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。

考虑深基坑开挖效应的超长灌注桩桩身压缩综合系数的理论分析

对于深基坑坑底以下的工程桩,受开挖效应影响,桩侧摩阻力分布与常规条件下差异较大。基于超长钻孔灌注桩的足尺试验和数值分析结果,研究了常规和基坑开挖条件下试桩不同侧摩阻力分布导致的沉降特性差异。研究结果表明,超长钻孔灌注桩在工作荷载下一般端阻比较小,桩侧摩阻力的分布形式直接决定了桩身压缩综合系数。无深基坑开挖影响时,规范推荐的桩身压缩综合系数计算超长桩桩身压缩量是可行的。但在深基坑开挖条件下,钻孔灌注桩桩身压缩综合系数取值可比现行规范基于不考虑基坑开挖效应的推荐值大20%,不考虑深基坑开挖影响可能导致桩顶沉降被低估。此外,在深开挖条件下,超长钻孔灌注桩的桩身压缩综合系数随桩身长径比l/d的增大而减小;而常规条件下,桩身压缩综合系数随桩身长径比l/d变化的规律不明显。

超长灌注桩桩身压缩综合系数反分析

基于超长桩现场试验和数值模拟资料,通过反分析得出了桩身压缩的综合系数,进而对综合系数与其他参数的关系曲线特点、综合系数的影响因素、综合系数的回归预测等进行了研究。结果表明:(1)极限状态下超长灌注桩的综合系数的变化范围为0.278 5～0.988,规范法中取定值0.5或1.0的做法是不合理的。(2)综合系数总体上随桩顶荷载、桩身压缩、桩身总位移、桩身刚体位移的增大而增大,但关系曲线型式存在多样化。(3)超长桩综合系数与长径比的相关关系不明显,但总体来说,综合系数随长径比的增加而降低。对超长嵌岩桩,不同场地桩的综合系数与长径比相关关系较好;对超长非嵌岩,不同场地桩的综合系数与长径比相关关系不明显,但对某场地5根桩,综合系数与长径比的指数相关关系达到0.990 1。(4)总的来说,持力层与上覆土层弹性模量比小的桩的综合系数-桩顶荷载曲线在弹性模量比大的上方。(5)建立的6个场地多根桩的综合系数与桩顶荷载关系的回归曲线的相关系数平均为0.977 6,可为该场地及类似场地桩的桩身压缩综合系数的预测和计算提供参考。

竖向荷载下桩身压缩量的计算和实例分析

现行规范推荐的竖向荷载下桩身压缩量计算公式,是采用理想化、简单化模型下推导出的系数计算的。本文建立了桩侧阻力的折线分布模型,计算了三种情况下侧摩阻力分布系数,并通过实测数据验证,结果表明本文的计算方法整体上优于规范推荐的方法。

管桩承载性状的数学描述

基于5根桩现场试验资料的分析,对表征管桩承载性状的桩顶荷载-桩顶沉降曲线、桩身压缩-桩顶荷载曲线进行了数学描述。结果表明:1)用Boltzmann数学模型拟合5根桩的桩顶荷载-桩顶沉降曲线,效果很好,相关系数都达到了0.996以上。2)从综合系数-桩顶荷载曲线图上可发现5根桩的曲线形状有3种类型。3根短桩的综合系数大,2根超长桩的综合系数小。这些反映出综合系数是一个变量而非常数,要由它来确定桩身压缩难度较大。3)用Boltzmann数学模型对桩身压缩-桩顶荷载关系曲线进行回归拟合,效果也很好,各单桩的相关系数都达到了0.996以上,5根桩的综合相关系数为0.9871。这样就可根据已有试桩资料的回归拟合曲线及其方程式来预测和计算该场地及其类似场地中钢管桩的桩身压缩。4)Boltzmann数学模型是适合描述钢管桩桩顶荷载-桩顶沉降、桩身压缩-桩顶荷载这两类曲线的,它为桩身压缩及其极限值的预测、为桩顶极限承载力的判定提供了新方法。5)极限荷载与长径比成大致的负线性关系。

