Field study of plastic tube cast-in-place concrete pile

The compositions, technical principles and construction equipments of a new piling method used for ground improvement plastic tube cast-in-place concrete pile were introduced. The results from static load tests on single piles with different forms of pile shoes and on their composite foundations were analyzed. The distribution patterns of axial force, shaft friction and toe resistance were studied based on the measurements taken from buried strain gauges. From the point of engineering application, the pile has merits in convenient quality control, high bearing capacity and reliable quality, showing higher reasonability, advancement and suitability than other ground improvement methods. The pile can be adopted properly to take place of ordinary ground improvement method, achieving greater economical and social benefits.

塑料套管现浇混凝土桩倾斜对承载性能影响的模型试验研究

通过模型试验研究竖直桩与倾斜角度为5°,8°,10°和15°倾斜桩的承载性能,分析倾斜对塑料套管现浇混凝土桩(以下简称TC桩)单桩承载力、桩顶沉降、桩身水平位移、桩身弯矩、桩身轴力及侧摩阻力和端阻比的影响。模型试验结果表明:(1)当TC桩倾斜度不大于8°时,对承载力和桩顶沉降影响不明显,对于倾斜10°,15°的桩,承载力明显降低;(2)倾斜桩桩身水平位移和弯矩主要发生于1/3桩长范围内,且均随着荷载和倾角的增加而增大;(3)竖直桩及各倾斜桩的侧摩阻力随深度的增加呈先增大后减小的趋势,随着倾角的增大桩极限侧摩阻力的平均值略有增大,侧摩阻分担比较大;(4)端阻力和端阻比基本随荷载的增加而增加,随倾角的增加而减小。采用Origin软件应用Sigmoidal函数拟合,得出模型桩极限承载力随桩体倾角的计算公式,并根据现场实测数据,给出现场应用时修正系数的取值范围。

塑料套管混凝土桩承载试验及沉降计算方法研究

塑料套管混凝土桩(TC桩)是由预先打设在地基中的塑料套管内浇注混凝土组成的,适用于软土地基处理工程中,具有承载力高、施工速度快和成桩质量可靠等优点。通过TC桩承载力的模型和现场试验,研究了TC桩的工作性状,并考虑到路堤柔性荷载下刚性桩复合地基桩土存在沉降差,分别采用Mindlin应力解计算塑料套管桩群在复合地基中产生的附加应力,采用Boussinesq解计算地基土荷载产生的附加应力,叠加塑料套管桩群桩和地基土产生的附加应力,采用分层总和法计算复合地基沉降量。研究结果表明:TC桩承载力具有明显的时效性,其不同间歇期的承载特性有显著差别;所建立的TC桩沉降计算方法的计算值与实测值相一致。

塑料套管混凝土桩加固公路软土地基现场试验研究

根据某一高速公路塑料套管混凝土桩加固软土地基工程实例,对桩土应力、地表沉降、横向位移、不同深度孔隙水压力进行观测,讨论了塑料套管混凝土桩桩承式路堤的工作机理。结果表明:塑料套管桩加筋路堤的临界高度约为1.26倍桩净距,观测期末,荷载分担比接近89%;桩帽和桩间土最大差异沉降为30 mm左右,且应力集中比随着差异沉降的增大而线性增大;路堤堤脚附近不同深处横向位移随着路堤填筑高度的增加而增加,施工结束时,地表以下2.5 m处横向位移最大,为12.86 mm;横向位移–沉降比和横向位移增加率随着路堤填筑高度的增加逐步减小并趋于稳定,塑料套管混凝土桩加筋路堤系统能够有效防止路堤横向位移的发展和改善路堤的整体稳定性。

塑料套管混凝土桩的承载力时间效应研究

在塑料套管混凝土桩（TC桩）成桩机理的基础上,采用圆柱扩孔回缩理论和径向固结理论预测TC桩施工引起的桩周土超净孔压的消散,建立了TC桩承载时效的理论计算方法。通过开展现场试验,对比研究了TC桩承载时效理论的合理性。结果表明：考虑桩周土的回缩的承载时效计算结果及其随时间变化的规律与实测值相吻合;而不考虑回缩时,不同休止期对应的承载力将被高估160%~300%。

