组合桩的竖向承载力特性研究

组合桩是钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的新型桩。为掌握组合桩的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,通过对3根14m长桩的载荷试验,分析了桩身轴力和桩周的侧摩阻力的分布及影响组合桩承载力因素。试验得到了组合桩的Q-S曲线、S-logt曲线、桩的极限承载力。为分析该桩竖向力的传递路线,应用有限元方法分析了混凝土桩、水泥土和桩周土的传力特点。试验和有限元分析结果表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源。组合桩具有较高的单桩竖向承载力且造价低,在软土地基工程中具有广泛的应用价值。

软土地基中组合桩承载性状试验研究

为掌握组合桩(钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的桩)的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,通过对3根14 m长桩的载荷试验和桩身应变的测量,分析了桩身轴力的分布和桩周的侧摩阻力分布及影响组合桩承载力因素。试验得到了组合桩的Q-S曲线、S-logt曲线、桩的极限承载力;试验表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源。组合桩具有较高的单桩竖向承载力且造价低,在软土地基工程中具有广泛的应用价值。

潜孔冲击水泥土复合预制桩在复杂地层地基处理中的应用研究

针对浙江省一大桥及接线工程在复杂地层的傍山路段使用预应力管桩出现边坡滑移、路面裂缝等问题,采用潜孔冲击水泥土复合预制桩对该路段进行加固处理,采用有限元软件建立路堤边坡滑动模型对比加固前后的路基变形和稳定性。结果表明:采用潜孔冲击水泥土复合预制桩加固后能有效约束周围土体变形,分担上部路堤荷载,提高路堤边坡稳定性;在复杂地层地区,潜孔冲击高压旋喷工艺不仅能解决施工难的问题,并且成桩质量高,加固效果好;对于不均匀软土分布,桩基应打穿软土层,减小路堤的填高,提高上部结构整体的安全性。

水泥土复合预制桩荷载传递机理

针对常用混凝土预制桩桩体不易植入、挤土效应严重、桩周土发生剪切破坏而桩身强度无法发挥的问题,改用水泥土复合预制桩进行地基处理和桩基础施工。建立有限元模型,在可靠性分析和对比分析的基础上,研究了水泥土复合预制桩的荷载传递机理。结果表明:水泥土复合预制桩可以充分结合水泥土桩和混凝土预制桩两种桩型的优势,能够利用水泥土桩侧表面积大的优势提供较大的侧摩阻力从而提高的承载力;在水泥土桩中插入高强度混凝土预制桩能有效控制沉降。

冲击碾压联合水泥搅拌桩处理填土地基试验与应用研究

提出一种欠压实填土地基综合处理工艺,即先施工冲击碾压,形成约1.5 m厚的硬壳层,然后施作水泥搅拌桩,两者结合成柔性桩网复合地基结构,可提高地基承载力和减少工后沉降。通过室内土工试验和铺筑路基试验段,取得相关试验和检测数据,研究其工艺机理和适用范围,进行经济分析。认为该工艺技术合理可行,经济效益明显,并提出了五点便于工程应用的建议。

预制管桩-水泥搅拌桩在软土地基处理中的应用

为解决某灌区工程位于深厚淤泥层地基上的桥梁基础稳定问题,在采用水泥搅拌桩进行地基处理的同时,引入预制管桩来控制地基沉降,桩基采用格栅式布置,由水泥搅拌桩组成一个个正方形格栅,预制管桩布置在格栅中间。该处理方案同时具备了水泥搅拌桩和刚性管桩的优点,在提高地基承载力的同时,通过管桩有效控制深厚淤泥层地基沉降,解决了深厚淤泥层沉降难以控制的问题。经过处理后的复合地基有效将地基承载力从103.43 kPa提高到166.12 kPa,地基沉降从160.46 mm减少到13.86 mm,可为类似软土地区深厚淤泥层复合地基设计与试验提供参考和借鉴。

潜孔冲击旋喷复合管桩及其在超厚砂层中的试验

针对常见桩型的缺点,开发了一种新型的水泥土复合桩,通过预先在场地中进行潜孔冲击高压旋喷,对桩周土体进行预加固,而后在水泥土中植入刚性桩（预应力管桩）,形成水泥土复合管桩,实现潜孔冲击旋喷复合管桩桩周土体预加固与预制桩装配式施工相结合的理念,在桩基工程技术和施工工艺方面取得了一定的创新成果。最后,通过在北京通州超厚砂层条件下的现场试验,验证了该桩型与钻孔灌注桩相比在质量、效率等方面具备的综合优势,为类似地层加固提供了一种全新的解决方案。

一种静钻根植竹节桩非线性简化沉降计算方法（英文）

目的:静钻根植竹节桩是一种由预制桩和水泥土组成的组合桩基,其桩身具有预制桩-水泥土和水泥土-桩周土体两个接触面。本文以桩土接触面剪切试验、模型试验和现场试验数据为基础,提出一种静钻根植竹节桩简化沉降计算方法,为静钻根植竹节桩的沉降计算提供依据;并通过所提出的简化计算方法对静钻根植竹节桩桩端水泥土扩大头以及桩周水泥土直径对静钻根植竹节桩承载性能的影响进行研究。创新点:1.通过剪切试验对预制桩-水泥土接触面的剪切性能进行研究,得到接触面侧摩阻力与相对位移的关系;2.建立同时考虑预制桩-水泥土接触面和水泥土-桩周土体接触面作用的静钻根植竹节桩简化沉降计算方法。方法:1.通过桩土接触面剪切试验,得到预制桩-水泥土接触面摩擦模型;2.通过对模型试验结果的分析,得到水泥土-桩周土体接触面摩擦模型;3.根据试验结果编写静钻根植竹节桩沉降计算程序,通过与试验结果的比较验证所提计算方法的可靠性;4.通过提出的静钻根植竹节桩简化计算方法对静钻根植竹节桩承载力影响因素进行分析与研究。结论:1.预制桩-水泥土接触面摩擦性能远优于水泥土-桩周土体接触面摩擦性能;2.由于水泥浆的渗透作用,水泥土-桩周土体接触面的初始剪切刚度有所提高;3.所提出的计算方法能够有效地计算出静钻根植竹节桩单桩在成层土体中的荷载位移关系曲线;4.桩端水泥土扩大头能够有效地提高静钻根植竹节桩桩端承载性能,并且增加桩周水泥土直径能够提高静钻根植竹节桩承载性能。

桩周水泥土对静钻根植桩低应变检测影响研究

为了研究桩周水泥土的均匀性对静钻根植桩低应变检测的影响,对完整性良好的足尺模型桩、人为制造缺陷的足尺模型桩进行对比检测,对低应变曲线有疑问的工程桩进行开挖验证,并开展局部不均匀桩周水泥土清除前后的低应变对比检测和高应变验证检测。研究结果表明:在水泥土均匀性良好的情况下,桩身缺陷可以通过低应变检测正确判别;桩周水泥土的强度变化及不均匀性对静钻根植桩低应变检测具有明显影响;在静钻根植桩工程检测中应考虑工艺因素的影响,对低应变数据进行合理分析判断。