基于有限元法的桥墩地基应力和基桩桩端沉降量计算

在对长江巴东公路大桥桥址区工程地质条件研究的基础上 ,采用有限元法计算了桥墩地基应力分布和桥墩基桩的桩端沉降量 ,认为主桥墩处的应力改变最大 ,同时主桥墩的沉降量也最大 ,影响深度达桩端下 5 0～ 60 m,辅桥墩处的应力改变和沉降量较小 ,相对来讲 。

应用桩顶及桩端沉降的桩基承载性状分析

大直径钻孔灌注桩静载荷试验时,对桩顶及桩端沉降的同时进行观测,可以计算桩身压缩量、桩侧极限承载力,判断桩端持力层性状及桩端的沉渣,对桩基的承载性状有一个比较全面的了解。本试验方法几乎不增加成本,不影响工期,可供类似工程借鉴。

实测桩端沉降的静荷载试验中测试数据失真原因的分析与研究

通过钻孔灌注桩预埋测试管实测静载试验的桩顶、桩端沉降,可以获取许多桩基试验参数,为此分析了基于桩端沉降测试的常见单桩静载Q-S曲线,并对实测中存在的一些异常问题和表象进行了评析。

基于桩顶沉降和桩端沉降的受力分析及用桩端注浆提高桩承载力研究

大直径钻孔灌注桩在静载实验过程中,通过对桩顶沉降以及桩端沉降的受力分析,能够有效地判断桩身压缩量,了解桩基础的承载效果.同时根据桩顶和桩端的沉降情况,对于了解受力层的性状具有积极的意义.本文基于此,主要探究了桩顶沉降以及桩端沉降的受力分析情况,同时探究了桩端注浆的具体问题.

砂性土中桩端荷载-沉降关系的模拟

提出了一个基于球形孔扩张理论的模型,用于模拟砂性土中长桩的桩端变形性状。该模型对Vesic(1972)的解答作了改进,同时考虑了砂性土强度指标在高应力下的衰减和在高密度下的增长。模型参数可通过土的初始竖向有效应力及标准贯入试验N值求得。球孔塑性区的平均体积应变不再需要通过土工实验,而是利用有限应变理论计算获得。在考虑了孔扩张过程中的能量守恒原理后,可得桩端土的特征变形值,从而进一步推出桩端的荷载–沉降关系。该模型计算结果与两根静压长桩的现场试验比较,结果一致性较好。

考虑桩端刺入沉降的桩土自平衡式复合地基设计

复合地基的本质是增强体与地基土通过变形协调共同承担上覆荷载。褥垫层的设置起到了协调桩土变形的作用,但褥垫层工作性状及变形特性尚不明确,其厚度设计仍然参考规范依靠经验判断,往往不能充分发挥地基土的承载作用。目前复合地基设计通常采用褥垫层调节桩土变形,而忽略了桩端刺入沉降协调桩土变形来发挥地基土的承载作用,为了利用桩端刺入沉降协调桩土变形,充分发挥桩间土承载的作用,减薄褥垫层或不设褥垫层并减小设计桩长,以期降低地基处理费用,实现桩土共同承担荷载的目的,建立了通过控制桩端刺入沉降协调桩土变形的自平衡式复合地基设计方法。通过与褥垫层方法对比以及工程实例计算,结果表明,该方法可更好地发挥桩土承载作用,为复合地基优化设计提供参考。

考虑桩身压缩的综合系数法计算超长桩基础沉降

实测表明,超长桩基础的桩身压缩量占总沉降量很大比例,因此,等代墩基法刚性体的假定不符合实际,需要一种考虑桩身压缩量的方法来计算超长桩基础沉降。通过对现有超长桩实测数据的分析,得到了嵌岩桩桩身压缩系数拟合方程,同时得出了非嵌岩桩桩身压缩系数约为0.5;推出桩侧沉降比和桩端沉降比,并编制了Matlab计算程序。最后通过工程实例计算考虑桩身压缩的超长桩基础沉降,计算结果与实测结果相吻合。

基于静荷载试验的群桩沉降简化分析

群桩沉降预测一直是桩基设计中的难点。本文通过对桩端桩侧性状进行分析,提出了一种群桩沉降简化分析方法。该法直接利用单桩试验预测群桩沉降,把桩端的荷载-位移曲线和桩侧的荷载-位移曲线从单桩静载试验曲线中分开,进而提出了桩端沉降比和桩侧沉降比并给出了计算公式。通常在工作荷载作用下桩端沉降比小于桩侧沉降比,如果把两者等同则会高估了群桩的沉降。对有软弱下卧层的情况,桩端沉降比可能比桩侧沉降比大,因此会低估了群桩沉降。最后通过实例对本文提出的方法进行了验证,表明本文方法切实可行。

桩端扩大头尺寸对承载性能影响模型试验

为了研究注浆加固体体积即扩大头尺寸对桩端承载性能的作用效果,本试验通过往PVC管内注浆,改变注浆量和PVC管尺寸来控制扩大头尺寸,然后以此开展室内单桩静载模型试验,最后采用了传统桩端沉降公式计算得出桩端阻力-位移曲线并与实测曲线对比.结果表明:桩端灌注水泥土形成扩大头的桩,相比未注浆的桩,其承载力显著提高,在相同的荷载下,其沉降显著变小;随着扩大头直径的增加,承载力持续增长,但每单位直径增加所提高的承载力先增后减,在工作荷载下对减少位移的效果呈递减趋势;端阻分担比在位移5cm后趋于稳定,其中桩端水泥土扩大头承担较高的端阻比例,且其比例随扩大头直径的增大而增大,由于水泥土受力较大,实际工程中应该注意桩端水泥土的强度;传统桩端沉降公式计算的桩端阻力-位移曲线与实测曲线吻合良好.

