中风化花岗岩中嵌岩桩承载性能原位试验与极限承载力预测

为深入探究中风化花岗岩中嵌岩桩的竖向抗压承载特性,对12根嵌岩桩进行了单桩竖向抗压静载原位试验与ABAQUS有限元数值模拟,通过多种方法对嵌岩单桩极限承载力进行评价,明确中风化花岗岩中嵌岩桩竖向抗压承载性状。研究表明:12根中风化花岗岩中嵌岩桩并非表现出完全端承桩,而是呈摩擦型桩或摩擦端承桩的性状;中风化花岗岩地基中的嵌岩桩竖向抗压极限承载力较高,桩顶沉降小,满足工程对基础的承载要求;有限元模拟荷载-沉降曲线与实测荷载-沉降曲线走势吻合度较高,桩顶沉降误差较小;本试验条件下,桩端阻力占桩顶荷载的56.9%,桩侧摩阻力占比为43.1%,桩侧摩阻力在荷载传递过程中发挥较充分;有限元模拟得到的单桩极限承载力与指数函数模型的预测结果较为吻合,可用于嵌岩桩单桩竖向抗压极限承载力的预测,以及嵌岩桩承载性状和荷载传递规律的分析。

非均质黏土地基单桩基础水平极限承载力研究

为减少海上风机长期受到风浪流等水平荷载的影响,利用ABAQUS软件建立非均质黏土单桩基础极限承载力有限元模型,利用温度作为虚拟变量以反映非均质黏性土抗剪强度随深度变化的关系,采用生死单元法进行地应力平衡,并比较有限元得到的水平荷载下单桩基础承载力变化结果与离心机试验结果,以验证其准确性。结合刚性桩与刚柔性桩水平极限荷载下土体失效模式,分析不同长径比、土体弹性模量系数、桩土摩擦因数等参数对单桩基础水平极限承载力影响。结果表明:桩体预埋深度增加后,桩体从刚性桩向刚柔性桩转变,土体破坏模式从楔形、旋转破坏转变为楔形、满流和旋转破坏。土体弹性模量系数对单桩基础水平极限承载力影响较小,长径比和桩土摩擦系数对单桩基础水平极限承载力有较大影响。

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。

花岗岩地层灌注桩抗拔承载性能研究

对深圳地区花岗岩地层进行了4组有无后注浆试验桩抗拔静载试验对比研究。结果表明,泥浆护壁成孔灌注桩桩侧泥皮效应不仅在土层存在,在微风化岩层也会存在,泥皮会削弱抗拔桩侧阻力;当桩侧无后注浆时,抗拔极限承载力较低,桩顶上拔量较大,并具有较大离散性;桩侧后注浆可解决泥皮效应,大幅提升抗拔极限承载力;同组对比试验的无后注浆与有后注浆抗拔桩的轴力传递与侧阻力分布规律相似,而长度较短的嵌岩桩和中长桩侧阻力分布规律不同;按我国有关标准经验公式计算的无后注浆灌注桩抗拔极限承载力结果被高估。

宁波地区双桥静探法估算单桩承载力的应用

预制桩被大量地应用于宁波软土地区,且在工民建项目中有应用越来越多的趋势。结合宁波中心城区工程实例,对比分析根据JGJ 94—2008建筑桩基技术规范双桥静力触探法和经验参数法所估算预制桩单桩竖向极限承载力标准值的差异,并与静载检测成果作对比分析,进而对规范公式进行适当修正,初步得出适用于该工程的经验公式,为宁波地区运用双桥静力触探试验方法准确计算单桩竖向承载力标准值、优化桩基设计方案提供借鉴意义。

宝鸡峡漆水河渡槽钻孔灌注桩承载力检测试验

宝鸡峡灌区漆水河渡槽工程对基桩承载力检测试验综合采用了静载法和高应变法,通过两种检测法验证了单桩极限承载力满足设计要求,并对两种检测方法的优缺点、准确性和可靠性进行了对比分析。在进行工程基桩检测时合理进行二者选择、结合,才能满足工程需求,也为类似工程基桩承载力检测提供了参考。

超大吨位单桩竖向抗压静载试验在高速公路工程中的应用分析

文章依托四川阿坝州高速公路工程中的大吨位单桩竖向抗压静载试验,结合现场大直径泥浆护壁冲孔灌注桩施工及山区岩土工程地质性质情况,试验得出大直径灌注桩极限抗压承载力,为山区高速公路工程中的工程设计人员提供设计参数依据,更好地服务我国山区高速公路工程建设。

