黄土基坑斜直桩支护结构受力及变形特性模型试验研究

为深入探究斜直桩支护的工作机理及变形特性,通过模型试验对比斜直桩和传统支护在开挖和降雨阶段桩顶位移、桩身弯矩及坑外沉降变化规律。研究结果表明:斜直桩受力及变形均小于悬臂和双排直桩,其极限挖深更大,对周边环境影响更小,其中内斜直支护性能最优。部分直桩改为斜桩可使受力更合理,除了受到弯剪还有拉压,有效提高支护刚度。降雨阶段下支护结构受力及变形增幅较开挖更大,还会引发土体塌陷、坑内外土体表面开裂等破坏。研究结果可为斜直桩黄土基坑施工风险防控提供参考。

基坑支护斜直桩性状及土压力分布特性研究

采用室内模型试验方法,研究了在基坑开挖过程中2种支护结构类型(直桩、斜直桩)的性状及土压力变化。结果表明:在相同开挖深度条件下,随着斜直桩支护结构桩身倾角的增大,冠梁水平位移逐渐减小,桩身倾角的增大可提高支护结构的支护能力以及基坑的抗倾覆能力,增大基坑的极限开挖深度;随着斜直桩倾角从10°增至20°,非开挖侧直桩弯矩减小了20.54%~31.50%,开挖侧斜桩弯矩减小了17.39%~24.64%;斜直桩支护结构在限制基坑地表土体沉降、提升桩身结构稳定性方面优于传统直桩支护结构,对于斜直桩因冠梁而形成整体刚架结构具有内撑效应,支护结构受力、变形更小,支护效果能力得到显著提高;2种支护结构桩后土压力随着基坑开挖而逐渐减小,桩前土压力逐渐增大,相同开挖深度下,主动侧土压力大小关系满足直桩大于斜直桩。

深厚碎石土边坡上特大拱桥直桩-斜桩组合群桩基础承载性状数值分析

桥梁荷载作用下,陡坡上直桩-斜桩组合形式的拱桥桩基除了承受竖向荷载之外,还要承受较大水平推力。一方面桥梁荷载会造成陡坡稳定性发生变化,另一方面边坡上的桩基会受到桥梁荷载和边坡的双重影响。以四川省某拱桥为例,对直桩-斜桩组合群桩基础承载性状进行数值模拟分析。主要分析桩周土体变形性状、基础受力变形特性及运用强度折减法计算陡坡的稳定安全系数。结果表明:桥梁工程完成后,边坡整体位移很小;桩基础变形以竖向位移为主,水平位移较小;深厚覆盖层边坡表面碎石土容易形成潜在滑动带,应注重加固支护。

MJS竖直桩的单价确定——以十字门隧道为例

以十字门隧道MJS竖直桩为例,分析国内主要城市现有的MJS竖直桩的相关定额,并结合十字门隧道的实际情况,合理确定MJS竖直桩的单价,为后续相关项目的建设提供依据。

同场地扩底桩和直桩的对比研究

研究了4个场地的4组扩底桩与直桩的竖向静荷载对比试验。结果表明,场地1中桩身直径、桩长相同,桩顶沉降30mm时,扩底桩的桩顶荷载为直桩的5.5倍,桩顶荷载都为2700kN时,扩底桩顶沉降仅为直桩的1/22,扩底桩每多用1m3混凝土,极限承载力就提高1746kN;场地2中(短直桩桩长和扩底桩相当,长直桩比扩底桩长1.65m),桩顶沉降10mm时,扩底桩的桩顶荷载为短直桩的3.58倍,为直桩的1.70倍(虽然长直桩所处的持力层土性较强);场地3中各桩桩长相当,直桩直径较大,虽然直桩的混凝土用量为扩底桩的2.09倍,且刚开始加荷时直桩桩顶沉降比扩底桩大,但总的来说,扩底桩比直桩的承载力大,沉降小;场地4中如要充分发挥2桩桩长、直径相当,扩底桩底有0.2m厚的沉渣,两桩的荷载–沉降曲线很靠近,单桩承载力几乎相同,因此,扩底桩的高承载力就必须减小桩底沉渣。

横向撞击对竖直桩的破坏及其预防

针对桩基础机械化施工中经常遇到的撞击问题,运用弹塑性碰撞理论,对竖直桩的配筋及所能承受的横向撞击速度的临界值作了探讨,并给出了相应的工程实例。

渤海海冰对直桩柱的作用力

于1990年1月在锦州湾采样,主要测试了在不同的冰温和不同的应变速率下渤海海冰的挤压强度,并且研究了海冰挤压强度与冰温及应变速率的关系。对半径R=2,3,4,5cm圆柱压头的海冰挤压强度R_(CM)进行了试验,由此求得了海冰的局部挤压系数和接触系数。分析了冰块宽度B与桩柱宽度b之比与挤压系数的关系。在—10℃冰温下,对半圆形,压头端部尖角20等于180°,120°,90°,60°五种压头进行了试验,从而求得桩柱的形状系数,建立起大冰原对桩柱挤压作用的最大冰压力公式。

内河底梁式全直桩码头结构模态分析

介绍一种能满足防洪要求并能承受较大水平荷载的新型全直桩码头结构-底梁式全直桩码头结构.为了解该码头结构的动力特性,通过有限元法对底梁式全直桩码头结构和普通全直桩码头结构进行模态分析,比较不同码头结构类型的模态差别,并详细分析了结构低阶模态振型特点,对底梁式全直桩码头结构的动力特性进行研究和探讨.分析结果表明:底梁式全直桩码头结构的固有频率比普通全直桩码头有较大的提高,结构的整体刚度得到了提升;码头结构前3阶固有频率较低,易被激发引起结构共振,因此,在码头运营过程中,应尽量避免出现与低阶频率相近的振源.