塑料套管管侧前注浆桩承载特性的现场试验研究

为提高塑料套管混凝土桩（简称TC桩）的承载性能,结合桩侧注浆技术,发展和形成了塑料套管管侧前注浆桩（简称TCSG桩）。通过现场试验,对TCSG桩、TC桩和扩径塑料套管混凝土桩（简称TCLD桩）3种桩型在不同时期进行了静载试验,并引入了3种易于应用的单桩沉降计算模型对各桩体的沉降进行了计算。试验结果和沉降模型计算分析表明：与TC桩相比,TCSG桩增加了8.3%~20.0%的承载力,并减小了19.8%~33.5%的沉降,而TCLD桩降低了10.0%~16.7%的承载力,且增加了13.2%~43.8%桩体的沉降;TCSG桩的轴力衰减速率大于TC和扩径的TCLD桩的,TCSG桩的前、后期的平均轴力衰减速率相差不大,TC桩后期的平均轴力衰减速率相比前期提高了1.1%~14.2%,而TCLD桩却降低了5.9%~21.9%;在前、后期静载时,TCSG桩在各级荷载下的平均单位侧摩阻力相比TC桩分别提高了14.5%~39.6%和9.2%~28.6%,扩径后的TCLD桩则分别降低了4.9%~11.8%和11.5%~30.7%;管侧前注浆后的TCSG桩的时效特性不显著,扩径后的TCLD桩的侧摩阻力随时间减小而端阻力则增大;基于桩土荷载传递的单桩沉降计算模型能够较好地预测塑料套管桩的沉降。

深厚软基路堤塑料套管桩处理固结及沉降规律

塑料套管桩(TC桩)作为一种应用于深厚软土地基的地基处理技术,具有施工快速、沉降小、承载力高等优点。针对增强体加固软土地基的作用特点,分析研究了TC桩处理地基的固结及沉降规律。根据未贯穿软(弱)土层的TC桩为不透水层及加固层、下卧层为单向固结的假设及孔隙水压力连续条件,将TC桩的加固层及下卧层视为双层复合地基,运用双层地基固结理论获得加固层及下卧层的平均固结度,并在此基础上提出了TC桩处理软土地基的沉降计算方法。之后,结合岳阳至常德高速公路试验段工程对本文研究成果进行验证,结果表明采用本文方法计算的固结度及沉降值与实测成果接近,说明该计算方法是合理的。最后,综合分析了桩长、桩间距对沉降的影响,其结论可为工程实践提供理论指导。

高速公路塑料套管桩复合地基处理机理分析

针对公路塑料套管桩(TC桩)加固软土地基作用特点,将TC桩视为不透水桩体。在前人研究成果的基础上,根据孔隙水压力连续条件,运用一维固结理论推导加固区及下卧层的平均固结度。最后,结合岳阳至常德高速公路试验段工程对本文研究成果进行验证,结果表明采用方法计算的固结度及沉降值与实测成果接近。从而,说明该计算方法的实用性、合理性,并可为类似工程实践提供理论参考。

塑料套管混凝土桩加固公路软基沉降性状有限元分析

为了研究塑料套管混凝土桩(TC)桩加固公路软基的加固机理和变形特性,采用有限元方法分析了桩长、桩间距、填土高度对路基沉降的影响。TC桩未打穿软土层时,沉降较大,为减少沉降及工后沉降,TC桩宜打穿软土层进入相对持力层0.5～1.0m。TC桩桩端为相对硬土层时,调节桩间距,可以起到调节沉降的效果,但调节桩长更为明显,在满足稳定及有一定预压期时,适当加大桩间距对总沉降及工后沉降影响不大,设计时可适当放大桩间距,以降低工程造价。

塑料套管混凝土桩低应变瞬态波传播特性研究

介绍了低应变反射波法检测桩身结构完整性的基本原理,并对塑料套管混凝土桩(TC桩)的桩身完整性进行了现场检测。通过有限元模拟实际工程中的各种情况,研究了TC桩低应变瞬态波传播特性以及激振设备的合理选择。根据有限元计算结果,对TC桩采用低应变的现场测试进行了改进,提出TC桩低应变检测时注意的问题及改进措施。

宁波东外环路和南外环路软基处理方案评估与研究

宁波地区地质条件复杂,软土层深厚且存在第二软弱层,若软基处理不重视,市政道路使用周期短,后期工后沉降大。宁波东外环路和南外环路原地基处理方案采用水泥搅拌桩或塘渣回填加固,考虑深厚软基工后沉降的危害性,变更设计后采用了TC桩处理新技术。通过复核计算和数值模拟分析,对TC桩处理软基新技术相关技术参数进行评估,使各路段的TC桩桩长、桩间距等设计控制指标合理可行,处理效果显著。

塑料套管混凝土桩荷载-沉降特性现场试验

塑料套管混凝土桩(以下简称TC桩)是由预先打设在地基中的塑料套管内浇注混凝土组成的。以TC桩软基处理的交通运输工程为依托,对TC桩单桩和复合地基进行了静载试验以了解TC桩的荷载-沉降特性。试验结果分析表明:TC桩单桩和复合地基的荷载-沉降曲线中无明显陡降且沉降量较低,现有规范难以确定其极限承载力,故引入了5种单桩极限承载力的经验判定方法和复合地基极限承载力经典计算公式,并提出了3条TC桩单桩极限承载力的基本判定原则,表明在实测荷载-沉降曲线的基础上,Chin法较适合判定TC桩单桩和复合地基的极限承载力。

