海上试桩不同桩型承载力特性研究

天津南港某高桩码头拟建场地有深厚密实砂层,通过试桩测定设计桩型对砂层的穿透及贯入能力,研究不同基桩承载力特性。试验结果表明:混凝土预制桩及钢管桩均有较好的穿透及贯入能力;基桩轴向极限承载力高应变检测结果小于静载试验,误差均在5%以内;混凝土预制桩桩端承载力占总承载力不小于44.6%,钢管桩桩端承载力占总承载力不小于21.9%;相同荷载作用下,混凝土预制方桩静载与动载沉降量之比为1.40,钢管桩为0.90,两者差异明显;基桩承载力达到极值时桩侧摩阻力要明显大于规范极限侧摩阻力,规范取值偏保守。

大直径嵌岩灌注桩竖向承载特性试验研究

为了探讨泥岩地基大直径灌注桩竖向承载性能,依托青岛某机场桩基工程,对嵌入泥岩的9根大直径灌注桩进行了竖向抗压静载试验和桩身应力监测,分析大直径嵌岩灌注桩的竖向抗压性能,明确大直径灌注桩的荷载传递规律。结果表明,试桩桩身完整性较好,桩身质量可靠;试桩荷载沉降(Q-s)曲线均为缓变型,加载初期存在明显的压密段,桩顶沉降量为10.31 mm,最低回弹率大于50%;最大荷载作用下,各试桩的竖向抗压极限承载力特征值均不小于6480 kN,试桩竖向抗压承载能力仍有较大潜力;试桩均表现出端承摩擦桩的特性,轴力自桩顶到桩端逐渐衰减,桩侧摩阻力峰值发生在中风化泥岩段,桩端阻力占桩顶荷载的10.55%~34.48%。

基于光纤技术和有限元计算的灌注桩承载特性

为了掌握灌注桩的承载力及桩身受力分布和传递规律,开展了灌注桩现场静载试验,并使用光纤传感器对灌注桩桩身变形进行了测试,获得了桩身应变信息。采用有限元软件ABAQUS,开展了灌注桩承载特性数值模拟研究。结果表明,静载试验得到的桩基荷载-位移(Q-S)曲线和数值模拟测得的桩基Q-S曲线基本一致;光纤传感器所得结果显示桩身轴力在桩头处是最大的,随着桩长增加而逐渐递减,整体变化规律与数值模拟结果规律一致;灌注桩实测桩身侧摩阻力沿桩长变化规律与数值模拟得到的受力分布和传递基本一致,验证了有限元计算模型中选取的参数是合理的。考虑了桩长、桩径和桩土界面摩擦因数对桩基Q-S曲线、桩身轴力分布和侧摩阻力分布的影响,桩径和桩土界面摩擦因数对桩基的Q-S曲线、桩身轴力分布和侧摩阻力分布的影响很大,而桩长的影响较小。

静压PHC管桩承载特性的试验研究

基桩承载特性研究对合理地进行桩基设计、施工和试验都具有重要意义。辽沈地区应用静压PHC管桩多以桩侧为黏性土,桩端为砂类土的地层为主,且桩长多以中短桩为主,为满足辽宁省修订地方标准的需求,为揭示辽沈地区应用静压PHC管桩的区域特点,通过在桩端植入应变片的试验方案,根据辽沈地区典型地质条件下静压PHC管桩的静载荷试验及内力测试数据,分析了桩身压缩量与桩顶沉降的关系,各测试截面轴力及桩侧摩阻力随桩顶荷载的变化规律,桩侧摩阻力与桩顶沉降的关系,桩侧摩阻力与桩端阻力分担桩顶荷载比,研究了静压PHC管桩的承载特性和破坏模式。结果表明静压PHC管桩在辽沈地区应用有着明显的区域特点,是一种优势明显的桩基形式。

新国展二期项目试验桩静载试验数据分析

试验桩单桩竖向抗压静载试验是施工前为桩基设计提供依据的重要检测手段。结合新国展二期项目,针对6根试验桩的静载检测成果,探讨其采用桩侧和桩底注浆等施工工艺后单桩的承载传递规律。采用振弦式传感器测读钢筋应变量,由此得到桩身检测截面轴力分布,最终计算各土层的侧摩阻力。结果表明,各测试断面轴力随着荷载增加而增大,在同级荷载水平下轴力随着深度增加而逐渐减小。对于接近桩底的位置,其侧摩阻力的发挥随荷载增加而呈增大趋势。

