锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩效应试验研究

为研究锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩挤土效应,对锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力时空消散规律进行了研究。基于室内模型试验,对锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力进行监测和分析。结果表明,通过增加桩身开孔数和减小锥度,可降低锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力峰值,降低的幅度在13.96%~17.94%;超孔隙水压力的消散速率随着深度的增大而增大,随着径向距离的增大而减小;与其他布孔方式相比,星状布孔方式的桩身,其群桩沉桩引起的超孔隙水压力峰值更小,消散速率更快。总之,锥形-有孔柱形组合管桩能够提高桩基础的施工质量和稳定性,研究成果能够为锥形-有孔柱形组合管桩的工程应用提供一定的参考。

基于透明土的静压楔形桩沉桩效应模型试验研究

楔形桩是一种可以有效提高桩侧摩阻力的纵向变截面异形桩,然而针对该变截面桩沉桩效应特性方面的研究却相对较少。基于透明土材料和粒子图像测速技术(简称PIV),开展静压楔形桩沉桩模型试验,测得沉桩过程中桩周土体的位移场变化规律;沉桩过程中桩周土体位移场由激光射入透明土材料,与透明土材料之间的相互作用产生的独特散斑场,通过CCD(charge-coupled device)电荷耦合元件相机成像处理而获得。同时进行了等截面桩的沉桩模型试验,并对等混凝土材料用量情况下楔形桩和等截面桩的沉桩效应进行对比分析。最后,将此试验结果与基于常规试验手段的静压楔形桩沉桩模型试验和圆孔扩张理论计算结果进行对比分析,验证了基于透明土材料的静压楔形桩沉桩模型试验的准确性和可靠性。研究结果表明,基于透明土材料和PIV技术可以有效地开展静压楔形桩沉桩模型试验研究;楔形桩静压施工过程中对桩周土的影响范围约为等混凝土用量等截面桩的1.2倍。

考虑沉桩效应的群桩非线性荷载-沉降解析

考虑沉桩效应对桩周土体力学特性的影响,采用指数函数型荷载传递曲线分别建立了静压桩的桩侧和桩端荷载传递模型。在此基础上,根据群桩加载过程中桩周土体的变形模式,基于荷载传递法描述桩-土界面的非线性行为,采用剪切位移法考虑群桩之间的相互作用,提出了考虑沉桩效应的群桩非线性荷载-沉降混合计算方法。通过开展离心模型试验对该计算方法解答进行了验证,研究了沉桩效应和桩-土界面非线性特征对群桩承载特性的影响。研究结果表明,沉桩效应对桩周土体起到挤密作用,使得桩周土体的强度和刚度增大,从而提高了群桩的承载特性。群桩加载过程中桩-土界面刚度随沉降变形而逐渐减小,使得群桩荷载-沉降曲线呈现出明显的非线性特征。

沉桩效应的差异分析

运用英国剑桥大学编著的Crisp有限元程序，对饱和砂土中的打桩效应进行有限元分析。对由于采取不同的本构关系和沉桩过程模拟方式计算所引起的超孔隙水压力、径向有效应力增量、地面隆起以及桩周土径向位移等沉桩效应的差异进行讨论，得出一些初步结论。

基于桩土界面的静压桩沉桩效应与承载特性室内试验研究

饱和黏性土地基中桩土界面的受力特性会对静压桩沉桩效应及长期承载力的发挥产生重要影响。通过黏性土地基中桩身表面嵌入式安装硅压阻式传感器的静压桩模型试验,分别对开口和闭口静压桩沉桩和加载过程的桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力进行研究。结果表明:在沉桩过程中,桩土界面超静孔隙水压力及有效径向应力随入土深度逐渐增加,沉桩结束时增量幅值随着h/D(h为传感器距桩端距离,D为桩径)增大而减小,同一h/D位置处闭口桩的增量幅值大于开口桩的;同一入土深度处,桩身不同h/D位置处桩土界面有效径向应力存在退化现象,且随着h/D和入土深度的增加退化越明显。在加载过程中,h/D=1和h/D=5位置处桩土界面超静孔隙水压力相比沉桩结束时减小,且随着h/D增大,减小幅度也增大;同一h/D位置处,桩土界面有效径向应力增量幅值随着桩顶施加荷载值增加而增大。沉桩过程和加载过程桩土界面超静孔隙水压力和有效径向应力均随着h/D的增加而减小,不同h/D位置处桩土间的有效径向应力变化是沉桩和加载过程桩土界面受力机理不同的重要原因。

