方桩形抗滑桩在普通国省道高边坡灾害治理的应用

赣南地区雨水丰富,普通国省道公路高边坡遇到大暴雨时,经常会发生大滑坡、坍塌等地质灾害,为确保道路安全运行,保障其行车安全,及治理安全高效经济,因此,抗滑桩在高边坡防护中应用具有重要意义,本文以赣州市普通国省道寻乌县G236线安全隐患整治工程项目高边坡处治为例,阐述方桩形抗滑桩应用技术,体现出方桩形抗滑桩在实际的滑坡治理中发挥的重要作用。同时对今后类似高边坡灾害治理工程项目有一定的参考价值。

桩板式挡土墙设计中的桩形选择问题分析

文章结合工程案例,针对桩板式挡土墙设计中的桩形选择问题,从结构受力、施工、美观、造价等方面,对圆形桩、方形桩设计方案进行比较,分析两种桩板式挡土墙的优缺点,为桩板式挡土墙的桩形选择设计提供思路。

海上风机单桩基础桩形影响因素分析

单桩制浆建设与施工能力提升,单桩基础型式应用朝着大范围发展,必须分析单桩基础不同桩形优势与不足,为工程建设提供参考。本文重点分析海上风机单桩基础桩形影响因素,仅供参考。

层状地基中楔形桩水平向非线性振动响应分析

楔形桩是一种集施工简便、承载力高等特点的新型路基处理桩型。为进一步完善楔形桩水平振动分析理论以推广其在工程中的应用,基于动力Winkler地基理论,建立楔形桩-土体水平耦合振动非线性分析模型,针对水平简谐荷载作用下层状地基中的楔形桩水平动力响应问题展开研究,并探讨不同桩身长径比对桩土分段的敏感性,研究楔形角和土体分层特性参数对楔形桩水平向非线性动力响应的规律。结果表明:随着楔形角或桩侧土体模量的增大,楔形桩水平动力特性均会得到显著改善;等体积条件下保持桩端半径不变改变桩长较保持桩长不变改变桩端半径时水平动力性能表现更好;桩侧上层土体性质变化对桩顶动力响应影响更加显著。

堆载作用下楔形桩负摩阻力演化特性研究

通过分析地面堆载因素造成的桩周土体沉降所引起负摩阻力的特性,对了解与掌握桩基负摩阻力特性具有重要的理论意义,但如何减轻堆载引起的负摩阻力,对工程更有实际意义。研究采用FLAC 3D有限差分法,分析了堆载作用对楔形桩基负摩阻力和中性点的影响,研究结果表明:无论堆载大小,楔形桩桩身轴力随深度的增大而增大,待其达到某一峰值时,桩身轴力减小。当桩周土堆载不大于7.5 kPa时,随着堆载的增大,轴力也随之明显增大;而当桩周土堆载大于7.5 kPa时,随着堆载的增大,轴力虽然也略有增大,但其增长幅度较小。堆载作用下楔形桩中性点稳定深度为–0.3~–0.4 m间。当桩周土堆载较大时,可采用轴力最大点、摩阻力零值、相对位移零值计算中性点位置;而当堆载较小时,则利用轴力最大点和摩阻力零值计算中性点位置更为可靠。

H形双排桩结合大角度锚索在软土基坑中的应用

依托天津某实际案例,将单排灌注桩结合钢支撑方案优化为H形双排桩结合大角度可回收锚索方案。实际应用表明:通过采用H形双排桩结合大角度旋喷可回收锚索支护体系,可有效利用下层力学性质较好的土层,提供较大的锚索承载力;同时桩身内力更加合理,可降低造价;另外可避免支护结构出红线问题,便于土方和结构施工。

