桩摩阻力计算方法比选评估

通过收集上海地区典型工程试桩资料,统计应用黄强法及延伸线法计算的桩基桩侧摩阻、桩端阻力,与桩侧摩阻、桩端阻力的实测值进行对比分析。研究发现两种方法计算得到的端阻比大于实测值,且延伸线法结果离散性更大。故采用黄强方法打五折确定桩端阻力和桩侧摩阻力。

大直径深长摩擦桩摩阻力特性研究

以大型有限元软件Ansys为工具,引入接触单元模拟桩土接触,用Ansys计算得到大直径长桩在递增的竖直荷载下的桩侧摩阻力值与桩端阻力值。得到大直径深长摩擦桩在不同荷载下摩阻力沿桩身的分布规律和桩端阻力与桩侧摩阻力的比值变化规律。

软土中单侧边载作用下桩基负摩阻力研究

软土中因土体压缩性较高,在边载状况下易产生桩基负摩阻力,从而对工程产生安全隐患。本文通过有限元法对软土中受边载作用的桩基础所受到的桩基负摩阻力进行数值模拟,分析了不同边载等级、不同边载位距对软土中桩基负摩阻力、中性点位置和桩身轴力的影响。结果表明,在边载等级增加时,软土中桩身轴力有明显上升趋势,并随桩体埋深增加呈非线性趋势增长,而桩基负摩阻力随深度变化呈现非线性减小的趋势,桩体的下拉力增加,边载效应增强;同等级边载效应时,当边载与桩基之间的距离增加时,软土中桩基负摩阻力逐渐减小,中性点位置位于桩体靠近底部位置处,并随边载位置改变而受到一定影响。

在地下水位下降引起单桩负摩阻力及沉降数值的分析

利用大型通用有限元软件ABAQUS,建立单桩负摩阻力数值计算模型,着重研究地下水位下降时软弱地基中摩擦型单桩的负摩阻力性状。同时,分析了地下水位下降对摩擦型单桩负摩阻力、中性点位置、桩周土沉降、桩顶沉降发展规律的影响。上述研究的结论,对桩基础设计具有一定的借鉴意义。

基于自平衡法静载试验的灌注桩侧摩阻力反分析

通过分析自平衡静载试验原理及试验后处理方法,获取了单桩承载力、桩身截面轴力及桩侧摩阻力的计算方法,并依托实际项目检测成果,对桩侧摩阻力的发挥进行了综合分析。结果表明,实测桩侧摩阻力值均大于地勘报告提供的设计值,荷载箱下段桩的侧摩阻力发挥好于上段桩,距离荷载箱越近桩侧摩阻力发挥越明显,桩侧摩阻力的发挥与加荷位置相关,且具有深度效应。

桩侧摩阻力退化效应的研究进展

桩侧摩阻力退化效应可显著影响桩的承载力性状.文中总结了桩侧摩阻力存在退化效应的情况,分析了在沉桩过程中的桩侧摩阻力退化、循环荷载作用下桩土界面剪切疲劳退化效应产生的原因,并在桩侧摩阻力退化效应的情况下对桩的承载力计算方法进行总结和分析.

大面积回填土及深厚软土桩基负摩阻力试验研究

在大面积填土及自身固结沉降作用下深厚软土地基中的桩基易产生较大的负摩阻力,引起桩身沉降并降低其承载能力。依托某工程建设项目,通过现场试验对大面积回填土及深厚软土地基中桩基的负摩阻力分布规律进行了分析。试验结果表明,大面积回填土及深厚软土地基中的桩基在施工过程中的桩身轴力沿桩深先增大后减小,且在桩身上部产生了桩侧负摩阻力。桩侧负摩阻力的发挥与土层、施工时间等密切相关,不同土层中的桩侧负摩阻力随着施工时间先增加后减小,施工结束时,桩身上部的桩侧摩阻力仍然存在。桩基设计施工时应充分考虑桩侧负摩阻力的影响。

竖向荷载下膨胀土中桩侧摩阻力室内模型试验分析

为研究含水率和围压对膨胀土中桩侧摩阻力的影响,在经过改造的三轴仪上对膨胀土中的桩进行竖向极限承载力试验,测得桩侧摩阻力随含水率和围压的变化情况。试验结果表明:当沉降在2~3 mm范围内时,桩顶荷载达到极限承载力,之后承载力缓慢下降,最后趋于稳定;在相同含水率条件下,桩侧极限摩阻力随着围压的增大而增大;在相同的围压条件下随着含水率的增大,桩侧极限摩阻力表现为先增大后减小的变化趋势。通过试验结果对比发现,土体在最优含水率18%条件下的桩侧摩阻力最大,直剪试验表明桩侧摩阻力与土体的粘聚力有一定的关系,所以在含水率18%条件下桩-土界面的摩擦力要优于其他2组含水率的土体。

