内河高桩码头大直径PHC管桩沉桩现场试验及参数优化

依托安徽淮北港区孙疃作业区综合码头工程,开展内河高桩码头大直径预应力高强混凝土(PHC)管桩沉桩现场试验及参数优化研究。通过初始地勘报告获得沉桩参数后,进行沉桩可打性分析并优化施工工艺,进行试沉桩、高低应变和静载试验,并根据试验结果进行桩基设计参数优化。结果表明:结合沉桩现场试验中的桩端进入持力层深度和最后贯入度结果,验证了内河高桩码头大直径PHC管桩施工工艺、沉桩设备、沉桩控制参数和停锤标准的可行性;明确了内河高桩码头大直径PHC管桩单位面积极限侧摩阻力标准值和极限桩端阻力标准值的调整系数范围为5%~10%;采用(7)层粉细砂作为桩基持力层,同步优化桩基参数。

浅圆仓砂土地基中静压单桩沉桩和承载力特性研究

为探究浅圆仓中静压桩沉桩及承载力特性,采用大型模型试验方法,还原了单桩沉桩和静载荷试验过程,分析了桩长、桩尖角对沉桩及承载力特性的影响。结果表明:静压单桩沉桩力学机制与桩尖角和桩长有关,且桩长对其影响较大;沉桩端阻力占终压桩力的比例高达80%,且存在沉桩极值深度为25D(D为模型桩的直径);沉桩挤密作用导致桩周侧压力随深度增加而逐渐趋近于被动土压力,但随着桩长增加相同埋深位置的桩周侧压力存在“退化”现象;单桩极限承载力随着桩尖角和桩长增加而增大,且为沉桩终压桩力1.04倍。研究结果对浅圆仓砂土地基中静压单桩设计和沉桩施工提供了理论依据。

锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩效应试验研究

为研究锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩挤土效应,对锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力时空消散规律进行了研究。基于室内模型试验,对锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力进行监测和分析。结果表明,通过增加桩身开孔数和减小锥度,可降低锥形-有孔柱形组合管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力峰值,降低的幅度在13.96%~17.94%;超孔隙水压力的消散速率随着深度的增大而增大,随着径向距离的增大而减小;与其他布孔方式相比,星状布孔方式的桩身,其群桩沉桩引起的超孔隙水压力峰值更小,消散速率更快。总之,锥形-有孔柱形组合管桩能够提高桩基础的施工质量和稳定性,研究成果能够为锥形-有孔柱形组合管桩的工程应用提供一定的参考。

二元地层中沉桩影响邻桩上浮的分析

为了研究双桩、三桩沉桩情况下后沉桩对先沉桩上浮的影响,建立了有限元模型,根据模拟结果分析桩侧摩擦力、桩侧挤压力、桩端阻力、桩周土超孔隙压力,分析过程关联邻桩上浮和桩基承载力问题,得到了在二元地层中沉入三桩时的桩上浮结果,使用有限元法模拟静载试验,表明桩的上浮类型主要是下部硬土在后沉桩的强迫变形下托顶先沉桩,此情况下的桩基承载力能满足设计要求。

基于高应变试验的振沉钢管桩极限承载力特性研究

针对高频免共振液压振沉钢管桩极限承载力的估算问题,对比了桩基规范、上海规范以及公路规范在计算方法中的差异。对某改建工程现场6根试桩开展高应变试验,检测结果显示在休止期达到82 d时,试桩实测极限承载力已达到所有规范的要求;55 m试桩在36 d~91 d休止期内的承载力增长了约28.4%。休止期82 d对应的实测值接近于上海规范计算得到的极限承载力,偏差不超过2%。对应的休止期越长,试桩承载力恢复越为明显;规范中应进一步说明休止期对振沉钢管桩极限承载力的影响。

