基于极限抗力的微型群桩承载失效模式研究

基于刚度等效原则推导了微型桩组合结构极限承载力计算方法。结合现场试验及监测成果,采用数值分析方法研究了微型桩组合结构加固边坡的极限承载力及极限破坏模式。研究表明:微型桩间距与结构宽度对微型桩组合结构的极限抗力影响显著,微型桩间距越小,布置越密集,结构宽度越宽,组合结构的刚度越大,其极限抗力越大。微型桩组合结构破坏过程分为:滑面土层剪切破坏、微型桩桩体弯曲破坏、桩-土界面剪切破坏、微型桩桩体拔出破坏4个阶段。微型桩组合结构加固边坡最终的破坏形式是桩体拔出破坏,以桩体发生剪切破坏时的荷载作为极限抗力,低估了其承载能力。联系梁能增加微型桩组合结构的整体刚度,但不会显著提高其极限承载力。

微型桩抗拔特性原型试验研究

本文介绍了嘉兴软土地基中微型桩单桩和群桩的抗拔试验,试验表明微型桩能承受一定的抗拔力,尤其是斜桩基础能有效地减少竖向拉力引起的位移,微型桩群桩表现出更好的抗拔性能。该文将试验结果与现有抗拔桩承载力公式计算值进行了比较分析,探讨了微型桩直桩和斜桩的抗拔系数以及群桩效应系数,为其今后的工程设计和应用提供一定的参考。

不同试验方法下微型抗拔桩的受力特性对比分析

抗拔桩的试验方法有单桩静载试验法和自平衡测试法两种,而这两种试验方法的反力装置会对桩周土产生一定影响,因而对微型抗拔桩进行理想拔桩、理想托桩和常规拔桩的数值模拟,以对这三种试桩结果进行比较分析.结果表明:三种试验方法得到的微型抗拔桩承载力基本相同,但常规拔桩方法计算的位移较小于另外两种方法;常规拔桩方法桩身上部轴力减小较快,侧阻发挥更为充分,另外两种试桩方法桩身下部侧阻应力水平较高;桩土滑移距离随着桩埋深的增加先增大后减小,理想拔桩和理想托桩的桩土滑移距离及其增长速率明显大于常规拔桩.综上所述,由于传统单桩静载试验的反力装置对其下土体的约束,会对试桩的位移、轴力、侧阻和滑移距离产生影响.

微型抗拔桩桩土接触面模拟分析

为研究微型抗拔桩桩土接触面参数对其力学性质的影响,在现场单桩竖向抗拔静载试验的基础上,采用ANSYS面-面接触单元模拟桩土接触特性。研究表明:桩土接触黏聚力对侧摩阻力的影响远大于摩擦因数;桩对桩周土的影响范围与桩径成正比;桩身轴力随埋深的分布与桩长有关,桩长超过一定范围时,传递到下部的荷载较小。将模拟结果与试验结果进行对比,二者发展趋势较一致,说明ANSYS分析结果可为工程设计和施工提供借鉴和参考。

黄土地基微型群桩抗拔承载力及群桩效应研究

微型桩因其受力性能好及施工优势逐渐应用于输电线路杆塔基础,但群桩基础承载性能的研究相对较少。基于黄土地基微型群桩现场静载试验,研究了桩数和桩间距对微型群桩抗拔承载性能的影响;并建立了精细化有限元模型,进行了极限承载力分析。通过与试验结果对比,验证了有限元模型的合理性,在此基础上分析了桩间距、桩倾角对微型群桩抗拔承载性能的影响。结果表明:随着桩数、桩间距及桩倾角增加,微型群桩抗拔承载力均表现出不同程度的提高。结合试验和有限元分析可得黄土地基微型群桩的桩间距建议值4d,桩倾角建议值10°,群桩抗拔效应系数建议值0.80。

微型锚杆复合桩抗拔承载性能劣化演变的水力效应试验研究

为探究微型光伏支架抗拔基础(微型锚杆复合桩)在黄土地区的承载特性及受水力劣化的演变特征,在某黄土区光伏电站现场开展了不同桩基尺寸及试验条件的抗拔试验。试验结果表明:微型锚杆复合桩的整体抗拔受力工作状态较好,其承载力与桩长及桩径有关,根据定义的桩基尺寸对极限承载力的贡献指标M计算比较后认为,桩长对承载力的提高水准更高;预浸水后微型锚杆复合桩的抗拔极限承载力减小,桩基承载性能出现不同程度弱化,桩长对于桩基极限承载力的提高水平同步发生劣化,但其贡献特征依然存在;水平预加载后微型锚杆复合桩的抗拔极限承载力下降,但与预浸水的变化(劣化)特征不同,微型锚杆复合桩桩长在水平加载耦合条件下对极限承载力的贡献指标增大,表明桩长增大对微型锚杆复合桩极限承载力受水平加载劣化的影响程度存在抑制作用。桩长的承载力贡献特征在水力劣化后依然存在,工程上可适度增加微型锚杆复合桩的桩长。

灌注细石混凝土微型桩在软土地基上的抗拔性试验研究

以单桩4根,4种2×2群桩为研究对象,通过对灌注细石混凝土微型桩在软土地基上抗拔承载机理及其抗拔承载力计算方法进行了研究。试验表明,4根抗拔桩和4种群抗拔桩荷载-位移曲线均为陡增型,抗拔荷载较小时,上部侧摩阻力抵抗抗拔荷载为主因,抗拔荷载逐渐增大时,下部的侧摩阻力为主因。在抗拔试验过程中,承力最大是角桩,其次是边桩,中桩的承力最小,在极限荷载值为3 200 k N时,1#角桩的钢筋应力为78.05MPa,5#中桩钢筋应力为35.12 MPa,1#角桩的钢筋应力比5#中桩要高出55%。群桩效应系数取值与桩间距有关,间距较大时,群桩效应不明显。初步进行设计的类似工程中可将抗拔群桩效应系数取为0.79进行计算较为合适。

光伏支架微型锚固式抗拔桩承载特性试验研究

为解决砂砾石地区光伏支架抗拔基础的工程应用问题,在对传统抗拔桩研究基础上提出了微型锚固式抗拔桩,并通过在西北砂砾石现场足尺试验,研究了桩径、桩长对微型锚固式抗拔桩传力特性与承载性状的影响特征。试验结果表明:桩的极限承载力随着桩径和桩长的增加而提高,但在抗拔受力过程中,桩身传力存在一个临界深度(约4 m),超过临界深度以后桩长对抗拔桩的承载力增加贡献较小。

软岩隧道底板隆起机理及微型桩防治研究

软岩隧道底板经常因底板卸荷产生隆起现象,为了方便其隆起机理研究,结合底板受力特性,建立简化计算模型,通过力学计算,推导出底板隆起量计算公式,定量分析软岩隧道底板稳定性。对微型桩防治软岩隧道底板隆起进行了研究。