观存在且不可忽视的。

基桩自平衡测试技术在软岩地区的应用研究

为确定软岩地区嵌岩桩的承载性能,文章以武汉市某长江大桥工程为例,对嵌固在中风化泥质粉砂岩层中的试桩进行了自平衡承载力测试。试验确定了试桩的单桩极限承载力,同时结合桩身内力测试,分析了各级荷载作用下试桩桩身轴力、桩侧土层摩阻力等的分布规律。试桩测试结果表明:软岩地区的嵌岩桩,桩顶荷载主要由桩侧摩阻力承担,表现出典型的端承摩擦型桩的承载特性。桩侧摩阻力及桩端阻力实测结果均大于地勘值,桩基设计仍存在一定的优化空间,验证了钻孔灌注桩施工工艺的可行性,可为软岩地区嵌岩桩设计提供参考。

桩端压浆技术在钻孔灌注桩的应用

简述了钻孔灌注桩应用压浆工法的工艺及其机理,并根据工程检测成果,分析了该工法对提高单桩竖向承载力、改善桩基承载工作性能的效果。