大面积静压群桩挤土效应施工控制措施研究

预制管桩在施工过程中,极易引发挤土效应,大面积静压群桩尤为明显。论文依托昆明市某项目大面积群桩施工,通过设置AB两组条件一致试验区,探索更适用于大面积群桩施工过程中挤土效应控制措施。通过对A组试验数据进行分析,改进B组施工控制措施,发现针对大面积静压群桩,适当加大引孔深度、设置深层泄水井对于挤土效应控制更为有效。

20万吨级卸荷式板桩码头离心模型试验研究

中国板桩码头结构的设计和建设从2000年前的3.5万吨级到现今的20万吨级,有了长足的进步。新提出的一种20万吨级卸荷式板桩码头结构,考虑了刚性较大的T型地连墙方案和柔性较大的组合钢管桩前墙方案,与之相对应的卸荷承台群桩基础结构中分别设置2排和3排直立灌注桩。开展了大型土工离心模型试验,对这两种方案的卸荷式板桩码头结构性能进行了验证。结果发现,这两种方案都是可行的,前墙位移均在允许范围内,其中刚性较大的T型地连墙方案中,前墙锚着点位移较小,但墙身弯矩反应较大,拉杆力较小,承台群桩基础结构中灌注桩弯矩反应正常,而柔性较大的组合钢管桩方案中,前墙锚着点位移较大,但墙身弯矩反应较小,拉杆力较大,承台群桩结构中灌注桩弯矩反应较强。前墙和灌注桩弯矩反应强烈程度所呈现的此消彼长特性,揭示了卸荷式板桩码头中单锚式板桩结构部分和卸荷承台群桩基础结构部分之间的荷载分担工作机制。

竖向荷载对管桩群桩水平承载特性的影响研究

目前规范中管桩群桩的水平承载设计是基于单桩试桩结果开展的,没有考虑上部荷载对桩基水平承载能力的影响,这显然不能反映桩基的真实受力状况。本文采用室内缩尺模型试验和数值模拟的方法,对不同竖向荷载下管桩群桩的水平承载性能进行了研究。结果表明:竖向荷载的施加充分发挥了各桩的承载性能,提高了群桩基础的整体性,使得管桩群桩的水平承载力有明显提高,分析得到的群桩效率系数也高于规范的计算值。研究成果可为今后水平承载管桩的设计工作提供参考依据。

软土地基基坑开挖方式对基桩变形的影响研究

软土地基基坑开挖过程中,工程桩具有典型的被动桩受力特性。基坑开挖施工方案要考虑施工过程对工程桩的影响。通过对某基坑项目不同开挖方案的计算分析比选,结果发现一次开挖方案要优于二次开挖方案,小角度放坡开挖要优于大角度放坡开挖。对五桩群桩进行了数值模拟计算,结果与工程现场实际监测结果相一致。

某海洋平台钢管桩可打性分析

结合实际工程 ,分析了开口钢管桩的闭塞效应、沉桩阻力、群桩相互作用问题 ,提出了锤型选择、施工流水等建议 ,使施工得以顺利进行。

红黏土地层静压闭口管桩残余应力模型试验分析

在典型的上硬、下软红黏土地层中静压管桩滞留的残余应力对基桩承载特性有较大影响。通过自行设计模型试验设备进行红黏土地层单、群桩静压闭口管桩室内试验,分析3种桩径下静压单、群桩残余应力的变化规律及时间效应。结果表明,静压管桩桩身残余应力沿桩身从上到下先增大后变小,呈折线型分布;对于典型的红黏土上硬、下软地层,桩端持力层位于硬塑层和可塑层时,桩身和桩端残余应力均较小;当管桩压入到基岩持力层后桩端受约束增强,桩身和桩端残余应力明显增大;静压单桩完成后静置初期桩身残余应力时间效应比较明显,减小幅度较大,复压后而后随着休止时间的延长,桩身残余应力呈指数型衰减至一较低稳定值;静载试验时忽略残余应力就将认为整个桩身所受压力偏小,偏大计算中性面以上侧摩阻力7.97%,偏小计算中性面以下侧摩阻力8.33%和桩端阻力2.29%。