相同地质单元条件下不同风化程度基岩为桩端持力层对单桩极限承载力的影响探析

通过相同工地地质条件下,分别采用较完整中风化基岩和碎块状、块状强风化基岩为桩端持力层进行单桩竖向抗压承载力试验的沉降分析,揭示不同风化程度基岩对桩基承载力的影响,从而为桩基施工和桩端承载力参数建议提供依据。

黄土地区微型钢管水泥桩单桩承载特性的试验研究

随着桩基技术的不断发展,微型钢管水泥桩在工程中的应用越来越广泛;黄土地区对微型钢管水泥桩的研究相当匮乏。为了研究黄土地基中微型钢管水泥桩的承载特性、桩身轴力的传递特征、桩侧阻力和端阻力的发挥性状,对兰州地区3根微型钢管水泥桩进行现场单桩静载试验。在3根试验桩桩身埋设混凝土应变计,对试验桩进行内力测试。研究结果表明:(1)微型钢管水泥桩桩周土经水泥浆加固过后,单桩承载力提高较大,该类微型钢管水泥桩桩基设计时可适当提高侧阻取值。(2)微型钢管水泥桩桩端附近存在桩侧摩阻力的弱化效应。为了增大桩侧摩阻力的发挥,可以考虑桩端做扩大头,进而增加桩基承载力。(3)当桩顶荷载与桩顶加载极限值比值小于等于0.615时,桩顶沉降主要为桩身压缩变形引起,规范简化法综合系数取值0.2可近似计算桩顶沉降,且误差较小。当桩顶荷载与桩顶加载极限值比值大于0.615时,计算桩顶沉降时还应考虑桩端土体的沉降。

静压PHC桩荷载传递的试验研究

完成了10根PHC桩的足尺静载试验。试验结果表明,静压PHC桩在不同地质条件下承载性状可以表现为端承摩擦桩,也可以为摩擦端承桩;桩周淤泥、淤泥质粘土、粉土、粉质粘土、砂质粘土、残积砂砾质粘土等在桩侧阻力发挥到极限后均出现明显的应变软化现象;静压PHC桩充分发挥桩端阻力所需的桩端沉降约为桩端直径的5%～10%;静压法比其他施工方法的桩侧阻力和桩端阻力取值有明显提高。设计中应根据实测的土层阻力和位移关系选用荷载传递函数和设计参数。

静钻根植竹节桩荷载传递机理模型试验

针对静钻根植竹节桩这种新型组合桩基的荷载传递机理的问题,在模型槽中进行竹节桩的模型试验.通过埋设在竹节桩表面与水泥土中的应变片及桩底的土压力传感器对加载过程中桩身、桩端以及水泥土中的应力进行测量.模型试验结果表明:桩侧水泥土与桩端水泥土在荷载传递过程中所起作用不同,靠近桩端水泥土处桩侧水泥土中应力较大,在实际工程中需要提高该区域水泥土强度;模型试验测得的水泥土与桩周土极限侧摩阻力比现场试桩水泥土与桩周土的极限侧摩阻力大,在实际工程中搅拌水泥土时应提高搅拌均匀性以增加桩侧摩阻力;可以用传统桩基沉降计算公式计算静钻根植竹节桩的桩端沉降.

同一场地中不同长度桩的性状分析

通过对同一场地不同桩长的桩的荷载与沉降实测资料的对比分析，得出：对于入持力层为中等风化岩以上的桩，其承载力与桩的长度关系不大，桩长变化时，桩的承载力变化不大，长桩反而会引起桩顶沉降大，呈摩擦桩性状；短桩则呈端承桩性状，桩端阻力大，桩顶沉降小。

后注浆灌注桩在港口工程中的应用

后注浆灌注桩是在钻孔灌注桩的基础上,通过采用后端压浆技术演变发展出的一类演变桩型,相较传统灌注桩,承载能力优良,工期合理,逐步从高层建筑应用到了港口工程中。本文通过研究后灌注浆桩的承载能力与沉降特性,分析了其在码头建设工程中的性能与适用范围,对该技术在实践中的应用价值进行了探究和讨论,为其在码头工程中的技术选型与设计、施工提供了参考和建议。

基于现场试验的超长桩端阻力承载性状研究

为弄清大直径超长桩端阻力承载特性,基于15个场地中共32根桩的现场试验资料,采用作图法、归一化处理法、数学模型拟合法研究了大直径超长桩端阻力随桩端沉降的发挥性状。发现,桩端阻力随桩端沉降的变化主要有3种类型,即类型一(近似直线增加型)、类型二(转折点后增幅大为变缓的双折线增加型)、类型三(转折点后增幅几乎为0的双折线增加型),3种类型代表着大直径超长桩的破坏型式大致分为类型三代表的桩端刺入破坏和类型一、类型二代表的桩端整体剪切或局部剪切破坏;玻耳兹曼数学模型拟合桩端阻力-桩端沉降归一化曲线的效果好,相关系数R2达0.95以上;桩端阻力达到极限状态时的桩端沉降值至少在0.444d―123.433d之间,显示超长桩端阻力极限状态时的桩端沉降基本上无定值,但大部分在1.00mm―40.00mm之间;注浆后的端阻力为注浆前的2.5倍以上。结果表明,超长桩的端阻力不能被忽略,应加强研究,应充分利用它。