几种缺陷单桩竖向承载性状的现场模型试验研究

为评价灌注桩在施工过程中因形成缩径、扩径、断桩、泥皮等缺陷导致单桩竖向极限承载力变化的程度,针对缺陷桩单桩开展了现场模型试验研究。进行正常桩和缺陷桩的竖向静载模型试验,测试单桩竖向极限承载力,对比缺陷桩和正常桩的单桩承载特性,分析了缩径、扩径、断桩、泥皮等缺陷对单桩承载性状的影响。对比正常桩和缺陷桩的荷载-沉降关系曲线,得出了基于文中缺陷桩设计方案的结论,缩径缺陷和泥皮缺陷均使单桩竖向极限承载力降低,降幅在正常桩极限承载力的15%范围内;扩径缺陷桩的荷载-沉降关系曲线无明显陡降点,桩顶沉降较正常桩递增缓慢;断桩缺陷影响荷载-沉降关系曲线中反弯点的出现位置,即反弯点出现时的桩顶位移与断桩缺陷距地表的距离有关。

不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式

基于有限元数值模拟分析以及相关文献成果,提出了一个适用于不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式。在极限状态下,扩大头处形成椭圆状局部破坏;而等截面段形成幂函数形式的曲线破裂面,幂函数曲线破裂面形状取决于土层及桩型参数。提出扩大头影响高度H1的概念,由扩底抗拔桩足尺试验数据,拟合出一个适合上海等软土地区扩底抗拔桩扩大头影响高度H1的计算公式。计算结果与工程实测结果的比较,验证了统一计算模式的正确性。另外,该方法也可退化为等截面抗拔桩极限承载力的计算。

超深开挖对抗拔桩承载力影响的离心机试验研究

深基坑开挖会改变桩周土的应力状态,影响抗拔桩的承载力。通过离心机模型试验,研究了超深开挖对抗拔桩承载力的影响。采用考虑基底土超固结效应影响的有限元数值模拟分析方法,对离心机试验进行了计算分析,研究超深开挖对抗拔桩承载力影响的内在机理。研究结果表明:坑内土体卸荷,桩侧土体有效应力降低,抗拔桩承载力下降;受基底土超固结效应的影响,桩侧土静止土压力系数要大于正常固结状态,桩侧极限摩阻力与抗拔桩承载力大于正常固结状态;不考虑基坑开挖对桩周土应力水平的影响,以覆土条件下的承载力做为设计取值,偏于不安全;考虑基坑开挖对桩周土应力水平的影响,但不考虑基底土的超固结特性,抗拔桩承载力的取值偏于保守。

完整指数函数拟合单桩荷载-沉降曲线的分析

不同于以往确定完整指数函数参数的方法,提出了确定完整指数函数参数的差分形式最小二乘法;然后结合现场试验,对完整指数函数拟合荷载-沉降曲线的规律进行分析,探讨用指数函数最大曲率点判定桩的极限承载力及其相应沉降的合理性;最后针对未加载至破坏的单桩竖向静载荷试验,研究用完整指数函数预测竖向荷载作用下单桩的极限承载力及其相应桩顶沉降的可行性,提出了预测单桩极限承载力的条件和预测单桩破坏时桩顶沉降的合理性和局限性.

用人工神经网络预测单桩竖向极限承载力

提出了单桩竖向极限承载力预测的人工神经网络法．针对不同类型的单桩，结合工程实例，详细介绍了该方法的建模．预测结果与实测值较为吻合，表明在桩基工程中利用这一方法进行单桩竖向极限承载力预测是有效的．

软岩地基中大直径布袋桩抗拔试验研究

西北地区深大基础工程日益增多,兼顾基础抗浮和耐久性问题的研究空白,借助西宁火车站综合改造工程,引入大直径布袋桩技术,有效解决了基础抗浮和耐久性问题;选择6根试桩进行了现场单桩抗拔载荷试验,最大加载量为9 060 k N;运用MATLAB软件分别拟合出3种抗拔极限承载力预测函数模型的曲线,同时运用PLAXIS软件对不同等级荷载桩-土位移进行模拟,并与实测的荷载-位移曲线对比分析。研究发现:双曲线和幂函数模型较适合此类抗拔桩极限承载力预测;本地区类似地基预测大直径缓变形抗拔桩极限荷载所需的极限位移标准应由0.030D减小为0.025D;仅根据土层的物理力学特征确定抗拔桩桩周土的极限摩阻力不够完善,至少还要考虑埋深不同对具有相似物理力学特征土层性质的影响。

