静钻根植竹节桩应用实例分析

静钻根植竹节桩是近些年在沿海地区发展起来的新型桩基工艺,也是根据地质因素、施工对环境的影响、方案经济性优化下发展起来的的新型桩基技术。该文主要通过该桩基技术在绍兴滨海新区某新建数字工业园区的应用进行分析,对该桩基工艺与其他桩基工艺在选择上的优势及对施工过程中遇到的问题进行展示,进而刨析本工法的适用特点和一些注意事项,并对今后的工程实践提供借鉴。

静钻根植竹节桩抗压与抗拔承载特性分析

静钻根植竹节桩是利用静钻根植工法将预制竹节管桩插入到水泥土中而形成的管桩-水泥土组合桩基。采用有限元软件ABAQUS建立现场抗压试桩与抗拔试桩的分析模型,计算得到的荷载-位移曲线与现场静载试验结果吻合,验证了模型的可靠性,采用数值计算方法,分析了竹节桩的抗压与抗拔承载特性。研究结果表明:软土地区,静钻根植竹节桩的抗压承载性能优于抗拔承载性能;桩身竹节可以使竹节桩与水泥土紧密结合,竹节不直接与土接触分担上部荷载;桩身非扩径段水泥土在荷载作用下只起到传递剪应力的作用,不分担上部荷载;桩顶位移60 mm时,管桩承担抗压桩总端阻的25.8%,承担抗拔桩总端阻的16.6%,均小于水泥土扩大头分担的端阻;竹节桩长度比R_N从0增大到0.375时,抗压桩极限承载力从3 045 kN增大到6 173 kN,抗拔桩极限承载力从1 910 kN增大到2 441 kN;竹节桩长度比从0增大到0.375时,抗压桩与抗拔桩桩端水泥土扩径段承担的荷载也明显增大;当竹节桩长度比从0.375增大到0.625时,静钻根植竹节桩的极限承载力、总侧摩阻力、管桩分担端阻和水泥土分担端阻改善效果不明显。

静钻根植竹节桩抗压与抗拔对比研究

静钻根植竹节桩是一种新型组合桩基础.大量试验研究表明,桩受到上拔荷载与压荷载时,桩侧极限摩阻力存在差异,并将抗拔桩与抗压桩极限侧摩阻力比值定义为抗拔侧摩阻力折减系数.为了研究静钻根植竹节桩在软土地基中抗拔与抗压条件下侧摩阻力大小的差异系数,通过一组现场试验得到了抗压桩与抗拔桩的荷载位移曲线,然后根据实测参数用有限元软件Abaqus对试桩进行模拟,并将现场试验与数值模拟的荷载位移曲线对比以验证模型的可靠性.研究结果表明:抗拔桩与抗压桩桩身轴力具有相似传递特性,静钻根植竹节桩在软土地基中的总侧摩阻力折减系数λ=0.5;桩端水泥土扩大头直径的增加对提高抗拔桩与抗压桩极限侧摩阻力作用不明显;静钻根植竹节桩的总侧摩阻力折减系数基本不随桩端扩大头直径的改变而改变.

层状地基中静钻根植竹节桩单桩沉降计算

静钻根植竹节桩是一种由预制桩和水泥土组合而成的组合桩基,通过将预制桩和水泥土的复合弹性模量作为其桩身弹性模量,同时考虑桩身弹性模量沿桩身改变以及桩端水泥土扩大头的作用,采用理想弹塑性荷载传递函数提出了一种在均匀地基中静钻根植竹节桩单桩沉降计算方法。在此基础上,提出了静钻根植竹节桩在层状地基中荷载-位移曲线的递推计算方法。用所提出的计算方法对实际工程中的静钻根植竹节桩试桩的荷载-位移曲线进行计算,并与实测曲线进行比较,验证了所提计算方法的可靠性。选取土体基于预制桩的桩侧摩阻力值作为静钻根植竹节桩的侧摩阻力,计算所得极限承载力与实测极限承载力接近,说明静钻根植竹节桩桩-土接触面摩擦性质与预制桩桩-土接触面摩擦性质相似,且优于钻孔灌注桩桩-土界面摩擦性质。

静钻根植桩抗压抗拔承载性能试验研究

通过一组静钻根植桩的现场抗压抗拔静载试验,研究了抗压和抗拔状态下静钻根植桩的承载性能.对两根试桩的荷载位移曲线进行了比较分析,并采用有效应力法对试桩的极限侧摩阻力进行计算.试验结果表明:受桩周土体应力状态和桩身泊松效应影响,静钻根植抗拔桩的极限侧摩阻力小于抗压桩的极限侧摩阻力;抗拔桩侧摩阻力完全发挥时的桩顶位置值大于抗压桩侧摩阻力完全发挥时的桩顶位置值;采用有效应力法计算土层的极限侧摩阻力时,需要考虑土层的极限深度(或极限竖向有效应力),当土层深度超过极限值时,采用有效应力法计算土层的极限侧摩阻力需采用极限深度时对应的竖向有效应力值.

水泥土性质对静钻根植竹节桩抗压承载性能影响（英文）

目的:静钻根植竹节桩是一种由预制竹节桩和水泥土组成的组合桩基。通过一系列水泥土试块的无侧限抗压强度试验和静钻根植竹节桩的单桩模型试验,研究水泥土性质对静钻根植竹节桩抗压承载性能的影响。得出水泥土强度的提高对静钻根植竹节桩桩侧和桩端承载性能的影响规律,为静钻根植竹节桩的设计和推广应用提供理论依据。创新点:1.得出静钻根植竹节桩桩端扩大头中水泥土强度的提高对其桩端承载性能的影响规律;2.得到静钻根植竹节桩桩周水泥土强度的提高对其桩侧摩擦性能的影响规律。方法:1.通过改变静钻根植竹节桩桩端扩大头的水泥土强度的模型试验,得到桩端水泥土强度的提高对桩基桩端承载性能的影响规律;2.通过桩周水泥土强度不同的静钻根植竹节桩的模型试验,得出静钻根植竹节桩桩周水泥土强度的提高对其桩侧摩擦性能的影响规律。结论:1.提高水泥土强度能够改善静钻根植竹节桩的抗压承载性能;当桩周水泥土强度从0.706 MPa增加到1.21 MPa,桩端水泥土强度从11.10 MPa增加到16.02 MPa时,静钻根植竹节桩极限抗压承载力提高了36%。2.当桩周水泥土强度从0.706 MPa增加到1.21 MPa时,不同深度土层中桩侧极限摩阻力增加到1.06–1.36倍。3.桩端水泥土强度从11.10 MPa增加到16.02 MPa时,静钻根植竹节桩的极限桩端承载力增加到1.42倍。4.在静钻根植竹节桩的实际工程应用中,增加桩端扩大头处水泥土强度能够有效提高桩基的承载性能,而桩周水泥土强度的增加对桩基侧摩阻力的提高效果不明显。