考虑时间效应和剪切模量变化的基桩负摩阻力分析

根据桩－土相互作用机理、荷载传递法和太沙基一维固结理论，建立了考虑时间效应和剪切模量两种因素影响下的桩基负摩阻力计算公式。利用试验对淤泥质软黏土剪切模量在不同围压下随时间变化特性进行研究，建立了摩阻力与时间、剪切模量相关的关系。该法能较准确描述桩身负摩阻力传递过程及沿桩身的分布，是一种可行的基桩负摩阻力分析方法。     

负摩阻桩承载性状数值分析

利用基于荷载传递函数法和有限层法基础上的数值分析法对承受负摩阻力的单桩荷载性状进行了分析,研究了填土高度、桩顶荷载、桩端土刚度对桩身轴力、桩底和桩侧阻力的发展及桩沉降的影响,研究发现软土地基中,0.5的填土高度能导致负摩阻力较充分地发挥,承载负摩阻力的端承型桩与摩擦型桩一样,承载力需综合沉降确定。     

湿陷性黄土基桩的负摩阻力监测

1.概述1.1湿限性黄土负摩阻力产生原理通常情况下黄土遇水浸泡后都会出现不同程度的湿陷,当其湿限量大于桩的沉降量时,桩周土体相对桩身产生向下位移,对桩身产生下拉力,从而降低桩基承载力。对于支承于压缩性较大土层的摩擦桩,负摩阻力对桩基施加下拉荷载使桩体产生沉降,土对桩的相对位移减少,负摩阻力随之降低或消失;另一种情况,当桩端支承于较坚硬持力层,桩体受负摩阻力的下拉荷载将不产生沉降或沉降量很小,负摩阻     

基于能量法的软土地基中基桩负摩阻力计算方法

为了有效计算与分析软土地基中基桩的受力与位移情况,采用土体弹塑性三折线模型计算桩侧土体的摩阻力与桩土相对位移。考虑桩侧土体发生沉降时桩-土保持能量平衡,导出产生负摩阻力时基桩的能量平衡方程,进而给出不同位移条件下桩身轴力与位移的计算式。最后,运用该方法对某工程实例进行数值计算,计算结果与实测数据基本一致,证实了三折线模型的能量平衡计算式能够用于分析基桩在各级均布荷载作用下的受力特性。     

基于能量法的软土地基中基桩负摩阻力计算方法

摘要：为了有效计算与分析软土地基中基桩的受力与位移情况，采用土体弹塑性三折线模型计算桩侧土体的摩阻力与桩土相对位移；考虑桩侧土体发生沉降时桩-土保持能量平衡，导出产生负摩阻力时基桩的能量平衡方程，进而给出不同位移条件下桩身轴力与位移的计算式；最后通过对某工程实例进行数值计算表明：计算结果与实测数据基本一致，使用三折线模型的能量平衡计算式能够用于研究分析基桩在各级均布荷载作用下的受力特性，为桩基工程设计提供相应的参考。     

单桩荷载传递修正法及其应用

提出了一种对Mindlin公式进行积分的荷载传递修正方法，使基桩沉降计算更加符合实际．同时，该修正方法可应用到钻孔灌注桩及桩侧负摩阻力引起的基桩沉降计算中．     

湿陷牲黄土基桩的负摩阻力监测

1．概述 1,1湿限性黄土负摩阻力产生原理 通常情况下黄土遇水浸泡后都会出现不同程度的湿陷,当其湿限量大于桩的沉降量时,桩周土体相对桩身产生向下位移,对桩身产生下拉力,从而降低桩基承载力。对于支承于压缩性较大土层的摩擦桩,负摩阻力对桩基施加下拉荷载使桩体产生沉降,土对桩的相对位移减少,负摩阻力随之降低或消失;另一种情况,当桩端支承于较坚硬持力层,     

淤泥质土中打入桩负摩阻力影响分析

工程采用锤击法沉桩,根据试桩和工程桩的静载试验结果,场地工程地质条件、施工工艺和现场情况进行分析,认定位于淤泥中的打入桩桩侧存在负摩阻力.在设计中计算负摩阻力时,一般经验是将中心点以上的侧阻力作为零来计算基桩的承载力,或将下曳荷载作为外荷载来验算承载力.施工时要选择合理的施工工艺减少沉降,减少负摩阻力.     

