中风化花岗岩中嵌岩桩承载性能原位试验与极限承载力预测

为深入探究中风化花岗岩中嵌岩桩的竖向抗压承载特性,对12根嵌岩桩进行了单桩竖向抗压静载原位试验与ABAQUS有限元数值模拟,通过多种方法对嵌岩单桩极限承载力进行评价,明确中风化花岗岩中嵌岩桩竖向抗压承载性状。研究表明:12根中风化花岗岩中嵌岩桩并非表现出完全端承桩,而是呈摩擦型桩或摩擦端承桩的性状;中风化花岗岩地基中的嵌岩桩竖向抗压极限承载力较高,桩顶沉降小,满足工程对基础的承载要求;有限元模拟荷载-沉降曲线与实测荷载-沉降曲线走势吻合度较高,桩顶沉降误差较小;本试验条件下,桩端阻力占桩顶荷载的56.9%,桩侧摩阻力占比为43.1%,桩侧摩阻力在荷载传递过程中发挥较充分;有限元模拟得到的单桩极限承载力与指数函数模型的预测结果较为吻合,可用于嵌岩桩单桩竖向抗压极限承载力的预测,以及嵌岩桩承载性状和荷载传递规律的分析。

大直径嵌岩灌注桩承载特性试验与有限元模拟

基于青岛某工程的4根大直径嵌岩灌注桩,在现场开展了单桩竖向抗压静载试验和桩身完整性测试,以明确大直径嵌岩灌注桩在竖向荷载下的承载特征,拟揭示不同荷载水平下嵌岩灌注桩的承载力发挥机制。结合不同嵌岩深度的单桩承载性能有限元模拟,重点分析了单桩在不同嵌岩深度下的竖向抗压承载特性和桩土位移分布特征。研究表明:在笔者试验条件下,大直径嵌岩灌注桩单桩竖向抗压承载力具有一定离散性,桩头部位的损坏会极大影响单桩承载力的有效发挥;加载完成后,数值模拟得到的桩顶沉降量为31.56 mm,约为现场实测值的1.1倍,模拟结果与实测结果较为吻合;通过不同嵌岩比的模拟结果对比发现,嵌岩深度越大桩端阻力占桩顶荷载的比例越小,且桩端阻力占比的变化速率随着嵌岩比的增加逐渐减缓;嵌岩深度取2.5倍桩径为宜。

局部冲刷下砂土中桩-盘复合基础H-T联合承载特性

海上风机基础工作时既承受复杂组合荷载作用,也受波流冲刷影响。单桩-摩擦盘复合基础同时结合了单桩与重力式基础的特点,摩擦盘还可起防冲板作用。为探讨砂土地基中H-T联合作用时局部冲刷对这种复合基础承载特性的影响,首先基于室内水槽试验装置,完成了一系列模型载荷试验;获得了冲刷前后桩-盘复合基础的荷载-位移曲线,经无量纲化处理与曲线拟合,获得H-T联合受荷桩-盘复合基础的承载包络线及其简化计算公式。然后,采用有限元细化分析了主要冲刷参数(冲刷深度、冲刷宽度、冲刷角度)及加载点高度对复合基础承载特性的影响,结果表明:冲刷坑的存在使复合基础的横向及扭转抗力明显降低,削弱程度分别可达25%及45%;进一步分析表明,桩身弯矩值随加载点高度的增加而显著增大,随预加扭矩的增加呈下降趋势;局部冲刷会明显削弱复合基础的承载力,同时H-T联合作用时相应的承载力包络线向内发生不同程度的收缩;其中,冲刷深度的影响最大,对横向抗力与扭转抗力的削弱程度分别可达约35%及60%,冲刷角度次之,冲刷宽度的影响最小;此外,不同加载路径下桩-盘复合基础承载力包络线呈现一定程度的差异。