楔形劲性复合桩水平承载特性的影响因素研究

为了分析楔形劲性复合桩的水平承载特性,以及不同桩身尺寸参数对其水平承载力的影响,采用数值模拟的方式建立三维有限元分析模型,对比分析楔角、平均截面含芯率和芯长比对楔形劲性复合桩水平承载特性的影响。结果表明,在线弹性阶段,同体积下1°楔角楔形劲性复合桩的水平承载力明显高于普通劲性复合桩,增大楔角能够有效减少桩身位移;增大楔角对水平承载能力的提升最大,平均截面含芯率次之,芯长比的影响最小。

福州某钉形双向搅拌桩工程检测方法研究及应用

针对福建省工程地质条件差异极大的特点,如沿海深厚软土地区、滨海腐蚀环境、山区地基与岩溶地质并存等情况,且受到技术水平限制的原因,各检测标准提出的原位测试检测方法还不够全面。鉴于此,本文结合工程特点对钉形双向搅拌桩检测方法进行研究,提出采用重型动力触探试验结合钻芯法试验的方式评价桩身均匀性,为今后类似工程提供一定的参考。

扭矩-竖向荷载联合作用下楔形端承摩擦桩承载性能分析

为了讨论楔形端承摩擦桩在扭矩T-竖向荷载V联合作用下的承载性能,考虑地基土剪切模量在地面处为非零值且随深度呈幂函数的分布形式,根据能量法和变分原理,分别得出基桩在桩顶竖向荷载和扭矩作用下的桩身竖向位移以及扭转角微分控制方程。采用MATLAB编制程序求解楔形端承摩擦桩的极限竖向荷载、极限扭矩,得到相应的承载力包络图。在T→V加载顺序下,通过改变初始扭矩值,分析了初始扭矩对楔形端承摩擦桩竖向承载特性的影响。对T-V联合受荷楔形端承摩擦桩进行了参数影响分析。研究结果表明:与等截面桩相比,纯压和纯扭作用下楔形端承摩擦桩的极限竖向荷载和极限扭矩有所提高。在T→V加载顺序下,楔形端承摩擦桩承载力包络线相比等截面桩有所外扩。随着桩径变化率的增大,楔形端承摩擦桩的承载力包络线也随之向外扩张。当初始扭矩与极限扭矩之比超过一定值时,楔形端承摩擦桩极限竖向荷载开始显著降低,需注意T-V组合效应。对于大直径长桩而言,需要重视初始扭矩对基桩竖向承载性能的影响。一味提高混凝土标号并不能极大的改善基桩在T→V受荷模式下的竖向承载性能。

水平激振下饱和土中楔形桩动力阻抗分析

基于Biot饱和多孔介质理论,将桩体简化为Euler梁,建立水平稳态激振下楔形桩-土耦合振动模型.首先通过引入势函数,求解平面应变条件下桩周土振动控制方程,并利用分离变量法和算子分解法求得各桩段土反力.再结合桩土耦合及位移连续条件,求解得到楔形桩桩顶阻抗解析解.通过算例分析,研究了楔角、长径比以及土体渗透性等因素对楔形桩桩顶阻抗的影响.结果表明:1)在低频范围内,楔形桩阻抗会随楔角增大而减小;2)桩底尺寸一致时,桩顶水平阻抗、摇摆阻抗随长径比的增大而增大;3)对于桩长相同、楔角不同的等体积楔形桩,在低频阶段水平动刚度随楔角增大而减小,而高频阶段则相反;4)土中液相的存在对桩顶动力阻抗有显著影响,忽略土中液相作用会低估桩顶动力阻抗;5)表层软土会降低楔形桩桩底动阻抗.