中掘预应力管桩竖向抗压承载性能试验研究

为克服传统预应力管桩施工过程中引起的挤土效应、噪音等消极影响,扩大预应力管桩的适用范围,研究开发了新型的中掘预应力管桩施工技术。通过现场足尺试验,对同一场地相同规格的中掘预应力管桩、锤击法管桩进行静载荷试验,并通过桩身应力量测设备研究其桩身荷载传递规律,对比分析得出中掘预应力管桩的竖向抗压承载性能以及荷载传递规律。试验结果表明,中掘预应力管桩竖向荷载传递规律与其他桩型相似;中掘预应力管桩施工过程中对桩侧摩阻力产生了一定的削弱,实测得出的极限侧摩阻力值小于锤击桩,但其桩端旋喷注浆技术可以有效提高桩身承载能力;中掘预应力管桩的单桩极限承载力与同一场地的锤击桩较为接近,具有一定的推广应用价值。

基于GTS对单桩静载试验的有限元模拟分析

文章采用有限元对单桩极限承载力静载试验进行分析;该方法采用Drucker-Prager模型确定土体本构关系,在桩土之间设置Goodman接触单元;结合合肥地区的工程实例,利用GTS有限元分析工具,建立有限元模型,进行了基桩静载试验的数值模拟。结果表明,通过合理地设定计算参数,基桩静载试验的Q-s曲线实测值和计算值吻合较好。分析结果对于深刻理解桩土相互作用的机理有重要的意义,为确定单桩极限承载力开辟了新的思路。

未达到破坏的单桩极限承载力的灰色预测

如何利用未达到破坏的试桩资料来确定其极限承载力是一个重要的工程问题。根据灰色系统理论的预测模型,建立了预测单桩竖向极限承载力的非等步长GM(1,1)模型群。工程实例表明,该模型能够满足工程的需要,且带有残差修正的自调整非等步长GM(1,1)模型的精度最高。

西宁火车站地下空间抗浮桩抗拔承载力试验研究

抗拔桩的应用愈来愈广泛。在进行抗拔桩设计时,通常是以桩的抗压侧摩阻力乘以折减系数λi(抗拔系数)作为抗拔侧摩阻力去计算桩的抗拔承载力。但由于抗拔系数λi的影响因素较多,取值区间较大,可能造成抗拔侧摩阻力的不准确性。利用原型试验测试抗拔桩的极限承载力是最直观、最准确方法。本文选择三根试桩进行破坏性静载试验,最大加载量为8 000 kN,得到抗拔桩的极限承载力,为设计提供客观参考。根据静载试验得到的Q-S曲线,运用MATLAB软件采用最小二乘法分别拟合出三种抗拔极限承载力预测函数模型的曲线,提出了适合该地区的抗拔桩极限承载力预测模型。

基桩极限承载力的改进变步长灰色预测模型研究

在深入研究桩土相互作用机理及基桩极限承载力变步长灰色预测方法基础上,针对现有基桩极限承载力灰色预测模型之基桩 Q-S 曲线导数与背景值确定方法的局限性与不足,结合 Q-S 曲线发展规律,提出了基桩极限承载能力的改进变步长灰色预测模型与方法,并初步探讨了基桩极限承载力灰色预测方法的精度与可靠性。通过工程实例计算并与同类方法计算结果进行比较分析,表明了所建模型的合理性。

全螺旋灌注桩单桩极限承载力的预测

根据6根全螺旋灌注桩的实测桩顶载荷-桩顶沉降(Q-s)曲线,用双曲线法预测全螺旋灌注桩的极限承载力。研究结果表明:在极限加载范围内,用双曲线法能较好地预测全螺旋灌注桩的单桩极限承载力,拟合曲线与实测的曲线比较吻合且预测的结果偏于安全,预测结果的偏差与地层情况关系不大。

有关单桩竖向抗压承载力的几个概念辨析

分析总结了单桩承载力极限标准值、标准值、特征值、设计值及基本值等名词术语之间的复杂关系,阐明了这些名词术语的概念及在相关规范中的取舍原因。得到的结论有:可暂停使用"桩端阻力特征值"及"桩侧阻力特征值";以后时机成熟时,可恢复使用承载力基本值及设计值名词、"承载力特征值"可修改为"承载力设计值"、"极限标准值"可去除"极限"两字;基础规范及桩基规范用于计算单桩承载力的公式从概念角度理解都存在着不完善之处,后者相对更直接、更可靠一些。