基桩水平静载试验及内力和变形分析

桩基作为一种重要的基础形式,在岩土工程中应用广泛,对于安全等级要求较高的重大工程项目,往往需要通过原位水平静载试验确定基桩的水平承载力,分析桩身的内力及变形。结合实际工程详细地介绍了利用钢筋计测试水平荷载作用下桩身弯矩、挠度和转角分布的方法,根据桩顶位移和钢筋内力测试结果判定试验桩的水平临界荷载为120kN;根据钢筋计测试结果可知,在水平荷载作用下,桩身最大弯矩截面位于在地面以下2～3m处,且随着荷载的增大最大弯矩截面逐渐向深部转移;发生弯曲变形的部分主要是桩长1/3以上的桩体,而其下的桩体几乎不发生变形。

抗拔桩单桩承载特性试验及数值模拟

目的研究抗拔桩单桩承载特性,分析桩基础在上拔荷载作用下摩阻力的发挥和桩身轴力的特点,从而验证数值模型的合理性.方法通过数值模拟软件对理想加载条件下的静载荷试验进行数值模拟,并对数值计算与现场实测的荷载-位移关系进行对比,同时对抗拔桩的桩身内力测试结果进行分析.结果数值模拟与现场静载荷试验所得到的抗拔桩的荷载-位移关系符合较好,但是具有一定的误差,六组试桩桩顶位移的实测结果与模拟计算结果的误差最大值为2.43 mm,最小值为0 mm;桩身轴力自上而下逐渐减小,桩底处轴力大小接近0 kN,支盘效应导致轴力发生突变,突变位置在桩顶以下5.5 m左右;桩侧摩阻力分布遵循"两头小,中间大"的分布规律,且上拔荷载越大,桩侧摩阻力发挥的越充分.结论该模型的建立与参数的选取是合理的,对抗拔桩的工程设计与计算具有一定的参考价值;对桩身轴力与桩侧摩阻力发挥特点的分析可以为工程设计计算提供理论依据.

桩基静载试验内力及变形计算应用研究

单桩竖向抗压静载试验除了用来确定桩基的竖向抗压承载力还用来了解桩基在竖向荷载的作用下桩自身及与桩周地层之间的内力分布与位移变形。结合实际工作采用慢速维持荷载法结合钢筋计应力测试技术对桩基检测规范所涉及到的基桩竖向应力变化及桩体变形的试验参数进行实际测试,全面展现桩基在不同竖向荷载作用下桩身摩阻、轴力、桩身压缩量、阻力分布及发挥进程等参数的变化情况及计算成果。

微型抗拔桩基础受力特性研究

目前微型桩基础在锚定、抗拔方面的研究非常匮乏,为确定其作为戈壁滩光伏电站抗拔基础的效果,进行了现场单桩抗拔静载荷试验,并在试桩桩身布置钢筋应力计,桩头处测量上拔位移。研究结果表明:轴力和侧摩阻力沿桩身的变化规律不仅与桩周土层性质有关,还与桩顶荷载大小有关,且轴力和侧摩阻力均存在一有效桩长H。土体与桩体之间的阻力和钢筋与桩体之间的阻力大小决定了微型桩的破坏模式:当前者小于后者时,破坏形式为桩周土体隆起,并出现径向和环向的裂缝;当前者大于后者时,破坏模式为钢筋被拔出,桩体混凝土出现裂缝。在试验条件下,微型桩的极限抗拔承载力与极限抗压承载力之比取ζ'=0.58较合适,建议取ζ'=0.58作为本地区同类型微型桩的计算参数。

静压管桩内力测试技术研究

基桩内力测试试验是获取基桩设计参数,了解基桩力学行为最直观、最可靠的方法,其结果在工程中具有举足轻重的作用。但在静压管桩的内力测试试验中,由于静压管桩的特殊制作工艺,在桩身设置应变计一直是个难题。笔者所在课题组结合静压管桩在东北地区推广应用的多项科研实践,提出了一种桩身应变计设置方法。试验与应用结果表明,该方法在以端承为主的东北地区可靠性较高、效果良好。本文详细介绍了该方法,期与同仁交流探索,以进一步推动静压管桩的应用。

抗滑桩截面经济优化设计探讨

以三峡库区兴山县二里半滑坡为例,分析了抗滑桩截面尺寸与抗滑桩各内力之间的关系,论述了截面尺寸与混凝土及锁口护壁费用、钢筋费用及单抗滑桩工程总费用之间的相互关系,提出了最优截面尺寸的概念。在此基础上考虑抗滑桩的结构要求,提出了确定合理的截面尺寸的方法:若最优截面宽度满足构造要求,则选取该截面作为设计截面;否则选取构造宽度下使工程造价最小的高度作为设计截面高度。

盾构掘进对单桩内力的动态影响

为了研究盾构掘进过程对周边桩基础内力的影响,结合苏州轻轨1号线玉山公园与苏州乐园盾构隧道区间的施工情况,采用三维有限元数值模型,研究盾构施工过程对单桩内力的动态影响.结果表明:在盾构施工过程中,侧桩的轴力均呈现桩顶和桩底处小、隧道轴线处最大的特点,侧桩的轴力和弯矩随盾构的不断逼近而变大,且最大负弯矩大于最大正弯矩;同时侧桩越长,桩身轴力也越大,不同长度侧桩的弯矩均在隧道轴线处最大.在盾构从正下方穿越单桩的施工过程中,桩身轴力均呈现中间小、两端大的特点,最大弯矩均出现在桩身中点附近.当盾构切削面到达正上方单桩时,桩变长后,桩身部分截面的轴力由压力变为拉力,桩身弯矩均在桩中点附近处达到最大值.