粉土地区楔形群桩的水平承载特性分析

近年来异形桩逐渐引起国内外学者的广泛关注,但鲜有针对楔形群桩受水平力的研究。本文以开封周边的粉土为研究对象,进行楔形单桩的模型试验和数值模拟,在验证单桩模型的可行性后建立楔形群桩数值模型,并对楔形群桩水平承载特性进行数值分析,以桩体弹性模量和楔形角为变量,研究不同荷载下桩身水平位移、桩身弯矩等的变化特征。结果表明:在水平荷载作用下,群桩的水平位移整体变化趋势一致,排桩之间的弯矩差别较大;桩体弹性模量的变化对群桩水平位移的影响并不明显,群桩位移效应系数约为25%~30%;在小角度范围内,群桩水平承载力随楔形角的增加而逐渐增大。本文研究成果对楔形群桩水平承载特性的认识具有重要意义。

循环荷载下楔形劲芯水泥土复合桩工作特性试验研究

楔形劲芯水泥土复合桩作为一种新型组合桩,为探究其在公路、铁路等长期承受循环荷载下工程应用的工作性状,对4根不同桩芯楔角、静荷载比和循环荷载比的复合桩进行模型试验,研究了静载极限承载力及循环荷载下累计沉降、桩身轴力分布、桩端阻力和侧摩阻力。试验结果表明:静载作用下楔形内芯复合桩的承载能力要优于等截面内芯复合桩;复合桩累计沉降会随着静荷载比和循环荷载比的增大而增大,并在不同动静荷载组合下可分为稳定型、发展型和破坏型3种类型,同时给出满足各类型的荷载取值范围;芯桩与水泥土外桩之间的相互作用并未发生明显弱化现象,楔形芯桩复合桩能充分发挥桩侧上部土体的侧摩阻力,并能有效减弱芯桩端部应力集中现象,因此其抵抗循环荷载的能力要优于等截面芯桩的复合桩。

基于光频域反射技术的雪花形钢板桩抗拔试验研究

利用光频域反射技术,开展了雪花形钢板桩抗拔模型试验,获得了钢板桩在上拔过程中桩身不同处的应变和不同距离处的土体水平位移。试验结果表明:光频域反射技术能够准确监测雪花形钢板桩上拔过程中桩身的变形特征,揭示桩身不同处的变形规律;雪花形钢板桩在上拔过程中桩身不同位置应变大小和波动不同,在腹板与腹板交界处最小,翼缘边处最大;结果显示雪花形钢板桩在上拔过程中,桩周土体水平位移随上拔荷载的增大而增大,距模型桩200 mm处土体水平位移约为100 mm处的19.15%。

砂土中楔形桩竖向承载特性试验研究

相同竖向承载力条件下,楔形桩比等直径桩更能节省材料,具有良好的工程应用前景,但其桩身截面尺寸渐变、桩侧表面倾斜、竖向承载机理比常规等直径桩更加复杂。为了揭示砂土密实度和楔角对楔形桩竖向承载特性的影响,在松砂、中密砂和密砂地基中开展系列模型试验,分析荷载-沉降曲线、桩侧平均阻力-沉降曲线、轴力-深度曲线、桩侧阻力和端阻随荷载变化曲线等试验结果。结果表明,桩顶直径和入土桩长不变时,楔形桩竖向承载力随楔角的增大而降低,但单位侧表面积下的桩侧阻力却随楔角的增大而增加,约为等直径桩的2倍;楔角约为1.5°时,楔形桩单位体积承载力最大;随着桩顶竖向荷载增大,楔形桩对桩周土挤压效果增强,使桩土界面法向压力和桩侧摩擦力增大,是一种桩侧阻力增加型的优良桩型。试验结果对竖向受荷楔形桩的工程实践具有一定的借鉴意义。

雪花形钢板桩桩身变形影响因素研究

雪花形钢板桩是一种新型异型桩,为研究其在荷载作用下桩身变形特征,开展了雪花形钢板桩桩身变形数值模拟与室内模型试验研究,采用有限差分软件FLAC 3D构建雪花形钢板桩数值分析模型,并与室内模型试验结果进行对比,验证了数值模型建立的合理性;同时研究了雪花形钢板桩翼缘数量、腹板(翼缘)厚度、腹板(翼缘)长度、桩长和钢板弹性模量对桩身变形的影响。结果表明:在竖向荷载作用下,雪花形钢板桩桩身应变随着深度增加而减小;增加雪花形钢板桩翼缘数量可以减小最大受力及改善桩体受力的均匀性;在相同条件下,雪花形钢板桩桩身应变随着腹板(翼缘)厚度增大而减小,随着腹板(翼缘)长度增大而减小,随着钢板弹性模量的增大而减小;随着桩长增长,距桩顶相同位置处的桩身应变不断增大,但最大应变大小一致发生在桩顶处。