某钢管防撞墩ANSYS模拟计算

为改进某大桥钢管防撞墩结构,利用ANSYS软件建立了该结构的有限元仿真模型,计算了15个不同撞击点在船撞工况荷载作用下构件上的应力,分析了防撞墩应力分布与结构布置的关系。计算结果表明:相同工况条件下,构件最大应力与系杆跨度呈正相关,与节点刚度、撞击点系杆数量呈反相关;底层系杆提升时,桩的应力会显著增大。因此,可采取减小系杆跨度、增加节点刚度和撞击点系杆数量等方式,减小构件最大应力,确保结构安全。提升底层系杆时,要控制提升高度,防止桩的破坏。

偏斜预应力管桩的承载力分析与处理

目前对于偏斜预应力管桩承载性能的研究还不多见,如何正确评价偏斜预应力管桩的承载能力仍一直困扰着科研和工程技术人员。采用数值计算,对分析偏斜预应力管桩单桩的Bowles方法进行改进。桩与土之间作用机制采用荷载传递法,可避免现场测量的限制。利用有限元分析软件ANSYS建立偏斜预应力管桩单桩力学模型,通过对多层土体算题计算,得出该模型计算结果与FORTRAN程序计算结果相吻合,说明采用ANSYS软件建立模型分析偏斜预应力管桩工作性状具有一定的合理性,可采用该模型分析偏斜预应力管桩的工作性状。通过工程实例,分析补桩与加地基梁对偏斜预应力管桩工作性状的影响及偏斜预应力管桩单桩与群桩受力机制的区别。研究结果表明:补桩与加地基梁可明显提高偏斜预应力管桩的竖向承载力,偏斜预应力管桩单桩与群桩之间的工作机制明显不同,从而得到一些对偏斜预应力管桩加固处理具有指导意义的措施。所得结论对偏斜预应力管桩工作性状的进一步研究和工程应用具有一定的参考价值。

运用FLAC模型分析PHC管桩群桩效应

运用FLAC模型模拟了承台荷载作用下的PHC管桩群桩,得出了荷载-沉降曲线,并与现场所得曲线进行对比分析,结果证明二者吻合较好。然后采用该模型分析了在桩数不变的情况下,桩长L、桩距Sa等对群桩效应及其系数η的影响。结果表明:桩基极限承载力随L和Sa的增长而逐渐增大,但其幅度逐渐减小;η随L的增长而减小,而幅度逐渐降低;η与Sa近似一种线性增长的关系,但幅度随Sa的增大而逐步减缓。

PHC管桩静压浮桩处理技术

某住宅小区项目由10栋高层与一个整体大底盘地下室组成,基础采用桩基础,设计桩长约16m,主楼共设计183根桩,施工中采用从中间往四周打的方式,有效地降低桩基的侧向位移,通过采用复压的方式进行桩位纠正,在后期基础底板施工时进行复查,发现桩顶标高基本达到设计要求,说明复压效果良好,达到了目的。

群桩水平承载特性数值模拟研究

针对目前群桩基础水平承载特性研究落后于工程应用的现状,采用数值分析的方法研究了软土地基管桩群桩基础在水平荷载作用下的承载特性。计算结果表明：群桩承受水平荷载时,承台前土体压缩变形范围明显小于承台后受拉变形范围;随着桩间距的增加,群桩侧向影响范围逐渐减小,而深度影响范围和桩顶位置处弯矩逐渐增大;相同水平荷载作用下前桩最大弯矩值明显大于后桩,前排桩桩身剪力零点位置高于后桩;当桩距达到6~8倍桩径时,群桩效应明显降低。

某高层大厦主楼群桩上浮原因剖析及处理对策

针对江苏武进某大厦主楼工程桩施工结束后出现的群桩上浮问题,进行了原因剖析,提出了基于施工过程控制的桩基复打处理对策。经检测,采用复打法处理的桩基承载力满足建筑桩基技术规范要求。

深厚淤泥地层中“单排钢板桩+钢管桩群”围堰结构安全分析

结合工程实例,提出在深厚淤泥地层中采用“单排钢板桩+钢管桩群”新型围堰形式。并采用有限元局部模型与公式法相结合的方式,以及整体有限元计算的方法对设计方案进行了结构安全稳定分析,结果表明,设计方案安全合理,可为同类工程提供借鉴。