轻轨桩基桩周开挖卸荷对桩身摩阻力的影响研究

已建轻轨桩基受下穿市政道路建设影响,需对桩基周围土体进行开挖卸荷,为探究桩基周边土体开挖卸荷过程中,轻轨桩基桩身摩阻力的变化,特以重庆市轨道27号线YD11号桥墩开挖卸荷工程为基本案例,通过MIDAS数值模拟分析软件,模拟开挖过程中ZD11号桥墩桩身摩阻力变化情况,模拟结果显示:卸荷会导致轻轨桩基桩身摩阻力峰值增加,中性点下移,桩身弯矩呈现出上部为正,下部为负的分布情况,且负弯矩会出现先增大后减小的趋势。

桩周土层侧摩阻力测试方法及影响因数

随着建筑市场的快速发展,不同建筑物对地质 条件的要求越来越精密,对场区地质条件了解分析得越彻底, 越能得到安全、有效、节能的建筑主体。特别是基础部分, 桩径的大小和长短,确保了建筑物安全和成本,因此对场区 土层侧摩阻力的测试显得尤为重要。本文针对成孔浇筑后的 桩周土层侧摩阻力做分析探讨,为准确把握测试桩周测摩阻 力起决定性作用。

既有地下室增层开挖引起的桩基侧摩阻力损失分析

既有高层建筑地下增层开挖,不可避免地引起地基应力场改变,导致桩土接触面和桩端土层应力变化,从而降低原基础底板下桩基承载力。由于实际工程情况限制,增层开挖后桩基的承载力无法通过现场试验获得,因而采用理论分析和有限元模拟增层开挖后桩基承载力就显得尤为重要。采用经典桩侧摩阻力计算公式,简单地考虑上覆土压变化以及应用Mindlin应力解考虑开挖引起的附加应力,分别计算桩侧极限摩阻力,然后利用有限元法计算桩侧摩阻力并和前述计算结果相对比,最后分析了增层开挖条件下桩侧极限摩阻力损失比随不同增层开挖宽度和深度的变化规律,结果表明:损失比随增层开挖宽度的增大而增大,开始呈线性增大然后趋于稳定;损失比随增层开挖深度的增大而增大,大致呈线性趋势;损失比沿桩身由上往下逐渐减小。

Y型桩桩侧摩阻力产生附加应力的分析计算

Geddes的应力解求解过程中将桩侧摩阻力简化为集中力,导致无法考虑桩径、桩长变化对桩侧摩阻力在地基内产生附加应力的影响,通过分析得出,对于长径比较小的短桩,由Geddes应力解计算的竖向应力系数与实际考虑桩径影响的结果相差甚远。通过首先在Y型截面上沿周边的9个积分区间线积分,然后再沿桩长进行积分的方式,借助数学分析软件Mathematica的NIntegrate数值积分功能,得出了Y型沉管灌注桩沿桩身矩形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力及沿桩身三角形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力作用在地基内部时任意点土中竖向应力分量的数值计算方法。分析了Y型截面4个独立变量外包圆半径R、模板弧度θ、开弧间距s、夹角度数δ对Y型桩侧摩阻力产生附加应力系数的影响及采用Geddes应力解计算产生的误差,并对桩长及计算深度对产生误差的影响也进行了分析,得到了一些有益结论。

软土地区多种桩型抗拔桩侧摩阻力特性研究

近年来,对扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩这两种新型抗拔桩承载特性的研究受到广泛关注。依托上海虹桥综合交通枢纽工程,开展了等截面、扩底和桩侧注浆3种桩型抗拔桩的现场足尺对比试验。比较了各桩型桩侧摩阻力发挥特性的差异;并对典型土层在不同桩型中摩阻力的发挥特性进行了分析;将3种桩型抗拔桩的桩侧摩阻力实测值与规范推荐值进行了比较。进一步认识了软土地区扩底抗拔桩和桩侧注浆抗拔桩各自的荷载传递特性。

上海地区桩基侧摩阻力与端阻力取值的研究

上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08—11—1999)中预制桩、灌注桩极限桩侧摩阻力标准值与极限端阻力标准值的取值完全引用上海89版规范。但自20世纪90年代以来,桩基工程在上海地区得到了迅猛的发展,工程实践中桩基载荷试验值与99版规范计算值差异较大的情况时有发生,因此结合近年来的工程实测资料对99版规范桩基承载力取值进行研究具有重要的工程意义。为此收集了17个工程共计50根桩身大部分位于淤泥质土中且桩端支承于第⑤层相对较软土层的预制桩和22个工程共计66根分别以⑦,⑧,和⑨3层土为持力层的钻孔灌注桩的实测资料,对99版规范桩基承载力取值进行了研究。首先,采用统计分析和有限元数值分析两种方法对收集样本进行了分析,以综合确定预制桩和灌注桩的桩端阻力和桩侧摩阻力取值。其次,按照调整后的承载力取值,对各统计样本进行了回代计算,通过比较表明依据调整后的承载力取值的计算结果具有较高的保证率。