砂井 - 钉形搅拌桩组合型复合地基固结分析

建立了砂井为中心、砂井影响区边界上零星分布的钉形搅拌(TDM)桩简化为等面积桩环的轴对称固结模型。基于此轴对称固结模型,推导出瞬时荷载下砂井-TDM桩组合型复合地基的固结控制方程并给出相应的定解条件。用分离变量法求解固结方程,获得砂井、砂井周围土体和加固区的平均超静孔隙水压力,进而得到复合地基整体平均固结度。通过与三维有限元固结度计算结果的比较验证了解析解的正确性。利用固结解析解进行参数分析,研究了砂井-TDM桩复合地基的固结特性。结果表明:砂井-TDM桩复合地基的固结速率远大于TDM桩复合地基,它随整个TDM桩的压缩模量、扩大头高度、扩大头以下小直径搅拌桩的压缩模量和直径的增加而增大,扩大头直径的变化对复合地基固结速率的影响较小。

砂土地层钉形变径桩变截面处端阻计算方法研究

变径桩具有承载力高、施工速度快以及经济性强等特点,被广泛运用于铁路桥梁基础中。然而,现有桩基承载力计算方法主要针对等直径桩基,未能考虑变径截面带来的影响。由于桩基变径截面的存在,其竖向承载机制区别于普通的等直径单桩。采用有限元分析方法,分析竖向荷载作用下,砂土地基中钉形变径桩在变截面处的承载模式。计算结果表明:变截面以下有限范围内的土体存在刚性核,与变截面共同承担上部荷载;与普通等直径桩相比,变截面桩的桩身轴力在变截面处出现明显的突变现象;依据球孔扩张理论,引入变截面处承载力的计算公式,结合传统的桩基端阻与侧阻计算原理,推导了变径桩的竖向承载力计算公式。与现有规范对比表明,提出的公式可较好地计算砂土地基中变径桩的竖向承载力。

基于有限元模拟的楔形桩水平承载特性研究

通过abaqus,对砂土中水平承载的楔形单桩和群桩进行数值模拟,主要研究了楔形角对于楔形桩水平载荷下的承载特性的影响,以及楔形桩群桩水平承载特性对于楔形角的敏感性。研究发现:与等截面直桩相比,在楔形角为1°时,楔形桩的水平承载能力要低16%;等体积的楔形桩的水平承载力要大于等截面直桩,提高大约6%。楔形角每减0.2°,楔形桩的水平承载能力就提高将近4%。随着楔形角的增大,楔形桩桩身的弯矩变化速率则增大。群桩工况下,发现在小范围内,随着楔形角的增大,群桩水平位移也不断在增大,但位移群桩效应系数没有明显变化。

楔形角对楔形桩负摩阻力承载特性的有限元分析

由于楔形桩存在楔形角,在桩周土体沉降时,使桩土之间有相互脱离的趋势,进而减小界面应力,最终能有效控制桩侧负摩阻力的大小。基于数值分析,研究了楔形角对负摩阻力的影响。结果表明,无论在何种荷载等级下,桩身轴力随深度的增加,均呈现出先增大后减小的趋势,在中性点位置取得极大值;随着楔形角的增大,楔形桩对负摩阻力的削减作用愈发明显;分别利用轴力最大点、摩阻力零值、相对位移零值得出的中性点位置基本相同,并且随着楔形角α从0°增大到3.00°,中性点深度逐渐减小。