钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验研究

钢管混凝土嵌岩桩是深水和浅覆盖层环境下的新型深基础型式,在内河深水码头建设中应用广泛。针对船舶撞击力、波浪力及水流力等周期性水平荷载作用下内河港口钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载特性,制作了3根1∶7.3的大比尺钢管混凝土嵌岩桩模型,沿桩身不同高度在钢管外侧、对应内侧混凝土块及内置受力钢筋上分别布置应变测点,以18.0、22.5和27.0 kN为循环幅值,开展钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验。结果表明:桩身钢-混凝土应变均包括线性增长、平稳波动、剧烈震动和急剧下降4个阶段,各阶段占疲劳寿命8.66%、79.66%、6.06%和5.62%;同一桩身截面外侧钢管应变与内侧对应混凝土应变差异较大,最大超过混凝土应变的80%,而内置钢筋与混凝土始终保持应变协同,最大应变差不超过混凝土应变的20%;在弯矩较小的桩顶处,桩身弯矩主要由内侧混凝土承担,占比超过70%,沿桩身往下,钢管承担的截面弯矩比逐渐增大,在桩身底部,两者弯矩占比近似相等,钢管与混凝土受弯同步,在同一桩身截面处,循环幅值越大,两者越早达到受弯协同状态。

嵌岩灌注桩荷载-沉降特性的数值仿真分析

通过使用ANSYS中的PLANE42、CONTACT171和与之配套的TARGET169单元建立嵌岩灌注桩和土的相互作用二维模型,得到不同荷载作用下的桩顶沉降量并画出模拟所得到Q-S曲线.经过对工程实例的计算与实测对比分析,证明该理论可靠、方法简单,且具有较好的实用性.计算得到的Q-S曲线与实测的曲线非常吻合.

嵌岩灌注桩深基坑设计过程中相关计算探讨

对嵌岩灌注桩深基坑分别采用理正深基坑软件中的单元计算模块和整体计算模块进行计算分析,结果表明:整体建模计算能充分考虑灌注桩、冠梁、腰梁的整体受力及空间协调性,灌注桩桩长和配筋均可减小。同时,对不同冠梁刚度、腰梁刚度的模型进行整体建模计算分析。结果表明,增大冠梁刚度可以减小桩顶位移,不能减小最大位移;增大腰梁刚度可以减小最大位移,不能减小桩顶位移。

确定嵌岩灌注桩竖向承载力的荷载传递法

以荷载传递解析法研究嵌岩灌注桩桩周及桩底荷载传递性状,并针对实际工程中桩周土体的加工软化和加工硬化型土的不同情况,建立了各种土体与岩层的荷载传递统一模型。对于桩端荷载传递机理,考虑嵌岩灌注桩桩端沉渣的影响,采用桩端阻三折线模型。在此基础上,充分考虑桩侧土(岩)与桩端岩层阻力的发挥程度,导出了桩顶沉降量与桩顶荷载之间的关系式,由此可通过控制桩顶沉降量来确定嵌岩灌注桩的桩顶竖向承载力。最后,以试桩结果检验了该方法的可行性。

胶州湾填海地区深嵌岩灌注桩承载性能试验研究

基于3根深嵌岩钢筋混凝土灌注桩的竖向静载荷试验及桩身力学测试,研究了胶州湾填海地区全风化泥岩地基嵌岩灌注桩的荷载传递机理与承载特性。试验结果表明:竖向荷载作用下,3根试桩桩身轴力随深度增加逐渐减小,桩侧摩阻力自上而下逐步发挥,且全风化泥岩层侧摩阻力最大,约占桩顶荷载的60%;最大荷载作用下,3根试桩桩端阻力占总荷载的7.9%~9.3%,均表现出摩擦桩特性。研究成果对同类地区全风化泥岩地基中深嵌岩灌注桩的设计施工及研究具有借鉴意义。

大直径钢管混凝土桩的设计、施工及试验

为研究大直径钢管混凝土桩在桥梁工程中的应用,以某预应力混凝土连续刚构桥为背景,分析该类桩基的设计、施工及试验。该桥采用高桩承台钻孔桩基础(由4根直径为1.8m的钢管混凝土嵌岩柱桩构成),根据桩基连接构造的合理设计原则,钢管混凝土桩与承台采用环形牛腿连接,与基岩采用双套管连接。钢管混凝土桩采用栽桩法和桩侧填石压浆工艺施工。通过对桩顶悬臂端施加水平荷载进行单桩抗推刚度试验,结果证明了该桥钢管混凝土桩是安全可靠的。