锚杆静压桩沉桩挤土效应的实用计算方法

提出具有竖向荷载作用的锚杆静压桩桩周土体的简化受力模型，推导并给出了锚杆静压桩沉桩时产生的塑性区半径的实用计算公式，并结合工程实例分析探讨了沉桩挤土规律．

沉桩挤土效应研究综述

从理论及试验研究两方面对前人在沉桩挤土效应方面的研究成果进行综述 ,建立了沉桩挤土效应研究的系统构架 ,对该课题在今后的研究内容。

预制桩沉桩对周边环境影响及防治措施研究现状

预制桩沉桩产生的侧向挤压会对周边环境产生不可忽视的影响。系统总结了沉桩挤土效应对周围环境影响的研究现状,主要集中在沉桩挤土效应影响因素,沉桩挤土对邻近建筑物、隧道、市政设施及地下管线影响,挤土效应防治措施3个方面。研究结果表明:沉桩挤土效应受土质、桩参数、布桩规模及方式3个方面影响,会导致桩周土体位移、土体抗剪强度、桩承载力和孔压分布发生变化;沉桩对邻近建(构)筑物的影响受建(构)筑物与沉桩点距离、桩长、沉桩速率、桩数量和沉桩顺序等多因素的共同作用;从设计、施工、监测上采取措施,可以在一定程度降低沉桩挤土影响。在上述基础上,提出今后需要重点研究的方向:分析硬黏土、砂土地区沉桩挤土效应,厘清不同土体沉桩挤土的规律;研究沉桩施工对邻近建(构)筑物影响的定量关联规律,建立沉桩参数、土体参数和邻近建(构)筑物变形的定量关系;开展沉桩挤土效应对周边环境影响的动态风险评估,为挤土效应防治提供指导。

PHC管桩锤击施工效应分析

PHC管桩施工效应对地基土性质和桩体受力特性有很大的影响。为了查明PHC管桩施工效应,以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩沉桩效应的测试和分析。通过观测沉桩的锤击数和土塞效应,分析了PHC管桩沉桩规律性;利用静力触探、标准贯入试验、孔隙水压力和侧向位移观测等现场测试手段,研究了PHC管桩对桩周土体的影响。研究发现:沉桩锤击数与地基土性质有很大相关性,土芯长度与总桩长之比为22%～35%,且桩壁越薄其土塞效应越明显,在桩体承载力计算时忽略土塞效应是很不经济的;沉桩过程产生很大的挤土效应,不仅产生超孔隙水压力,而且随孔压消散,地基土得到密实、消除或降低液化性,其侧摩阻力可提高80%以上,有利于桩体强度的发挥。

考虑时效性的静压桩荷载–沉降关系预测方法

考虑天然饱和黏土地层的原位力学特性,采用圆孔扩张模型考虑沉桩效应,结合太沙基一维径向固结理论推导了桩周土再固结过程中土体强度和剪切模量的解析解。在此基础上,根据桩基加载过程中桩侧土体的剪切变形特性,采用指数函数型荷载传递曲线分别建立了静压桩的桩侧和桩端荷载传递模型,提出了考虑时效性的静压桩荷载–沉降关系理论预测方法。通过现场试验对本文解答进行验证,研究了沉桩结束后静压桩荷载–沉降特性随时间的变化规律,分析了静压桩沉桩后不同历时的荷载传递特性。研究结果表明,沉桩结束后静压桩承载特性的变化主要是由于桩侧承载特性的提高;特定休止期后的静载试验结果与静压桩真实承载特性存在一定差异。因此,实际工程中应根据桩周土体力学特性的改变结合静载试验合理确定静压桩的承载特性。

基于修正剑桥模型的软黏土中沉桩过程欧拉-拉格朗日耦合模拟分析

利用CEL(Coupled Eulerian-Lagrangian)有限元大变形方法模拟了不排水条件下软黏土中沉桩施工对桩周土体的影响.利用有效应力的方法实现了修正剑桥(MCC)模型Vumat子程序中超孔压的计算,通过与室内土工试验(一维压缩试验和三轴试验)结果对比证明了子程序的可靠性.将修正剑桥模型的Vumat子程序嵌入到Abaqus/Explicit的CEL方法中用于软黏土中沉桩效应的模拟分析.对计算得到的桩周土体流动、水平位移、超孔压、水平应力的分析表明,所采用的考虑孔压的CEL数值分析方法可以较好地模拟软黏土非排水条件下沉桩效应问题.