边载和水平荷载作用下超长桩承载性状数值分析

采用有限元法,建立超长桩和土体共同作用的三维数值模型,研究受边载和水平荷载共同作用下超长桩的承载特性,分析超长桩侧摩阻力和桩身弯矩的变化规律。结果表明:水平荷载与边载比值k的增大可以有效改善桩侧负摩阻力,并且存在最优比值k=4。桩侧负摩阻力和桩身弯矩随着长径比的减小而减小;存在临界边载距离s=8 m,当边载距离s<8 m时,桩身负摩阻力随着边载距离的增大而减小,当s＞8 m时,边载对桩身负摩阻力几乎无影响。桩土刚度比的减小可有效提高超长桩承载力。同时应用多元非线性回归分析,得到最小桩侧摩阻力随不同因素变化的函数关系式。根据该式可预测不同因素组合下的最小桩侧摩阻力,有效避免桩侧负摩阻力的产生。     

竖向循环荷载下钙质砂单桩沉降特性模型试验研究

钙质砂中的桩基础时常需要承受构筑物上的竖向循环荷载。研制了新型循环加载桩基模型试验系统,通过电位移计、微型土压力盒等传感器,研究了加载次数、循环荷载幅值对桩顶累计沉降、沉降速率、桩端和桩侧阻力变化的影响,分析了循环荷载对钙质砂单桩沉降规律和机理。试验结果表明:①桩顶循环累计沉降随循环次数增加而增大,二者满足对数函数关系;在不同动荷载比(动荷载幅值与桩基极限承载力比值)下,可分为稳定型、渐进型、破坏型3种沉降形式,有着显著的“门槛效应”。②动荷载比越大,桩顶循环累计沉降终值越大,存在一个临界循环次数,达到临界循环次数后,桩顶循环沉降速率(沉降量增量与循环次数比)随循环次数的增加而减小。③循环加载时,桩端和桩侧分担上部荷载比例不断变化,循环桩侧平均摩阻力随循环次数增加逐渐减小,存在“累积损伤”现象,致使循环桩端平均阻力增大,循环荷载加剧桩端钙质砂颗粒破碎和密实,对桩顶累计沉降增加有弱化趋势,动荷载比与桩侧平均摩阻力弱化系数满足Logistic函数关系。研究成果对钙质砂桩基工程设计、施工具有指导意义。     

大面积填海造地工程桩基性状研究

大规模填海造地工程面临的首要问题是填土本身的沉降,除此之外,填土层下的海相沉积层固结及其带动的填土层变形同样不可忽视,特别是对桩基性状的影响。首先通过现场载荷试验,研究填海造地工程桩基在试验过程中的摩阻力分布、端阻力及荷载-变形特点,然后通过数值方法模拟场地长期变形条件下桩基的工作特性。研究结果表明：场地下卧层变形对桩基长期工作性状影响很大,特别是桩身由承受正摩阻力变为承受负摩阻力,且正摩阻力越大的土层,地基变形后产生越大的负摩阻力。填海工程场地桩基载荷试验结果不能作为桩基设计的唯一依据,应充分考虑场地长期稳定性,并由此确定桩基设计参数。     

汉江兴隆水利枢纽泄水闸地基处理设计

汉江兴隆水利枢纽泄水闸深厚粉细砂土层地基厚约25 m。为解决地基沉降量大与饱和砂土震动液化问题,经对强夯法、振冲法和水泥土搅拌桩法等处理方案比选后,决定采用水泥土搅拌桩对地基进行处理。现有搅拌桩工程实例大多是处理摩阻力较小的黏性软土,对于处理摩阻力大和存在流动地下水的粉细砂层尚属少见。为此,对水泥土搅拌桩进行了室内和现场试验研究,证实了搅拌桩适宜于处理兴隆泄水闸粉细砂地基。搅拌桩采取格栅式布置,置换率约20％。施工完成后的搅拌桩质量检测全部合格,变形监测结果表明,沉降量控制满足设计要求。     