黏性土中单桩贯入桩–土界面超孔压和土压测试现场试验

黏性土地基中静压桩沉桩过程桩–土界面受力变化是岩土工程中常见的问题。在东营某工地黏性土地基中进行了足尺静压桩的贯入试验,重点监测了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力和土压力随入土深度的变化规律,并分析了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力的关系,在同一入土深度桩–土界面土压力的变化特性,重点研究了影响桩–土界面有效土压力分布的原因。测试结果表明:沉桩引起的桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力比值最大是1.08,且该比值沿桩身向上逐渐减小;同一入土深度桩身不同h/L位置处桩–土界面土压力存在"侧压力退化"现象,且随着h/L的增加,该退化现象会越发明显,h/L=11/12位置处桩–土界面土压力仅约为10 kPa;除h/L=11/12位置处,桩身其它不同h/L位置处桩–土界面有效土压力是桩–土界面超孔隙水压力的1.88～2.20倍。研究成果对黏性土地基中静压桩施工和承载力确定具有一定的工程指导意义。

海洋平台打桩过程中溜桩对桩基影响的研究

打桩过程中突然快速的溜桩可能造成脱锤,桩体破坏,引发安全事故。由于溜桩的产生往往造成打桩锤击数的预测值与实测值具有较大的偏差,此时准确评价溜桩后桩基承载力就成为实际工程中非常关注的问题。本文选择我国东海两个工程实例,根据现场高应变动测试验和打桩记录,研究了溜桩对桩基承载力的影响。计算分析显示,溜桩的产生会导致打桩总能量的明显降低;现场动测试验结果显示,溜桩发生后在发生溜桩的土层的桩体侧摩阻力接近于零,而桩端阻力没有明显的异常,说明溜桩导致的承载力降低主要来自于侧摩阻力的减小。在本文的实例中,溜桩导致的桩基承载力的降低最大可以达到桩基承载力计算值的17%。

饱和黏土中静压沉桩模型试验及数值模拟研究

通过饱和黏土中静压沉桩模型试验,模拟了预制混凝土桩的施工过程,重点监测了孔隙水压力、桩侧土压力、地面隆起量随桩的贯入深度和距桩轴不同距离的变化规律。结果表明:在沉桩过程中,测点处超孔隙水压力的最大值发生在桩端到达该点上方约0.8 d处(d为桩的直径);距桩轴相同距离处,离桩端越近,挤土压力越大;每一级沉桩时地面隆起总量呈指数递减。采用ABAQUS软件对沉桩过程进行数值模拟,并与模型试验结果进行对比。

透水性混凝土桩施工中超孔隙水压力变化特性试验

为研究透水性混凝土桩施工中产生的超孔隙水压力的变化规律,通过在现场埋设孔隙水压力计的方法,监测并分析了振动沉管法单桩施工过程中及施工后桩周土体的超孔隙水压力随时间、径向距离及深度的变化,并根据监测结果分析了透水性混凝土桩单桩施工对桩周地基的影响。结果表明:对于高地下水位的粉性土地基,桩周土体的超孔隙水压力在沉管结束时达到最大值,之后消散速率较快,完全消散时间较短,且距桩越近,超孔隙水压力的上升与消散速率越快;超孔隙水压力在径向上与深度上大致呈现递减趋势,距桩越近,超孔隙水压力越大;地基土体的液化范围与加固范围的空间分布呈上大下小的漏斗形。提出的适用于透水性混凝土桩的施工工艺可为类似工程的设计与施工提供参考。

公路软土地基处理中Y型沉管灌注桩异形特性研究

介绍了用AutoCAD求解Y型桩截面几何特性的方法,通过移轴及坐标变换证明了Y型桩截面任意1对形心轴均为其形心主轴,截面对任意1个形心主轴惯性矩相等。分析了Y型桩截面的4个独立变量(外接圆半径、模板弧度、开弧间距、夹角度数)对Y型桩的几何异形特性的影响,并根据周长等代与面积等代的原则对Y型桩、方桩和圆桩的几何特性进行了对比。理论分析结果表明:从增大桩侧表面积、减少混凝土用量的角度来看,Y型桩优于方桩,方桩优于圆桩。现场试验结果表明:Y型桩承载力随桩侧表面积的增加而增大,尽管反拱曲面存在摩阻不均匀发挥的特性,但未发现其异形摩阻弱化效应。

沉管挤密碎石桩加固液化土地基的振动台试验研究

以碎石桩桩网复合地基加固京沪高速铁路液化土地基为原型,对模型比例为1∶10的振动台模型试验进行研究。研究结果表明:碎石桩桩网复合地基加固液化土地基不仅提高了地基的抗液化能力,而且大大减小了地基路堤沉降;在7度抗震设防下,满足京沪高速铁路抗震设计要求。