分层土中的沉桩试验及分析

静压桩的沉桩过程与桩端土性质密切相关,压桩力或桩端阻力在土层分界面上下发生变化,存在超前深度、滞后深度等现象,探讨分层土的沉桩机理对于合理确定静压桩的桩端持力层深度、进行桩基优化设计等方面都有重要意义。本文通过室内模型试验进行了静压桩在分层土中的沉桩分析,试验结果表明:同一桩径的桩在不同分层土中的沉桩特性不同,不同桩径的桩在同一分层土中的沉桩特性也不同,端阻力和压桩力在分层界面上下的变化趋势相近,分层界面处的土颗粒位移是分层效应产生的主要原因。

扩底楔形桩沉桩施工过程数值模拟分析

扩底楔形桩是一种可以有效发挥桩侧摩阻力和桩端阻力、降低负摩阻力影响的新型纵向变截面桩;然而针对其沉桩施工过程中的挤土效应、沉桩阻力等研究则相对较少。基于PFC数值分析软件,建立扩底楔形桩和等体积混凝土用量的常规等截面桩的沉桩施工过程模拟数值模型;通过与等截面桩沉桩模型试验和圆孔扩张理论计算结果的对比分析,验证了本文所建立的数值分析模型的准确性和可靠性;对比分析扩底楔形桩和等截面桩沉桩过程中桩周土体位移场、应力场以及沉桩阻力等变化规律。研究结果表明:沉桩过程中桩端阻力值的大小,不仅与横截面面积有关,而且与桩侧界面形式有关;本文数值模型情况下,扩底楔形桩静压沉桩施工桩端阻力、桩侧摩阻力和整体沉桩阻力分别是等截面桩的1.8,1.1和1.5倍。

开口钢管桩的沉桩预测

本文了开口钢管的闭塞效应，沉桩阻力分布和沉桩效应，并结合某实际工程进行计算，为工程施工提供了参考。

上海地区某高层建筑基坑开挖和沉桩环境效应浅析

该文就软土地区高层建筑基础工程施工中,基坑开挖和沉桩挤土产生的环境效应进行了简析,结合工程实例提出了相应的对策。

浅析沉桩挤土效应对桩基工程的影响及控制措施

在软土地基上建造房屋建筑,沉入桩基础是被普遍采用的基础型式,但沉桩挤土效应往往被施工和监理人员忽视。文章作者就沉桩挤土效应对桩基础工程的影响从监理工作角度进行分析总结,提出监理在事先控制和事中控制环节中的控制措施。

沉桩挤土对孔隙水压力影响的试验研究

软粘土层深厚的地区进行预制桩沉桩将产生超静孔隙水压力的累积,过高的超静孔隙水压力使周围土体及建筑、地下管线等产生较大的变位,甚至产生破坏。以一次沉桩引起的超静孔隙水压力的原型试验,表明,单桩沉桩显著影响范围可达15m,沉桩引起的超静孔隙水压力水平可以达到甚至超过上覆有效土压力,并出现两个不同的相对稳定水平阶段。

有孔管桩超孔隙水压力的数值模拟分析

为探索减轻静压沉桩效应不利影响的新途径,提出了一种有孔管桩技术。基于FLAC3D软件建立的模型,比较分析了静压无孔管桩和星状对穿有孔管桩沉桩过程超孔隙水压力的变化情况。模拟分析结果表明:静压沉桩过程中有孔管桩超孔隙水压力的最大值小于无孔管桩超孔隙水压力的最大值,证明了有孔管桩有利于超孔隙水压力消散,从而为有孔管桩技术设计、开发及工程应用研究提供可靠的依据。

考虑砂土地基预制桩侧向挤土影响的单桩承载力分析研究

预制桩的沉桩过程产生了对桩周土体的挤密作用,桩周土体的力学特性发生了相应的改变,这种改变会直接影响预制桩桩基础的承载力。利用有限元计算分析方法对砂性土地基预制桩沉桩过程进行了数值求解,得到了桩周土体的位移和应力变化规律;在应力路径控制的三轴试验中,模拟土体在受到预制桩沉桩影响的应力状态,试验研究了标准砂在再受荷载作用时的力学特性;在荷载传递法中,运用桩周土体性质的变化试验结果,进行了有限差分数值分析,得到了考虑和不考虑挤土作用的单桩P-S曲线。研究结果表明:预制桩的沉桩过程对桩周土中的径向和轴向应力都有明显的影响,对径向应力的影响大于对轴向应力的影响;挤土效应提高了桩周土的剪切模量值和强度,影响范围大致相当;考虑沉桩侧向挤土影响单桩承载特性有明显的提高,现行的预制桩设计偏于安全。

浅谈静压预制管桩施工桩体上浮控制处理技术

目前,先张发预应力混凝土管桩在我国建设工程桩基础设计中得到了广泛使用,而该施工工艺的沉桩施工控制成为了整个施工过程以及质量保证的重点对象。文章通过该施工工艺在某住宅小区遇到砾砂层时桩体上浮现象进行研究,测试结果表明复压可以解决静压高强管桩浮桩的相关问题。