软岩嵌岩桩承载特性及承载力计算分析

南京软岩分布地区,对于嵌岩桩单桩竖向承载力估算,勘察设计单位采用的规范和计算公式不同,导致了估算结果差异较大。根据不同规范公式估算嵌岩桩的单桩竖向承载力,并通过其承载性状的对比分析表明,不同规范公式反映的桩基承载性状差异较大。经过与试桩结果对比分析,当岩石强度及嵌岩深度较小时,采用南京规范公式计算的单桩竖向极限承载力与试桩结果较为接近;当岩石强度及嵌岩深度均较大时,采用两种规范计算结果的平均值更加接近试桩。对类似软岩分布地区嵌岩桩基础设计施工具有参考意义。

嵌岩深度和加固范围对深厚软土桩基托梁结构的性能影响

以某新建铁路工程为例,基于有限元软件,以钻孔灌注桩桩基嵌入基岩深度(5种嵌岩深度)和桩前旋喷桩加固区范围大小(6种不同排数旋喷桩加固范围)作为控制变量,研究桩基的力学特性和路基面沉降。结果表明:灌注桩桩基的最大水平应力出现在土石界面附近,增加桩基的嵌岩深度和增加桩前旋喷桩排数都可有效降低桩基的水平变形和路基面沉降,桩基嵌岩深度为1D(D为灌注桩直径)或桩前旋喷桩为3排时,变化速率出现由快到慢的拐点。选择桩基长度为16m、桩前旋喷桩为3排的加固方式,具有较好的经济性。

软岩地区大直径灌注桩桩基设计探讨

长沙地区泥质粉砂岩、泥岩类软质岩石分布广泛,其具有“非土非岩”的特点。对于软岩地区桩基选型,常有嵌岩桩和摩擦桩的讨论。文章结合工程实际,分别采用嵌岩桩、摩擦桩对桩长进行计算,确定大直径软岩灌注桩采用嵌岩桩更为合理。通过分析岩石强度、桩侧土的摩阻力、岩体完整程度对桩长和单桩承载力的影响,为桩基设计提供建议。

大跨软岩隧道近接下穿古长城遗址施工技术研究

依托大跨软岩尕沟隧道近接下穿国家级文物明长城遗址工程,研究解决了在保证明长城安全、稳定的前提下实现隧道顺利下穿的问题。通过采取水平旋喷桩超前预加固、调整开挖方法、严控洞内变形、加强明长城本体监测等措施,最终达到隧道施工过程中及下穿后明长城始终处于稳定状态的技术目标,保护了明长城的历史风貌。

考虑软岩剪胀效应的嵌岩桩荷载传递机理分析

嵌岩桩在竖向荷载作用下,桩–岩结构面剪胀效应对侧阻力的发挥过程具有重要影响。首先,根据软岩中嵌岩桩桩–岩结构面的一种非平面剪切破坏模式,利用滑移线场法求解了发生剪切破坏时的荷载值及剪切位移值,建立了桩–岩结构面剪切函数,并通过现有的室内模型试验验证了该剪切函数的合理性。其次,基于桩–岩结构面剪切函数,建立了考虑软岩剪胀效应的嵌岩段桩身荷载传递方程,导得了嵌岩桩桩身荷载传递表达式。在此基础上,进一步分析探讨了桩–岩结构面粗糙度、岩石力学性质及桩–岩结构面法向刚度等因素对塑性阶段侧阻力分布的影响。最后以某实际工程为例,计算得到了桩身荷载传递曲线,并将其与实测曲线进行对比发现计算曲线与实测曲线吻合较好,验证了计算方法的适用性。

大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算模型

为改进河流海洋工程中的大直径软岩嵌岩桩嵌岩深度计算方法,探讨嵌岩深度与影响参数之间的关系,假定嵌岩段桩侧岩石抗力呈线性分布且岩石破坏符合莫尔二次抛物线判据,根据嵌岩段桩身受到桩前岩体法向正应力和桩侧岩体切向剪应力共同作用得到嵌岩段桩体受力计算模型,基于桩身受力平衡给出最小嵌岩深度解析解,并利用室内模型试验以及工程设计结果对计算模型进行验证。结果表明:嵌岩深度随着基岩顶面处水平力的增大而增大,随着桩径的增大而减小,随着桩侧岩石单轴饱和抗压强度的增大而减小;岩石单轴饱和抗压强度增大到某一定值时,嵌岩深度呈小幅递减趋势;上覆土层压应力对嵌岩深度影响不大。

