压力型抗拔桩承载机理模型试验研究

普通抗拔桩承载时桩身处于受拉状态,在上拔力作用下易产生裂缝进而影响其耐久性与安全性,为避免此缺点的影响,开发了一种带“扩大头锚固端”的压力型抗拔管桩,并通过室内单桩静载抗拔对比试验研究了压力型抗拔桩与普通拉力型抗拔桩的受力机理与承载能力。结果表明:达到承载极限状态时,拉力型抗拔桩桩身出现明显裂缝,压力型抗拔桩桩身完好没有出现裂缝,且极限抗拔承载力比拉力型桩高25%。两者桩-土摩阻力随深度均呈现“先变大后变小”的趋势,压力型桩的单位面积摩阻力最大值约为拉力型的3倍,能更加充分发挥桩侧摩阻力。距离两桩最远处的3、6号土压力盒数值非常接近,两桩在土体内的应力场水平影响范围相近。

同步同心式斜撑桩侧摩阻力现场试验研究

依托实际工程,对同步同心式斜撑桩侧摩阻力进行现场载荷试验研究。分析了各级荷载作用下斜撑桩的应变、轴力、桩侧摩阻力的性状,对比了斜撑桩钢管带肋与不带肋的受力特性。试验结果表明:斜撑桩上部的侧阻力先发挥作用,其工作特性与摩擦桩相似;试验桩极限承载力约为1400 kN,粉土层中水泥土-桩周土界面侧摩阻力极限值约为80 kPa,此时对应的水泥土-钢管界面侧摩阻力约为165 kPa;内芯钢管和水泥土侧摩阻力分布规律一致,其比值约为水泥土和钢管外径之比;钢管带肋与否对斜撑桩受力特性的变化几乎没有影响。

液化土体流滑推桩效应的振动台模型试验

设计并开展了水平和倾斜可液化场地单桩振动台模型试验,考虑桩顶附加质量块、底部嵌固条件以及长径比3个因素,研究了液化土体流滑效应对单桩动力反应的影响。试验观察到场地局部喷水冒砂、土体流滑以及桩身倾斜等宏观现象。分析结果表明:单桩在土体流滑推力作用下发生了不对称运动,桩顶加速度反应和桩身拉、压应变的不对称性明显。土体流滑对底部非嵌固、桩顶附加质量块时的单桩动力反应的影响最为显著。基于试验结果我们认为倾斜场地土体流滑对摩擦型桩基的力学作用是负面的,其主要影响体现在加大桩顶附近应变反应以及造成桩身倾斜。

铁路路基端承桩施工问题探讨

研究目的:铁路路基端承桩施工中经常出现桩与基岩面接触不好,端承力不够,接触面处易形成土体沉渣,容易造成地基不稳。通过采取相应检测方法和相应施工设备,使铁路路基端承桩底沉渣厚度不应大于50 mm,使桩端接触良好,提高施工质量,满足规范要求。研究结论:(1)以钻芯灌注桩的混凝土有效桩深为依据,对其桩做反射波法检测,可得出反射波曲线桩底呈正向特征,并可从反射波曲线中计算出反射波的速度值;(2)以上述速度值为参数,可用于被反射波法检测确定的桩深度;(3)取反射波法检测确定的桩深度与机械施工时的施工桩深度进行比较,若施工桩深度大于反射波法检测确定的桩深度,其差值为桩底沉渣厚度;(4)一个检验批次应不少于三个钻探孔的桩底沉渣厚度验证,沉渣厚度超过规范要求端承桩应返工处理;(5)端承桩的施工一定选取满足端承条件的端承机械设备,其端承桩施工设备不仅可用于端承桩施工,也可用于摩擦桩施工,但摩擦桩施工设备不可用于端承桩施工。

北京CBD核心区某高层建筑试验桩施工技术

北京市CBD核心区某高层建筑拟建高度超过550 m,建成后为北京市新地标建筑,其桩基础施工是保证整座建筑施工质量的关键。总结研究了该项目钻孔灌注桩试桩施工工艺的关键技术。

串联式能量排桩逆转流向现场热响应试验

能量排桩在温度作用下会引起桩体热应力.针对黏土地基中串联式摩擦型能量排桩循环水流向开展现场热响应试验研究,实测进/出口水温、桩身温度以及桩身热应变等变化规律;分析能量桩换热、桩体轴向约束应力等热力响应特性.研究结果表明,本文试验条件下,在3.0 kW恒定输热功率下,循环水流向逆转前后,串联能量排桩的换热平衡能迅速达到稳定状态;串联能量排桩循环水流向逆转对于正中桩基本无影响,而对两边桩有较大影响,流向逆转不会降低排桩整体换热效果,且在流向逆转后,桩体最大轴向约束应力为-2.09 MPa,在桩体承载范围内,不影响桩体承载性能.

端承桩和摩擦桩的试验对比研究

通过对桩基竖向静载压力下的模拟试验,分析了相同荷载情况下端承桩和摩擦桩的负摩阻力变化。结果表明,当进行施工降水时,端承桩和摩擦型桩之间的负摩阻力有较大差异。随着地下水位的下降,端承桩中最先出现负摩阻力,并且随着地下水位的降低负摩阻力增长越明显,但是沉降量最小;而摩擦型桩在降水后期才出现负摩阻力,并且随着水位的下降负摩阻力逐渐减小,但是桩基沉降量最大。

上海软土地区超长桩竖向承载特性试验研究

根据上海地区某工程超长灌注桩的现场静载荷试验和桩身应力测试结果,分析该地区超长灌注桩的竖向承载特性。实测结果表明,两根试桩的桩端阻力与桩顶荷载之比约为10%,超长桩的竖向承载力主要由桩侧摩阻力来提供的。通过对桩身轴力和侧阻分布曲线的分析,发现超长灌注桩侧摩阻力的发挥与桩顶荷载、桩周土性质等因素密切相关,而成孔质量在满足规范要求后对土体侧摩阻力发挥影响并不显著。根据桩身侧阻分布特点,建议在工程设计时应充分利用深层的密实粉砂层来提高桩身竖向承载力,研究结论可供同类地区的超长桩设计和理论分析提供参考。

吹填砂场地某小区桩基选型探讨

通过对吹填砂场地某小区基础分析,对此类场地不同高度的建筑物可用桩型进行探讨;并就不同桩型经济性指标对比分析,提出了基础设计中应考虑的不利因素,对同类场地的基础选型具有一定借鉴意义。

基于桩-土界面脱开效应及摩阻力增强效应影响的水平荷载作用下桩受力机理研究

为研究桩侧摩阻力和桩端阻力对水平受荷桩承载性能的影响,在考虑桩侧变法向土抗力作用的基础上分别提出桩-土界面的摩阻力增强效应模型与脱开效应模型。以此为基础,分别推导得出桩竖向侧摩阻力作用下单位长度桩身抗力矩的数值解与简化公式;在双曲线型的桩端阻力-位移模型及摩阻力增强效应基础上,进一步推导得到基底水平阻力与基底抗力矩的数值解和简化公式。并将单位长度桩身抗力矩、基底抗力矩以及基底水平阻力分别代入四弹簧Winkler地基梁模型,采用传递矩阵法得到桩身响应解。通过多组算例对比分析,不但验证了所建议的理论公式正确性,也证明了简化公式的适用性。参数影响分析结果表明:桩顶水平变形降低幅度随着柔性系数的增加、长径比的减小而提高;同时,随着柔性系数的减小,基底抗力矩和水平阻力对基桩水平承载特性的影响逐渐减弱,当为柔性桩时可忽略不计。