考虑系泊点深度的单点系泊系统锚桩水平承载性能理论分析

单点系泊系统因其克服恶劣海况的优越性成为我国海洋石油开发的重要系泊形式。然而,水下单点系泊系统锚桩-土体相互作用机制尚不清楚,尤其缺少考虑系泊点深度的水平承载性能计算方法。基于复合地基反力法,建立水平荷载下单点系泊系统锚桩的挠曲控制方程和边界条件,并编制相关计算程序;通过迭代法求解,获得不同系泊点位置下的锚桩荷载-位移曲线以及桩身位移、弯矩沿桩身的分布规律曲线;通过与数值模拟和既有离心模型试验结果的对比分析,验证了其准确性和可靠性;继而考虑系泊点深度对锚桩水平承载力的影响,进行参数分析,给出了最优系泊点深度取值范围。分析结果表明,增加系泊点深度可以显著减小锚桩的水平位移及弯矩最大值,从而提高锚桩的水平极限承载力。

非均质黏土地基单桩基础水平极限承载力研究

为减少海上风机长期受到风浪流等水平荷载的影响,利用ABAQUS软件建立非均质黏土单桩基础极限承载力有限元模型,利用温度作为虚拟变量以反映非均质黏性土抗剪强度随深度变化的关系,采用生死单元法进行地应力平衡,并比较有限元得到的水平荷载下单桩基础承载力变化结果与离心机试验结果,以验证其准确性。结合刚性桩与刚柔性桩水平极限荷载下土体失效模式,分析不同长径比、土体弹性模量系数、桩土摩擦因数等参数对单桩基础水平极限承载力影响。结果表明:桩体预埋深度增加后,桩体从刚性桩向刚柔性桩转变,土体破坏模式从楔形、旋转破坏转变为楔形、满流和旋转破坏。土体弹性模量系数对单桩基础水平极限承载力影响较小,长径比和桩土摩擦系数对单桩基础水平极限承载力有较大影响。

南宁盆地特殊地层静压随钻跟管桩适应性及单桩承载力特性研究

为了研究静压随钻跟管桩在南宁盆地特殊地层的适应性及单桩承载特性,对现场4根直径800mm的静压随钻跟管桩进行静载及低应变反射波法试验。研究结果表明:各地层中的试验桩承载力均能满足设计要求且均属于Ⅰ类桩,桩身回弹率较高,说明各试验桩仍具有较大的承载潜力;未进行破坏性试验时各地层中单桩承载力综合增强系数均大于1.00,以经验公式确定静压随钻跟管桩的单桩竖向承载力时应乘以相应的增强系数。基于以上研究,将静压随钻跟管桩工艺应用于实际工程,经验收检测表明,各项目受检基桩的桩身质量完好,承载力均满足设计要求,且仍具有一定的承载力富余量,良好的实际工程应用效果表明该工艺具有良好的适用性以及较高的推广使用价值。

黏土中大直径钢管桩p-y曲线法适用性研究

大直径钢管桩作为常用的海上风机基础形式,其水平承载性能是风机基础结构设计中最关键的一环。API规范建议的p-y曲线法是目前计算钢管桩水平承载力最主流的方法,但其对大直径刚性桩及刚柔性桩的适用性有待探讨。通过开展数值模拟方法,研究了不同长径比水平受荷桩的桩身变形规律及桩周土体破坏规律,提出了基于长径比的刚柔性桩判断标准,并通过比较不同长径比下钢管桩水平极限承载力,得到了传统p-y曲线的适用范围。研究结果发现传统p-y曲线模型由于仅考虑了水平向的土阻力,适用于计算长径比≥15的刚柔性桩及柔性桩;而对于长径比<9的刚性短桩,其误差最高可达63%,严重低估了单桩的水平向承载力;对于长径比在9~15之间的刚柔性桩可适当使用API规范进行计算。

基于BCS-KL方法的地层边界不确定性研究

在工程建设中获取的现场钻孔数据有限,利用钻孔数据解释地下地层不可避免地存在不确定性,进而影响桩基础等工程设计的可靠性。对此,提出了从有限钻孔数据中量化地层边界不确定性的方法,并研究地层边界不确定性对单桩竖向承载力特征值的影响。首先依据钻孔数据,通过贝叶斯压缩采样-KL展开(BCS-KL)方法重建地层边界,并生成大量随机场数据量化地层边界的统计不确定性;然后依据地层边界数据,对单桩竖向承载力特征值进行不确定性分析。分析结果表明:BCS-KL方法生成的大量随机场数据能很好地表征地层边界的不确定性;在钻孔间距较大时,单桩竖向承载力特征值在95%置信区间内相差4 660.88 kN,差距较大。通过BSC-KL方法科学评估地层边界不确定性对单桩竖向承载力的影响,对确保工程设计可靠性具有重要意义。