鄂东长江公路大桥北主塔墩超长嵌岩桩施工

鄂东长江公路大桥北主塔墩采用群桩基础，共设33根在覆盖层内直径2．8m、基岩内直径2．5m的钻孔灌注桩，桩长71m，入岩深度38～44m，地质条件复杂。采用KP3500及金泰GW-35钻机进行钻孔灌注桩施工，钻孔泥浆采用优质PHP膨润土泥浆。钻进成孔主要分护筒内钻进、护筒以下覆盖层钻进和基岩内钻进3个阶段。采用2次清孔工艺，确保沉渣厚度达到设计要求。钢筋笼按照12m标准节段分6节利用长线法同槽加工成型，采用动臂吊机起吊和就位。钻孔桩水下混凝土由拌和站集中拌制，混凝土搅拌运输车运送到墩位混凝土卧泵旁采用刚性导管法泵送浇注。

南京夹江大桥主塔基桩承载性状分析

应用南京夹江大桥主塔两根试桩的大吨位静载荷试验成果,采用ANSYS有限元计算,对超长大直径嵌岩桩的承载性状进行分析,包括桩顶沉降、桩端阻和桩侧阻的分配与发挥,并对最佳嵌岩深度进行讨论。结果表明,超长大直径嵌岩桩一般为端承摩擦桩,桩端阻力不容忽视,当桩处于极限时,上覆土层的侧阻力已经发挥至极限,而嵌岩段阻力仍有一定潜力可挖。利用ANSYS模拟后发现,嵌岩段的侧阻力非线性特征明显,且呈现"两头大,中间小"的特征。同时,通过对不同嵌岩深度的研究,认为仅通过增加嵌岩深度来控制桩顶沉降作用不明显,软岩地区的嵌岩桩嵌岩深度可不必拘泥于规范所限的不大于5D。最后根据静载试验和有限元分析结果,对原设计提出了修改建议。

群桩基础特性研究与实例分析

根据现场实测的软岩地基上的嵌岩桩筏基础下桩顶反力和土反力的数据 ,对群桩基础的受力和变形特性进行系统分析 ,并利用剪切位移法分析软岩地基上的嵌岩桩与桩周土之间的相互作用和共同承担上部结构荷载的问题。最终得出结论 ,软岩地基上嵌岩桩基础与一般的摩擦桩相似 ,桩周土可以承担一部分上部结构荷载 ;另一方面 ,计算结果显示剪切位移法同样适用于嵌岩桩基础的分析。因此 ,建议在设计嵌岩桩基础时 ,应充分利用桩周土的承载力 。

软岩嵌岩长桩嵌土段工作机理研究

通过系统的数值模拟,对软岩嵌岩长桩嵌土段的工作机理进行了分析,认为嵌岩使得桩周土体中附加应力分布集中;同时,相对于具体工程条件,桩的嵌岩深度存在一最优值.

穿越软土层嵌岩桩筏基础沉降特征与计算方法

结合某双塔高层建筑核心区桩筏基础和核心区外独立承台桩基础沉降变形监测资料,分析了嵌岩桩筏基础的沉降特征。结果表明,双塔核心区嵌岩桩筏基础沉降变形的整体性较好,沉降随施工加载过程增长较为稳定,而核心区外嵌岩桩基础的沉降对主楼施工和环境条件(如地下水)较为敏感,施工中出现了桩体上浮现象。根据桩顶荷载计算的嵌岩桩桩身压缩量与实测沉降相比,实测值远大于计算值。考虑嵌岩桩施工和桩筏基础工作特点,提出了穿越软土层的嵌岩桩筏基础沉降的两个主要影响因素:沉渣效应和桩侧负摩阻。在此基础上,提出了考虑沉渣和桩侧阻影响的桩筏基础沉降估算方法,并通过本工程及文献中的工程实测对提出公式的适用性进行了检验。

湘浏盆地红层嵌岩桩荷载传递性状试验研究

湘浏盆地内广泛分布着内陆湖相沉积的白垩系至第三系红层软岩，具有成岩差、易风化崩解等特性，其嵌岩桩的实际工作性状与《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）规定不尽相同。为研究红层嵌岩桩的承载性能、桩身轴力传递规律、桩侧阻力和端阻力的发挥性状，对4根人工挖孔灌注桩进行了单桩静力载荷试验，分别采用滑动测微计和应变计来测试桩身轴力的变化。结果表明，红层嵌岩桩表现为端承摩擦桩特性，Q-s曲线呈缓变型；桩身轴力传递规律和桩侧阻力的发挥与覆盖层厚度、桩长、桩周土性质密切相关；由于红层具有较强的结构性，发挥极限侧阻所需位移仅为2-6mm，测试得到的极限侧阻力远高于规范值，表现出强化效应，使得红层嵌岩桩具有相当大的承载能力，但端阻力和侧阻力并非同步发挥。设计时应采用承载力和变形控制，参数取值应符合桩的荷载传递规律。