水平受荷桩性能的有限元分析

为了进一步了解单桩在水平荷载作用下的工作性状,本文采用ANSYS有限元软件对水平荷载作用的单桩受力变形进行了三维模拟分析,引入了面-面接触单元,考察了桩、土的不同设计参数对单桩水平受力性能的影响,得到了水平荷载作用下桩身的内力分布和侧向位移分布规律.通过分析比较,为合理优化桩的桩径、桩长和桩身弹性模量等参数,达到降低工程造价提供依据,供工程应用参考.

竖向力与扭矩共同作用下单桩承载特性试验

为研究竖向力(V)和扭矩(T)共同作用下单桩的承载特性及内力分布规律,通过自主设计的试验装置,进行了一系列的竖向力和扭矩组合加载试验。为方便推广应用,对试验结果进行拟合,得到了竖向力和扭矩共同作用下单桩承载力计算公式。研究表明:在V-T组合荷载的作用下,单桩的承载力较单一荷载作用下降低,且当先施加的荷载(V或T)大于其极限值的1/3时V-T组合效应更加明显;V→T加载路径下的桩身扭矩和T→V加载路径下的桩身轴力,均随着桩深的增加而减小,且减小的速度加快;V→T加载路径下的桩身轴力和T→V加载路径下的桩身扭矩,分别会随着T和V的增加而减小,但减小的幅度较小;V→T加载路径下的单桩承载力较T→V加载路径下要高,因此应尽量避免单桩预先受到扭矩作用,防止因形成T→V加载模式而造成单桩的极限承载力的降低。

水下钻孔灌注桩后注浆承载特性试验研究

依托武汉市东西湖区某大型工业建筑项目进行水下钻孔灌注桩后注浆承载特性试验。基础设计采用水下钻孔灌注桩桩基,针对不同桩径、不同桩长、相同桩端持力层,分别采取后注浆与不注浆措施进行单桩承载力对比试验,且通过桩身内力测试,揭示了不同工况下桩侧、桩端阻力随桩顶荷载增加的分布规律以及桩端桩侧荷载分担比,为桩基深化设计与施工提供依据。

一种海上风电大直径超长钢管桩的内力测试方法

桩身内力是静载试桩研究中一项重要的测试参数,对工程设计的优化、施工工艺的选择起到至关重要的作用,关系到工程成本、工程安全。对于复杂的海上风电大直径超长钢管桩的内力测试,传统的方法存在传感器成活率低、测试间断、精度差等缺陷,因此引入了基于布里渊散射光频域分析的分布式光纤感测技术--BOFDA法。通过实例验证,该方法测试数据连续、测试距离长、抗干扰能力强,分析得到的侧摩阻力可作为优化桩长的重要依据,为相关测试研究提供参考与指导。

单桩的垂直极限承载力判定方法综述与评价

桩的极限荷栽的确定是桩基设计的关键、难点和重点。汇编了单桩极限承载力的各种判定方法，并对其归纳分类。但须指出的是，在具体判定桩的极限荷栽时，应以现行的规范为准，必要时可用其他方法进行校验。

单桩振动台试验及其内力分布研究

通过模拟振动台进行了多种不同工况下单桩模型的振动实验,及单桩在地震作用下内力分布的影响因素,及在不同时刻及不同激振波形下桩的内力分布规律。通过两组静力试验对比,分析了单桩在静力和振动作用下内力分布规律的差异。实验结果表明,单桩在地震作用下的内力分布与加载类型和激振波的动力特性有很大的关系。

某铁路大桥钻孔灌注桩工程性状浅析

通过对某铁路特大桥钻孔灌注桩单桩竖向静载荷试验、桩身轴力测试 ,探讨钻孔灌注桩侧摩阻力发挥的影响因素及荷载传递中的工程性状 ,为钻孔灌注桩的设计、施工提供参考。

灌注桩后压浆技术在工程中的应用

结合太原市某小区灌注桩后压浆技术的工程实例 ,介绍了该技术的承载特点及检测效果。实践证明 ,灌注桩后压浆技术可大幅度提高桩基承载力 。