喷灌挤压组合桩工作机理现场试验研究

通过5棵喷灌挤压组合桩破坏性静载试验,获得该桩工作机理,明确荷载传递机制、桩身轴力、侧摩阻力分布规律。不同荷载作用下,轴力沿桩身逐渐减小,在翼板顶轴力小幅度增大;桩身侧摩阻力随着外载的增加而逐渐增大,上部土体侧阻力先于下部土体发挥作用;揭示喷射注浆效应范围为7~8 m。喷灌挤压综合效应承载力增长显著,主要表现在侧摩阻:存在翼板时,喷射注浆与翼板共同作用,其侧摩阻极限值在砂土层中提高3~4倍,在黏土层中提高2~2.5倍。无翼板存在,但存在喷射注浆效应时,其侧摩阻力极限值提高了2~2.5倍。与普通长螺旋灌注桩相比其极限承载力提高25%~100%。

竖向荷载作用下岩溶区单桩承载特性研究

为了研究岩溶地貌对桩基的承载和变形特性的影响,提出相应的简化计算模型,采用非线性有限元分析软件ABAQUS对不同溶洞顶板厚度的单桩承载特性进行数值模拟,分析顶板厚度对单桩极限承载力以及变形的影响规律,探究桩侧与桩端的荷载传递特性。结果表明:溶洞顶板厚度的增大导致桩基的极限承载力增大,并对桩端摩阻力的传递产生影响;随着竖向荷载增大,桩基土体的主要塑性应变区由嵌岩段上部逐渐过渡到溶洞上方的顶板,顶板破坏模式表现为冲切破坏。

变刚度布桩群桩基础的承载特性

针对大规模的等刚度群桩基础中不同位置的桩易出现蝶形差异沉降、桩顶反力马鞍形分布、承台弯矩增大等问题,采用有限元模型和数值计算方法研究等刚度九桩在施加均布荷载时的沉降、桩顶反力、荷载分担比等问题;通过改变群桩桩长、桩径、桩距、承台厚度建立4组单变量模型,与等刚度群桩模型的沉降、桩顶反力、桩土荷载分担比等数据进行对比,研究变刚度群桩对于差异沉降控制的作用。结果表明,群桩模型的中心桩所受承载力及沉降最大,在变刚度设计中增加中心桩桩长及桩径时,群桩差异沉降控制效果较好。

喷扩锥台压灌桩最优构造

根据喷扩锥台压灌桩现场试验结果,运用Abaqus软件建立试验数值模型,得到竖向荷载作用下锥台扩径体(下称锥台)对周边土体的影响规律:明确锥台下2D^3D(D为锥台直径)范围土体有挤压作用,锥台下0.5 m处达到极限;锥台上部土体出现应力松弛,在锥台顶部达到极限,影响范围上延1.25D;水平影响范围为1.5D^2.5D;锥台最优喷扩角度为50°~55°;最优扩径比为2~2.75;最优位置为桩端上部D^2D;定喷翼板至桩顶下7~8 m时最佳。最优构造模型可提高承载力19%,建议采用最优构造桩型进一步提高效益,促进该桩应用。