某沿海软土地区核电厂核岛天然地基及桩基抗震承载力分析

针对我国核岛厂房建设尚没有采用桩基础的现状,以某拟建核电厂嵌岩桩加固后的软土地基为研究对象,采用滑面应力法确定地基天然承载力,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,粘性人工边界模拟辐射阻尼效应及考虑桩土效应影响的节点耦合,建立了桩-土-结构动力相互作用模型,并通过有限元分析计算得到静力、地震作用下桩体内力分布,给出满足抗震承载力要求的配筋方案。研究结果可为类似条件下的核岛厂房软土地基处理方案的抗震设计提供借鉴与参考。

穿越巨厚卵石层超长嵌岩桩施工技术与成桩质量分析

介绍温州高350m的超高层建筑超长嵌岩桩穿越地层中夹有约40m巨厚卵石层的施工实例。从钻机选择、不同地层中的钻进方法、穿越巨厚卵石层的施工措施、泥浆配制、清孔方式等方面,详细阐述桩长超过100m的超长嵌岩桩施工技术,并结合成孔时孔径检测和成桩后超声波检测结果,分析试桩成孔质量和桩身混凝土质量,同时利用大吨位静载试验分析超长试桩的受力特性。实践表明:超长桩成孔时,应根据不同地层变工艺钻进并采用优质泥浆护壁。钻进到巨厚卵石层时可通过调节泥浆性能解决漏浆和卵石层塌孔的问题,并通过变径钻头和泵式反循环钻进工艺提高钻进效率。静载试验结果显示,在设计使用荷载下,超长桩桩顶沉降的90%以上来自桩身压缩。同时,桩底沉渣清除的干净与否,直接影响超长桩的沉降性状。

软岩嵌岩桩承载性状的研究探讨

我国华东地区发育着的红色软岩具有与硬岩不同的物理力学性质 ,嵌固于其中的大直径钻孔灌注桩的荷载传递性状也应与硬岩有所不同 ,特别是对大嵌入深度、大吨位的软岩嵌岩桩的研究具有重要的工程实践与理论意义。文章从嵌岩桩的设计理论出发 ,对我国东部泥质软岩上的大直径灌注嵌岩桩的荷载传递性状进行了研究。在分析南京新华大厦桩基工程两根大嵌入深度、大吨位的软岩嵌岩桩静载试桩资料和实测内力数据基础上 ,总结了泥质软岩嵌岩桩的荷载传递特点 ,对现行的软岩嵌岩桩设计理念提出了新的见解 ,并将其成功应用于南京新华大厦的桩基设计中 ,取得了良好的经济效益。

嵌岩长桩突然破坏机制的探讨

论述了嵌岩长桩突然破坏的主要特征，分析了造成桩突然破坏的原因，认为嵌岩长桩的突然玻坏不是由于桩身材料的破坏所引起的，而是嵌岩段桩岩侧阻的脆性破坏造成的，并分析了桩的突然破坏对极承载力所造成的不利影响。

大直径软岩嵌岩桩端阻发挥性状实测分析

通过对工程试桩资料的分析,阐述桩端支承条件不同时端阻力发挥性状的差异。结果表明:当桩底支承强时,端阻发挥较为缓慢;桩底支承弱时,端阻增加较为迅速,两试桩的破坏均以过大的沉降作为标志;当荷载达极限时,端阻增加幅度都出现陡降。

软质岩中嵌岩桩模型试验技术的研究

本文以软质岩中嵌岩桩模型试验技术为研究对象,进行了大量的试验,包括模型材料的性能测定,模型桩、压力盒的设计制作,桩侧表面的粗糙加工及初始侧压力的测定,以及多种类型嵌岩桩的模型试验。就试验结果的规律性、可比性判断,试验方法是可行的,可由此对软质岩中的嵌岩桩进行较为全面的认识和研究。

超长嵌岩钻孔灌注群桩承载特征与受力机理研究

基于考虑了阶段施工影响的3D有限元分析模型,分析了天兴洲大桥3号主墩的超长钻孔灌注嵌岩群桩的承载特性和受力机理。有限元分析与离心机模型试验荷载沉降曲线的一致性验证了该模型的有效性。在此基础上着重从荷载沉降曲线、桩身轴力分布和桩侧阻力分布等方面研究了加载和卸载条件下超长嵌岩钻孔灌注群桩的承载特性和受力机理。研究结果表明:群桩沉降在加载和卸载阶段均与荷载成近似线性增加关系;桩侧阻力在加载时是从上往下逐渐发挥的且极限摩擦阻力沿深度增加,而在卸载阶段桩侧阻力局部存在残余摩擦而整体上呈现疲劳现象。

软岩地区钻孔嵌岩灌注桩承载力确定的探讨

单桩承载力的确定，在桩基础的设计中占有重要地位。但在软岩地区由于地层岩性的不同，单桩承载力的实际工作性状与国家规范的规定之间不尽相同。根据实测资料对软岩地区的单桩承载力的确定方法进行探讨，综合考虑嵌岩段侧阻力与端阻力之间的相互协调对嵌岩段所能提供的承载力的影响，提出一种新的计算方法，并结合工程实例，进行验证。