既有建筑有限空间内单桩抗压承载力试验方法比选分析

文中结合福州某既有厂房基础加固项目,针对既有厂房内部空间特点,设计了3种单桩竖向抗压承载力试验方法并进行了比选分析。结果表明,单桩竖向抗压静载试验更为直观、准确,应优先选用。在有限空间内,压重平台的搭设应进行一定调整,锚桩反力平台体积小、占地小,适合在有限空间内使用,但应注意对锚桩进行监测。

单桩水平静载试验在万州体育中心工程中的应用

对万州体育中心工程的3根机械冲孔灌注桩进行单桩水平静载试验,在桩身强度和水平位移两种控制工况下,确定其单桩水平承载力特征值、水平极限承载力,并推定地基土抗力系数的比例系数m值。试验结果验证了特殊地质条件下的桩基施工工艺,给出了桩基水平承载力与位移的计算参数,并为类似桩基工程的设计与施工提供了基础试验数据。

交能融合项目路域光伏支架基础用钢管螺旋桩抗拔极限承载力的计算研究

由于钢管螺旋桩具有极佳的经济性和适用性,其在许多光伏发电项目中都是光伏支架基础的首选形式,但国内两项钢管螺旋桩设计标准中关于其抗拔极限承载力的计算公式存在较大差异,在实际工程中如何选择更合理的标准困扰着工程设计人员。以某交能融合项目路域的光伏场区为例,通过现场试验得到了单根钢管螺旋桩的抗拔极限承载力数据,并将现场试验结果与不同标准下得到的计算结果进行了对比,根据对比结果给出了计算公式应用建议。研究结果表明:1)从现场试验结果来看,钢管螺旋桩桩径的增加对单桩抗拔承载力有一定的提高作用,但提高作用有限,性价比较低。若要提高单桩抗拔极限承载力,建议还是从增加叶片的道数或叶片直径的方向采取措施。2)在进行光伏发电项目设计时,若要估算单桩的抗拔极限承载力,建议采用DB41/T 2125—2021中的倒圆台承载模式的计算公式,得到的计算结果最保守也最接近现场实际情况。

宝鸡峡漆水河渡槽钻孔灌注桩承载力检测试验

宝鸡峡灌区漆水河渡槽工程对基桩承载力检测试验综合采用了静载法和高应变法,通过两种检测法验证了单桩极限承载力满足设计要求,并对两种检测方法的优缺点、准确性和可靠性进行了对比分析。在进行工程基桩检测时合理进行二者选择、结合,才能满足工程需求,也为类似工程基桩承载力检测提供了参考。

宁波地区双桥静探法估算单桩承载力的应用

预制桩被大量地应用于宁波软土地区,且在工民建项目中有应用越来越多的趋势。结合宁波中心城区工程实例,对比分析根据JGJ 94—2008建筑桩基技术规范双桥静力触探法和经验参数法所估算预制桩单桩竖向极限承载力标准值的差异,并与静载检测成果作对比分析,进而对规范公式进行适当修正,初步得出适用于该工程的经验公式,为宁波地区运用双桥静力触探试验方法准确计算单桩竖向承载力标准值、优化桩基设计方案提供借鉴意义。

软岩嵌岩桩承载特性及承载力计算分析

南京软岩分布地区,对于嵌岩桩单桩竖向承载力估算,勘察设计单位采用的规范和计算公式不同,导致了估算结果差异较大。根据不同规范公式估算嵌岩桩的单桩竖向承载力,并通过其承载性状的对比分析表明,不同规范公式反映的桩基承载性状差异较大。经过与试桩结果对比分析,当岩石强度及嵌岩深度较小时,采用南京规范公式计算的单桩竖向极限承载力与试桩结果较为接近;当岩石强度及嵌岩深度均较大时,采用两种规范计算结果的平均值更加接近试桩。对类似软岩分布地区嵌岩桩基础设计施工具有参考意义。