刚-柔性桩复合地基中刚性桩和自由状态下刚性桩性能比较

刚-柔性桩复合地基中刚性桩的荷载传递规律及变形性状明显不同于自由状态下的单桩,由于复合地基中刚性桩、柔性桩、土的互相作用,桩的工作性状要复杂得多。为了比较两者的承载变形特性,在温州地区进行同根桩在不同状态下静荷载对比试验,在静荷载试验过程中同步检测桩身应力情况,结合测试数据对桩沉降特性、荷载传递机理、压缩量特性进行了分析,分析结果对工程设计施工有一定的借鉴价值。

桩端下有软弱下卧层的群桩沉降分析

群桩沉降由桩身压缩和桩端沉降组成。本文采用桩身线弹性的假定计算单桩桩身压缩,用单桩的桩身压缩近似代替群桩桩身压缩,并用承台下的平均附加应力乘以桩端荷载传递系数后作为桩端的附加应力,推出了桩端下有软弱下卧层的群桩沉降计算方法,同时与其他计算方法和工程实测值进行了比较。

关于水泥土搅拌桩复合地基压缩模量的探讨

通过工程实例,介绍了水泥土搅拌桩复合地基压缩模量的理论计算,通过实际沉降观测数据推导出水泥土搅拌桩复合地基压缩模量的实际值,并与天然地基的压缩模量进行对比,提出了水泥土搅拌桩复合地基压缩模量计算公式修正系数的概念。

高压旋喷桩对风机基础设计的影响研究

高压旋喷桩复合地基适用于处理淤泥、淤泥质土、素填土等软土地基,对于高灵敏度土的加固效果显著。结合连云港某风机基础实例,通过复合地基荷载试验和单桩竖向荷载试验,确定经过高压旋喷桩处理后的地基基床系数和高压旋喷桩竖向抗压刚度,并采用PKPM计算软件研究二者对于风机基础设计中灌注桩的竖向受力和桩基沉降的影响。研究结果表明:考虑高压旋喷桩地基处理后的基床系数会使得灌注桩实际承担的最大压力减少16.8%,最大拔力减少4.7%,桩基整体沉降降低45.5%。考虑旋喷桩竖向抗压刚度会使得灌注桩实际承担的最大压力减少4.5%,但对于桩基整体沉降影响有限。

关于先张法PHC管桩桩身结构轴心受压承载力公式的商榷

目前国家及地方各本规范、图集在先张法PHC管桩桩身强度的计算和成桩工艺系数取值上还存在一些差异,文章对PHC管桩进行受力分析并充分考虑影响因素,以美国、日本等规定的管桩允许承载力公式为基准公式推导出PHC管桩桩身结构轴心受压承载力公式,给出工作条件系数(或成桩工艺系数)ψc的建议值,以供设计参考商榷。

嵌岩段桩极限侧阻和端阻力系数影响因素和取值

我国各行业技术标准对嵌岩桩抗压和抗拔极限承载力组成假设基本相同,采用极限侧阻力系数ξ_(s)和端阻力系ξ_(b)乘以岩石单轴抗压强度f_(ucs)计算嵌岩段桩极限侧阻力和端阻力的方法也相同。但各标准关于ξ_(s)和ξ_(b)确定的原则不同,取值大小也存在一定差异。基于已有试验成果分析了桩端嵌岩条件(桩径、嵌岩深度和嵌岩深径比)和岩石单轴抗压强度对嵌岩段桩极限侧阻力和侧阻力系数、极限端阻力和端阻力系数的影响规律。结果表明:桩径与嵌岩段桩极限侧阻和端阻力系数间无显著统计相关性。随嵌岩深度和嵌岩深径比增大,嵌岩段桩极限侧阻和端阻力系数总体呈下降趋势,且存在最佳嵌岩深度和嵌岩深径比使嵌岩段桩极限侧阻端阻力同时得到最大程度的发挥。嵌岩段桩极限侧阻和端阻力随岩石单轴抗压强度的增大而增大,但极限侧阻和端阻力系数则随岩石单轴抗压强度增大而减小。岩石强度是极限侧阻和端阻力系数最主要影响因素,且两者间具有较好统计相关性,并可分别采用ξ_(s)=0.436f_(ucs)^(-0.68)和ξ_(b)=4.183f_(ucs)^(-0.79)拟合计算。