高承台嵌岩灌注桩屈曲稳定分析的能量法统一解及工程应用

为探讨桥梁工程中高承台嵌岩灌注桩的屈曲稳定特性,假定桩侧地基反力系数呈非线性的幂分布,基于弹性地基梁理论建立桩土体系总势能方程,采用最小势能原理导得桩身屈曲临界荷载与计算长度统一法解答,并据此讨论了地基反力分布、桩身自重、桩侧摩阻力及桩顶自由长度等对桩身屈曲稳定的影响规律。工程应用结果表明,考虑地基反力的复杂分布时,桩身屈曲分析结果更趋合理。

钢管混凝土嵌岩桩力学性能研究综述

钢管混凝土嵌岩桩在内河航运工程中的应用日趋广泛。钢管作为混凝土填充的模板和钢筋,实现了每种材料(混凝土和钢)的最佳性能,同时提供两种材料相互补充,以缓解不良的失效模式。填料增加了管道的抗压强度和刚度,延迟和抑制了管道的局部屈曲,并在复合作用下提高了管道的延性和阻力。从理论、数值和试验分析的角度阐述了钢管混凝土嵌岩桩研究现状,包括横向承载特性、纵向承载特和钢-混凝土界面力学特性。最后对钢管混凝土嵌岩桩尚待研究的问题进行了展望,研究分析认为钢-混凝土界面局部劣化和发展是未来钢管混凝土嵌岩桩力学性能研究重点。

浮式再气化平台锚定嵌岩桩内力分析

基于国外某浮式再气化平台锚定嵌岩桩设计,介绍水平分层钢管混凝土复合截面参数和刚度计算,描述往复荷载及岩质条件下的P-Y曲线绘制方法并采用ANSYS软件编制通用程序实现桩土相互作用的P-Y曲线仿真模拟。讨论不同地质模型、往复荷载和非往复荷载作用下桩的P-Y曲线、嵌岩深度、荷载作用高程以及岩石单轴抗压强度对锚桩内力的影响。研究成果可为浮式再气化平台锚定嵌岩桩设计与施工提供参考。

嵌岩灌注桩的岩层确定

码头施工中,由于受地质因素影响,岩层上覆盖层较薄,在其结构选型上,多采用嵌岩灌注桩。嵌岩灌注桩岩层的确定,是设计、施工、监理等各方均非常关注的核心问题。嵌岩灌注桩施工中如何确定中等风化岩层和微风化岩层的高程,如何准确地判定其岩性,成为当前迫切的任务。阐述嵌岩灌注桩施工中,经常遇到的岩层确定问题,提出了对策并成功应用于实际工程。

自平衡试桩法在旋挖扩底嵌岩桩中的检测应用

在深厚回填土场地中进行基础设计时,设计拟采用旋挖扩底嵌岩桩以解决负摩阻力带来的不利影响,在不增加桩侧上部负摩阻力的情况下,通过在嵌岩段进行扩底以增加单桩承载力特征值。为验证该基础设计方法在实际工程中的效果,该文以重庆某在建工程为例,介绍该工程中使用的旋挖嵌岩扩底桩施工工艺,分析该类桩型的受力特点,并通过自平衡试桩法对该类桩进行单桩承载力验证检测,现场试验结果表明,该扩底桩承载力达到设计标准,该桩型在类似工程具有广阔应用前景。

大直径嵌岩灌注桩的竖向承载性状研究

本文对大直径嵌岩灌注桩的竖向承载性状进行分析,探讨了嵌岩桩的竖向承载机理;比较了国内现行规范关于嵌岩桩竖向承载力的计算方法。针对规范的计算结果与工程实测资料相比偏于保守的主要原因,提出现行规范有待进一步修订的内容。文章还介绍并总结了国内外对大直径嵌岩桩关于嵌岩深度的研究现状及理论方法。

某高填方边坡在勘察阶段的稳定性分析

山区高填方边坡上新建建筑物时,要以边坡体的整体稳定为前提,同时选取适宜可靠的地基基础形式。针对实际高填方边坡工程案例,根据拟建建筑物及边坡特性,在勘察阶段,采用不同的边坡稳定性分析方法对边坡进行计算分析。拟建建筑物拟采用大直径嵌岩桩桩基础结合边坡防护结构,共同保证建筑物的安全稳定。