黄河冲积平原PHC管桩双桩水平承载性能现场试验研究

目前规范中管桩的水平承载设计仍参考普通灌注桩,造成设计偏于保守。为了揭示管桩双桩在水平荷载下的承载机理及群桩效率综合系数的安全储备值,结合黄河冲积平原某工程进行了现场试验。结果表明:管桩双桩承载力试验值大于规范计算结果,得到的群桩效率系数是规范法计算值的1.20~1.35倍。研究成果可为今后同类地区水平承载管桩的设计工作提供参考依据。

液化侧向扩展场地刚性排水管桩群桩振动台试验研究

地震作用下土体发生液化侧向扩展对建筑物极具破坏性,特别是对建筑物的桩基、高架桥梁等,消除和减小土体液化扩展引起的对结构安全的危害具有极大的意义。刚性排水管桩由圆形空心刚性桩与排水体结合而成,其在具有排水功能的同时,又具有较大的承载力,但是目前针对刚性排水管桩群桩抗液化性能的研究仍十分有限。基于振动台试验,开展了桩顶承台竖向荷载作用下刚性排水管桩群桩与普通桩群桩处理液化侧向扩展场地的振动响应对比研究,分析了地基土的超孔压比、加速度、平均沉降、承台位移、挡板位移以及桩身弯矩等。研究结果表明:刚性排水管桩地基与普通桩地基相比,超孔压、桩身弯矩、地基沉降、承台位移、岸壁位移明显减小,而加速度增大,充分表明刚性排水管桩的抗液化效果显著。

高桩码头桩群对河道流场影响的数值模拟

为较好的指导工程实践,本文用数值模拟的方法对高桩码头数值计算的两种处理方法进行对比研究,通过对理想矩形水槽和实际高桩码头项目的计算,得出这两种处理方法的差异,归纳总结出两种方法的优缺点和适用条件。

PHC管桩在高速公路桥梁工程中的应用

某高速公路桥梁工程中,应用PHC管桩,利用水平静载荷试验、水平动载荷试验和群桩桩基受荷监测,验证了PHC管桩用于高速公路桥梁工程的适用性。

管桩水平承载特性室内模型试验研究

目前规范中管桩的水平承载设计仍参考普通灌注桩,设计偏于保守。为了揭示管桩在水平荷载下的承载机理及群桩效率综合系数的安全储备值,进行了室内缩尺模型试验。结果表明:管桩单桩和群桩承载力试验值均大于规范计算结果,得到的群桩效率系数是规范法计算值的1.2~1.5倍。研究成果可为今后水平承载管桩的设计工作提供参考依据。

六安寿春西路V形斜塔景观斜拉桥设计

安徽省六安寿春西路桥为大型景观桥梁,主桥为(108+70)m V形斜塔非对称斜拉桥,桥面宽47.0m,主梁采用大悬臂宽幅展翅钢-混混合梁,钢-混结合段采用部分填充混凝土后承压板式构造。桥塔为矩形变截面混凝土塔,为实现V形斜塔景观效果,塔柱桥面以上无横梁。为弥补无横梁倾斜塔柱结构受力、变形及稳定性的不足,采用了塔柱增设预应力筋、塔顶及塔梁固结段采用钢纤维混凝土、副塔斜拉索两次锚固、双索面竖琴形布置、整体挤压式锚固体系等措施。桥梁下部结构采用承台接群桩基础。主梁及桥塔均采用钢管支架法施工。采用MIDAS进行整体计算并采用ANSYS进行局部计算,结果表明结构设计满足规范要求。

与围护结构同期施工的软土地区大面积群桩管桩施工技术

以天津东郊污水处理厂及再生水厂迁建工程建设为研究背景,提出了一种与围护结构同期施工的软土地区大面积群桩管桩施工技术,即通过科学的施工部署以降低挤土效应,并设置监测桩与土压力计以指导施工顺序,同时采用定制的送桩器等措施,从而有效地保证了施工质量与安全,可为类似工程提供借鉴。