长桩桩侧摩阻力分布与地基附加应力问题及对群桩沉降计算的影响

实测资料表明,工作荷载下传统Geddes解假设桩侧阻分布与长桩及超长桩实测侧阻分布差别较大,在工作荷载作用下长桩及超长桩桩身上部侧阻首先发挥。在对超长桩实测桩身侧阻分布的归纳总结基础上,建议了桩侧阻两段和三段线性分布模式,并通过对Geddes应力解的叠加,推导了两段和三段线性分布组合的侧阻分布模式下的地基附加应力解。建议侧阻分布模式与Geddes侧阻分布模式的对比分析表明,Geddes侧阻分布模式得到的桩端以下桩间土的竖向附加应力明显大于建议模式的结果,导致Geddes侧阻分布模式得到的群桩沉降比大于建议的侧阻分布模式计算的沉降比,Geddes侧阻分布模式夸大了群桩内部各桩的相互作用。实例计算表明,其它条件相同时,建议的侧阻分布模式计算得到的沉降与实测值更接近一些。

桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法

目前超长灌注桩普遍应用于大型桥梁、超高层建筑工程中,且常采用桩端后注浆技术,但其桩侧极限摩阻力的确定尚未有切合其实际特点的方法。大量现场实测数据反分析表明,采用β法计算时,存在桩侧土压力大于土层静止土压力的现象。在探讨桩侧土压力增大机制的基础上,对β法进行改进,建立了桩侧土压力确定方法,并给出了桩侧土压力系数的取值公式。工程实例计算结果与试桩实测结果比较分析表明,所建立的桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法具有合理性与可行性。

预应力管桩侧摩阻力影响因素的研究

桩侧摩阻力在各种情况的影响下变化较大,为能准确对其进行取值需对其影响因素进行研究。从侧摩阻力的机制分析推知,侧摩阻力的决定因素为桩土界面强度、土体的强度以及土体的应力状态。土体的应力状态是造成侧摩阻力变化的根本原因,它不仅会影响到桩土界面强度的取值,还会使土体在强度条件一定的情况下表现出不同的抗剪能力。介绍3根预应力管桩的内力测试成果,利用ADINA有限元软件对试验桩进行3个方面的分析:破坏可能发生位置、桩土界面参数的取值、桩侧土压力随土层深度及桩荷载的变化。通过分析发现,3根管桩的破坏均发生在界面处。对于淤泥土桩土界面力以黏着力为主;对砂质土或全风化岩桩土界面力以摩擦力为主,此时桩侧土压力的变化会对桩侧摩阻力极值有影响。

小直径抗拔桩桩侧摩阻力取值探讨

通过不同规范对比分析和工程实例验证,对小直径抗拔桩桩侧摩阻力取值问题进行了探讨研究。对于大直径或者中等直径抗拔桩,桩侧摩阻力取值参考JGJ120—2012《建筑桩基技术规范》是合理的,但对于小直径抗拔桩,桩侧摩阻力取值参考JGJ94—2008《建筑桩基技术规范》、《建筑基坑支护技术规程》或者CECS22∶2005《岩土锚杆(索)技术规程》时,单桩抗拔承载力特征值相差较大,实际工程中设计人员往往取值偏保守,即设计的单桩抗拔承载力特征值取低值。对于小直径抗拔桩,国内尚没有相关的设计规范,设计人员往往参考锚杆的设计思路进行设计,但其受力机理与锚杆受力机理不同,这样小直径抗拔桩桩侧摩阻力如何取值成为设计的关键。

高速铁路桥梁桩侧摩阻力与桩端阻力分析

针对京沪高铁天津特大桥张家窝试验段DK124工点D19#桥墩,经现场测试,分析桩身钢筋应力变化;并通过弹性力学公式计算获得桩身轴力、桩侧摩阻力及桩端阻力,研究其分布与变化规律。结果表明:①桩身轴力随荷载的递增而逐渐增大并最终趋于稳定,桩顶附近桩身轴力波动范围较大,桩顶5 m范围内存在"负"摩擦现象;②恒载作用下桩端反力为桩顶压力的30%,这与桩端持力层为工程性质较好的粉砂层有关;③在桩顶最大恒载作用下,各土层摩阻力的发挥程度仅为相关规范给定极限值的15%～20%,桩端阻力为相关规范给定极限值的40%,符合设计要求。

上海钻孔桩桩侧摩阻力的异化效应及分析

系统分析了上海地区钻孔桩测试资料的摩阻力实测值与规范建议值之比γ随土的状态、埋深的变化规律,并将钻孔桩摩阻力与土性参数之间存在的背离趋势分为负异化效应和正异化效应,提出异化效应是反映钻孔桩施工技术与工艺水平的度量指标。严重负异化效应出现在深埋状态好的地层表明,上海原土造浆正循环钻进施工方法在发挥深层好土的固有优势与潜力存在较严重的缺陷,并从钻孔泥浆作用和泥浆施工工艺进行了具体的分析;正异化效应出现在上海浅埋淤泥质黏性土层则说明,上海钻孔桩施工方法的某些特殊工艺具有能够充分发挥这些土层摩阻力性状的特点,并从灌注混凝土的特殊施工工艺进行了具体的分析。