软岩地区大直径灌注桩桩基设计探讨

长沙地区泥质粉砂岩、泥岩类软质岩石分布广泛,其具有“非土非岩”的特点。对于软岩地区桩基选型,常有嵌岩桩和摩擦桩的讨论。文章结合工程实际,分别采用嵌岩桩、摩擦桩对桩长进行计算,确定大直径软岩灌注桩采用嵌岩桩更为合理。通过分析岩石强度、桩侧土的摩阻力、岩体完整程度对桩长和单桩承载力的影响,为桩基设计提供建议。

变截面筒桩承载力特性数值模拟研究与设计

本文基于相关理论分析、数值模拟、工程现场试验等研究方法,根据黄泛区地层特点,结合传统搅拌桩技术对桩体结构设计进行分析和优化,重点开展变截面筒桩数值模拟等研究工作,提出变截面筒桩的设计方法和工程方案,并开展工程试验评价变截面复合浆喷桩成桩质量和地基加固效果,分析变截面筒桩承载特性,明确变截面筒桩受力性状,为工程应用提供可靠的理论指导。同时针对变截面筒桩的不同设计方案进行优化,分析不同方案下筒桩各部位的性能表现,明确桩体受力性状,为工程实际桩基布置提供参考。基于结构分析和工程试验,优化变截面水泥土浆喷复合桩结构一体化设计方案,将有效改善黄泛区高速公路地基加固工程质量、降低地基加固成本,具有显著的经济效益和社会效益。

后注浆技术在桩基工程中的应用

灌注桩后注浆施工技术因其可靠性高、成本较低、易操作等特点,广泛应用于建筑行业中。然而,该技术在具体应用中差异较大。文章总结了该技术在基础桩工程中应用的相关技术措施,以期对应用此技术的项目提供参考和交流。

复杂地层钻孔灌注桩后注浆施工技术应用研究

钻孔灌注桩因其施工容易、对地层适应性强和造价经济等优点,在各类建筑工程中应用广泛。以济南地铁位里庄车辆段桩基工程为案例基础,对于北方城市普遍存在的特殊软弱地质土层,做好桩端桩侧后注浆工艺质量控制措施,经后注浆与普通未注浆桩基试验应用效果数据对比得出,采用桩基注浆施工技术,可充分消除桩底砂土液化,使桩侧摩阻力形成一个结石体来抵消地下水位变化引起的桩侧负摩阻力影响,很好地解决了黄河冲积平原地区地质地层复杂持力层较差、受地下水丰富影响较大区域钻孔灌注桩单桩承载力远低于设计预估值的技术难题,为今后类似工程施工建设提供借鉴。

钻孔灌注桩后注浆技术对单桩承载力的影响分析

随着我国建筑行业的发展,近年来,高层、超高层建筑物的数量不断增加,建筑物对地基土承载力要求越来越高。本文以铂悦·兴隆府项目为例,利用单桩竖向静荷载试验,研究钻孔灌注桩后注浆技术对地基土承载力、桩端沉降的影响。实践表明,在钻孔灌注桩中采用后注浆技术,可显著提高地基土承载力,减少桩端沉降变形,优化桩身性能,增强桩身稳定性,降低工程造价,此技术可广泛应用于工程建设中,为工程实体的设计和施工提供理论依据。

软土地基处理中PHC管桩桩身及单桩承载力试验研究

为研究软土地基PHC管桩处理效果,结合某泵站工程,通过第三方检测公司对施工单位使用PHC管桩处理后的地基进行抽验。采用低应变反射波法进行PHC管桩桩长、桩身完整性检测,并进行复合地基单桩竖向抗压承载力试验研究,从而判断PHC管桩处理后泵站软土地基中的承载力大小是否满足要求。经第三方抽检,检测结果合格,单桩完整性及复合地检测结果可以直接为本次泵站设计施工及竣工验收提供技术方法和数据借鉴。