塑料套管混凝土桩塑料套管分析及计算

塑料套管混凝土桩(简称TC桩)是由预先打设在地基中的塑料套管内浇注混凝土组成的,在TC桩施工和工作期间,塑料套管将承受超静孔隙水压力、挤土压力和振动等作用,因此,利用有限元分析,结合塑料套管的基本参数和实际应用情况,对塑料套管的受力特性拟定了5种计算方案,并对塑料套管外侧的波纹形状的选择进行了探讨。分析结果表明:塑料套管的最大应力发生在沉管上拔初期;在同一壁厚情况下,塑料套管的波高/波距=0.38时最优;建议不宜采用圆形波纹或大波角的塑料套管,而梯形或弧形的塑料套管较合理。

新型加筋格宾挡土墙性能分析

通过对某高等级公路易失稳段所开发的一种新型加筋格宾挡土墙进行监测及数值分析,研究墙体侧向变形、竖向变形、基底应力及应变增量的分布规律。结果表明:墙体侧向变形总体呈“勺型”分布,墙体中下部变形小,变形主要分布在上部;随着荷载强度的增加,竖向变形也相应增大;基底应力分布不同于一般的柔性基础及刚性基础,总体由墙趾处向墙踵部位呈曲线分布;荷载强度在增加后,影响区域剪应变增量整体向右上方发展,并愈发集中,潜在滑动面位置基本稳定,并大致分布在0.3 H分界线附近;随着荷载强度的增加,水平加筋系统的应变增量明显加大,总体朝着墙后填土方向发展,并随着设置高度的增加而增大;研究成果可为新型加筋格宾挡土墙设计及施工提供参考。

塑料套管混凝土桩单桩承载特性研究

为研究塑料套管混凝土桩(TC桩)的承载特性,采用室内试验研究外设塑料套管对桩体竖向抗压强度的影响;结合现场试验,对不同桩尖类型的桩体进行了静载和荷载传递试验,分析不同桩尖类型的TC桩单桩承载能力和桩身轴力、侧摩阻力及端阻力的变化规律。建立了TC桩单桩沉降和侧摩阻力的简化计算方法,并与现场实测数据进行了对比。试验结果和理论分析结果表明:外设的塑料套管可提高桩身混凝土的竖向抗压强度约23%～38%;桩尖直径为26cm圆形桩尖的单桩静载试验的极限承载力最大,其次是30cm圆形桩尖、方形桩尖、十字形桩尖;侧摩阻力沿桩深呈两头小中间大的态势,最大侧摩阻力发生在2/5～4/5桩深范围内;所得的理论值与实测值相吻合。

塑料套管混凝土桩挤土效应的非侵入可视化研究

结合透明土、粒子图像测速(PIV)和近景摄影测量3种技术,研究塑料套管混凝土桩(TC桩)的挤土效应,并对周围土体的变形规律进行探讨,且与传统静压桩打设引起的土体变形进行对比。试验结果表明:圆锥桩尖引起的最大变形量相比平底桩尖的降低了40%;而在平底桩尖TC桩的成桩过程中,影响区域扩展到了远离桩体中心线11倍桩径处,而对于圆锥桩尖,则为6倍桩径;沉管上拔引起的土体移动主要发生在上拔前期,对于圆锥桩尖TC桩,其沉管上拔过程引起的最大位移量和影响区域分别约为平底桩尖的57%和33%,然而,在TC桩成桩过程中,沉管打设是引起土体变形的主导因素,沉管上拔引起的土体恢复变形较小;在与TC桩沉管直径相同条件下,传统静压桩打设引起的土体变形量与TC桩的相一致,然而其影响区域略小。

基于荷载传递法塑料套管混凝土桩荷载—沉降分析

桩的荷载—沉降曲线是研究桩的受力机理的重要途径之一,通过数值分析方法来研究TC桩荷载传递规律。假定一个典型桩并确定求解所需的基本参数,再对所讨论的参数赋予不同的值进行分析。利用FORTRAN编制的程序求解荷载—沉降曲线、桩身的轴力分布以及摩阻力的发挥。通过与现场试验桩所做静载试验所得Q-s相比可以得出,在桩身质量有保证、土体及时回挤、部分土体抗力已发挥的情况下,在TC桩的应用桩长范围内,无需对TC小直径桩的长细比做出限制。