基于球孔扩张理论的静压桩桩端阻力解析解

为了研究静压桩在饱和黏土中的沉桩端阻力,利用球孔扩张理论推导出极限桩端阻力的计算公式,并通过室内模型试验测量出不同深度桩端阻力的数值.结果表明,静压沉桩过程中桩端阻力随着压桩深度先是呈快速增长,之后渐渐变缓且趋于平稳.极限桩端阻力的理论值是随着桩体半径呈二次曲线增长的,随着土体粘聚力的增大而增大,也随着内摩擦角的增大而变大.经对比分析可知,对于长桩采用本文理论方法所求得的极限端阻力计算值更贴近沉桩终止时的实测值.

利用Osterberg法桩基试验成果指导设计

介绍了Osterberg法的测试原理与特点,根据桥梁桩基工程实例分析研究了如何运用Osterberg法试验结果,结合具体的工程地质条件确定桥梁桩基单桩承载力,指导工程设计,这对桥梁桩基工程的设计优化、节约工程投资和保障工程安全起到了重要作用。

饱和粉土地基低强度混凝土桩振动沉管及静载试验

为研究饱和粉土地基低强度混凝土桩振动沉管施工产生的超孔隙水压力分布、消散规律及单桩和复合地基的承载特性，对滨州市饱和粉土地基进行了低强度混凝土桩的振动沉管和静载试验。结果表明：沉管振动下沉时，最大超孔隙水压力一般出现在桩端以上2～3m；沉管振动下沉对桩周土体的扰动较小，最大超孔隙水压力与上覆土有效应力的比值仅为0．327；单桩振动拔管后15min，临近超孔隙水压力的消散率可达到65％～75％；与设计规范的估算值相比，振动沉管成桩后单桩竖向极限承载力偏小，仅为估算值的55％～60％；低强度混凝土桩的加固作用明显，复合地基承栽力与天然地基相比提高了约1倍。

非连续压载下黏土层中桩靴承载力变化规律

设计了一套自升式钻井平台大桩靴插桩模型试验装置,通过改变桩靴加载过程中的加载速度,观测桩靴承载力与加载速度之间的关系,探讨非连续压载工况下软黏土层中桩靴承载力的变化规律和发生快速下沉的原因。研究结果表明:在软黏土层中桩靴会发生快速下沉现象;土体固结导致土体抗剪强度增加,从而产生的"人工硬层"是桩靴发生快速下沉的主要原因;加载速度对桩靴下沉有较大影响,加载速度越快,桩靴越容易发生快速下沉,因此在工程实际操作过程中可通过降低压载速度来减小穿刺发生的风险。

锤击夯扩桩竖向承载力的试验研究

根据某工程锤击夯扩桩的试桩资料和垂直静载荷试验 ,分析了夯扩桩的打桩机理 ,对单桩承载力进行了探讨 。

软粘土中沉桩效应的模型试验研究及数值模拟

本文从实验入手分析了软粘土中静压桩贯入时 ,引起的土体位移场变化规律 ,通过对一些因素加以控制 ,观测了单桩和有邻桩存在时 ,土体的侧移和隆起规律。然后通过二维弹塑性有限无模拟桩的压入过程 ,通过在桩侧设置接触面单元 ,获得了挤土过程中 ,土体的位移和土中的应力分布。并通过比较两个结果 ,得到了合理的结论。

天津港北港池新建滚装码头工程的基桩设计

天津港北港池新建滚装码头距离既有港区较远,工程地质条件差异较大,既有码头设计中采用的基桩竖向承载力的参考值已不再适用。结合具体工程实例,提出在持力层埋藏较深的条件下高桩码头基桩的设计原则、设计方案和沉桩施工中的相关控制标准。

某PHC桩基施工与设计问题分析

着重从设计方面分析某工程PHC桩的沉桩困难原因 ,通过与试桩结果的比较 。

振动沉管碎石桩复合地基综合检测若干值得研究的岩土工程问题

近年来,振动沉管碎石挤密桩在处理饱和黄土地基方面得到了相当广泛的应用。本文通过对西安市某工程振动沉管碎石桩复合地基的综合检测,提出几个值得研究的岩土工程问题。