小直径超深嵌岩灌注桩侧阻力现场试验研究

主要针对小直径超深嵌岩灌注桩嵌岩段侧阻力进行分析研究。在单桩竖向静载荷试验中,在桩身分层预埋钢筋计和应变计,测读各级荷载作用下桩身内力值,对嵌岩段侧阻力的发挥机制进行分析。结果表明:桩身内力是由上至下逐渐开始发挥的,对于超深的嵌岩桩,桩端阻力发挥比例极小。桩身侧阻力随着荷载的增加不断地变化,上部侧摩阻力先发挥,并且在每级荷载作用下,桩侧摩阻力都有传递。受桩端岩层的影响,嵌岩段靠近桩端部分的侧阻力要高于远离桩端的侧阻力。嵌岩段侧摩阻力分布曲线整体呈双驼峰形,下部峰值高于上部峰值,且在桩顶荷载传递过程中,最大峰值有下移的趋势。

湿陷性黄土区复杂地基上高层建筑岩土勘察设计要点浅析

高层建筑基底压力大,对沉降敏感,破坏后果很严重,相较于其他一般建筑,对地基和基础的稳定性要求更高,而湿陷性黄土在未受水浸湿时强度较高,浸水后,土结构迅速破坏,进而产生不均匀沉降,造成基础破裂。为了解决在湿陷性黄土峁、梁地区高层建筑建设过程中碰到的岩土工程技术问题,在查阅文献资料的基础上,结合工程实际经验,对湿陷性黄土峁、梁地区高层建筑工程勘察、设计及施工中主要考虑的问题进行分析,采用严格分阶段进行勘察、地基处理消除湿陷、按设计填筑土方并对坡面防护、桩基无水分段施工然后快速浇筑并扩大检测范围等手段,使得湿陷性黄土区上的高层建筑基础得以安全可靠投入使用。由此可知,详尽的勘察、针对性设计、良好的施工加之可靠的检测是湿陷性黄土区复杂地基上进行高层建筑所必不可少的。

旋挖工艺在嵌岩钻孔灌注桩中的应用

在嵌岩钻孔灌注桩施工中,由于岩性差异等因素,有效入岩深度的控制一直是该类桩基施工的难题。结合具体工程实践,介绍旋挖钻孔工艺在嵌岩钻孔灌注桩施工中的应用及主要技术措施。

长白山地区杂填土地段嵌岩桩施工技术

杂填土地段填土成分复杂,土层松散,力学强度低,桩基施工难度较大,尤其是填土时间较短的地段。以长白山地区杂填土地段施工钻孔灌注桩为实例,分析了不同成孔方法的适用情况,最后选择冲击钻进成孔。介绍了施工工艺、施工难点和应对措施、泥浆处理等,阐述了在厚层杂填土地段嵌岩桩的施工技术。

钻孔灌注嵌岩桩的合理设计

通过分析比较钻孔灌注嵌岩桩与摩擦桩在轴向力作用下的受力,对嵌岩桩嵌岩深度的合理设计进行了探讨,从而在成本控制和技术的安全性之间得到一个较好的结合点提高钻孔灌注嵌岩桩的设计质量。

浅谈填土负摩阻力对嵌岩桩竖向承载力的影响

针对填方土体会逐渐产生自重固结沉降的现象进行了分析,探讨了填土负摩阻力对嵌岩桩竖向承载力的影响,并根据JG J 94-2008建筑桩基技术规范,指出验算单桩承载力时应考虑桩周土的负摩阻力引起的下拉荷载。

基于无单元Galerkin法的软土区高承台超长嵌岩基桩屈曲分析

为探讨洞庭湖软土区桥梁工程常用高承台超长嵌岩灌注桩的屈曲稳定性,将其视为第二类稳定问题,引入新型无单元Galerkin数值分析法,考虑桩-土共同工作中的非变形协调与非线性等因素,给出了基于非线性弹性-理想塑性模型的桩土接触分析非线性迭代算法及基于弧长法的桩身屈曲分析无单元Galerkin法,并开发出相应的计算程序。最后,结合某大桥一试桩现场载荷试验结果进行了应用,对比分析表明:基于桩身屈曲分析无单元Galerkin法获得的桩顶荷载-沉降曲线与实测曲线吻合较好,桩身失稳临界荷载与实测极限荷载的相对误差为5.6%,远优于按第一类问题的线性与非线性增量屈曲分析结果(其相对误差分别达37.0%和15.4%)。