非冻结合成模型冰与直桩作用的物理模拟技术

介绍了大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室研制的 DUT- 1非冻结合成模型冰材料的性能及相应的试验设备。给出了模型冰对直桩作用的物理模拟试验的主要结果 ,并利用国内外直桩结构冰荷载经验公式对 DUT-

求解水平力作用下全直桩码头排架内力和变位的一种较精确方法

在日本港口技术标准和我国港工技术规范的基础上,提出用循环迭代法求解在水平力作用下全直桩码头排架内力和变位的计算方法;并引入P～Y曲线。该法能较精确地确定桩的内力,尤其是变位。

无锚碇墙拉杆的直桩码头受力性状模型试验

针对当前国内外新型的锚碇墙拉杆与叉桩设计的两种整体卸荷式板桩码头结构,为了分析锚碇墙拉杆方案中锚碇墙和拉杆与叉桩方案中叉桩构件对码头结构受力变形与工程特性的影响和贡献,较系统的进行了2组纯粉细砂地基条件下无锚碇墙与拉杆的直桩码头结构受力性状大型土工离心模型试验。研究了前板墙与卸荷平台下各排混凝土灌注直桩的弯矩分布,并与前人带叉桩和锚碇墙拉杆构件试验结果作了性能比较,分析了这种整体卸荷式板桩码头结构的工作特性。

横向撞击对竖直桩影响的动力分析

针对桩基础施工中使用机械清理桩头时经常遇到的撞击问题,把桩周土当作Winkler地基,运用弹塑性碰撞理论,由拉氏正变换和逆变换解析得到了桩顶受到横向冲击荷载时桩的瞬态横向动力响应;通过变换不同的桩土参数,对有限长桩和无限长桩的最大无量纲响应沿深度的变化曲线进行了分析比较.结合相应的工程实例,对竖直桩的配筋及所能承受的横向撞击速度的临界值(0.22 m/s)作了探讨,并提出了相应的施工改进措施,如控制撞击速度或调整桩身配筋等.

渤海海冰的物理模拟及其对直桩的作用

介绍一种模拟渤海海冰的模型冰———非冻结合成模型冰 ,以及该模型冰材料的性能和相应的试验设备。给出模型冰对直桩作用物理模拟试验的主要结果 ,并利用国内外直桩结构冰荷载经验公式对非冻结模型冰物理模拟技术的可靠性进行验证。

钢筋混凝土直桩桩帽的承载力计算与抗裂验算

对钢筋混凝土直桩桩帽的承载力计算与抗裂验算的方法进行了分析,并编制了直桩桩帽设计计算表。

扩底桩和直桩的沉降对比分析

以Mindlin解为基础,引入原状土的切线模量[9]来描述土的非线性,并结合弹性理论分层总和法计算了竖向荷载作用下扩底桩和直桩的沉降,且对其进行比较,验证了在相同条件下,扩底桩沉降量较小,具有较好的端承性状。

斜桩与直桩组合多级支护在基坑中的应用与分析

在一些基坑工程中,倾斜桩和多级支护可减少或消除支撑使用、增加悬臂支护深度,其工程应用也越来越受到重视。基于工程实例,通过数值计算方法,开展斜-直组合多级支护结构分级高度比、平台宽度、倾斜角度等参数对支护效果的影响分析。结果表明:斜桩与多级支护进行组合可显著控制位移,且最大位移主要发生在第1级支护,当第1级支护高度较小时,宜选择一直一斜多级支护结构,反之,则宜选择一斜一直结构;平台宽度<1倍挖深时,增大平台对减少桩身位移更显著,平台宽度>1倍挖深时,桩身位移随平台宽度变化趋于平稳;第1级为斜桩的多级支护在0°~5°倾角范围内桩身位移随倾角增加降幅更大,其后变化趋于均匀;支护空间较大且位移控制要求更严时,可采用二斜多级支护结构。工程计算与实测结果表明,斜桩与直桩组合多级支护效果良好。

薄壁桥台嵌岩桩基础斜桩与直桩设计方案的比较

结合莫桑比克Nampula-Cuamba道路升级改造项目第二标段Monapo桥基础桩基工程,采用Prokon 2.5结构分析软件对薄壁桥台嵌岩斜桩和直桩在不同台高和不同桩长的受力和配筋情况分别进行计算分析,从而为设计中根据不同地层条件和不同台高选择合理的桩基形式提供依据。

大管桩全直桩码头位移原因及预防措施

以深圳赤湾码头为例，简述大管桩全直桩码头因施工中回填量、回填时间、回填材料、外界施工因素等影响而引起的位移。

直桩在水流作用下的动力计算及防止诱发共振的措施

由流诱发桩式结构物振动而导致破坏 ,国内研究较少 ,而国外已有较成熟的研究成果。文章主要介绍这些成果 ,并在此基础上推导了多桩结构 (如柔性靠船墩 )动力计算公式 ,并提出了防止流诱发共振的措施 ,可推广到类似结构的设计计算及规范编制中。