围堤填筑对深厚软土地基既有群桩基础的影响研究

以某围堤穿越深厚软土区大桥群桩基础为工程实例,采用三维有限元数值计算手段,分析工程实施过程中附加荷载施加对既有桩基工作环境影响。研究结果表明①大面积堆载对桩基产生不利影响,并显著受控于桩-土摩擦系数,鉴于工程中取值较困难,通过对比数值计算桩周负摩擦力与原位试验地基土侧摩阻力标准值,确定本工程桩-土摩擦系数在0.2～0.3;②填筑会对邻近桩基产生负摩擦力,进而增加基桩轴力,但不引起桩身破坏;③对称而均匀的填筑可最大程度降低桩基不均匀沉降及附加荷载向地基深部水平向的扩散,基桩弯矩影响可控;④群桩中各基桩空间分布不同,附加荷载引起同一承台下基桩-土变形协调存在差异,对桥桩安全监测应具有针对性。该研究成果可有效克服规范法的一些局限,对于指导实际工程方案的制定以及工程施工过程中合理布置监测措施有一定参考价值。     

印尼地区嵌岩灌注桩竖向承载特性现场试验

为更加深入研究不同竖向荷载作用下大直径嵌岩灌注桩的承载特性与荷载传递规律,以印尼地区某工程为依托,对3根直径为800 mm的嵌岩灌注桩进行单桩竖向抗压静载试验与桩身应力测试。试验结果表明:3根试桩的Q-s曲线均为缓变型,沉降量均不超过17 mm,回弹率较大,介于54.8%~70.9%之间,残余沉降较小,承载力较高,均满足设计要求。桩身轴力随桩顶荷载的增加逐渐增大,随深度逐渐递减;桩侧摩阻力的发挥具有异步性,随着荷载的增大,桩侧摩阻力逐渐发挥,在嵌岩段桩侧摩阻力最大,但仍未充分发挥;桩端阻力随桩顶荷载的增加近似呈线性增大,在最大荷载作用下,桩端阻力占比约55%,表现出摩擦端承桩的特性。研究结果对国内桩基规范的完善以及当地桩基规范的制订具有较重要的意义。     

PCC桩复合地基桩土应力比的计算及影响因素分析

PCC桩是一种适合软土地区加固的刚性桩,以大面积PCC桩复合地基中的一个桩- 土-垫层单元为研究对象,考虑桩-土-垫层的共同作用,提出了PCC桩复合地基桩土应力比的一种计算方法。该方法假定桩土界面的摩阻力与桩土相对位移为理想弹塑性关系、同一水平面上桩间土与桩芯土沉降相同、桩端土符合Winkler地基模型,考虑桩-土-垫层的协同作用机理,推导出了PCC桩复合地基桩土应力比和沉降的计算公式,并根据推导出的公式对桩土应力比的影响因素进行了分析,为PCC桩复合地基优化设计提供参考和依据。     

格栅状搅拌桩复合地基静载试验研究

为科学、合理地在砂土地基中进行高置换率栅状搅拌桩复合地基的设计和施工,在湖北汉江流域兴隆水利枢纽工程中,开展了格栅状搅拌桩复合地基静载荷试验研究。试验结果表明① 可将P-ΔS/ΔP试验曲线归纳为3个阶段,即桩侧阻力发挥的直线段、桩端阻力逐步发挥的调整变化段与桩端阻力完全发挥的破坏段;②采用P-ΔS/ΔP曲线比P-S曲线更能反映桩基刚度变化及其工作形状与荷载传递规律;③高置换率的口型砂基搅拌桩外侧摩阻力可全长发挥,其极限承载力主要受桩底砂性土密实状态下剪松破坏后的残余强度控制,属于典型的摩擦端承桩。     

斜桩负摩擦及弯曲特性研究

针对软土地区设计桩基础遇到的最普遍问题——负摩擦,通过三维数值模拟研究斜桩在超载作用下的负摩擦和下拉力特性。指出由于桩身倾斜,超载不仅引起桩身负摩擦,还产生附加弯矩。参数分析结果表明:随着桩身倾斜角度的增加可减小桩身负摩擦力和下拉力,桩顶约束时在桩身中部产生较大的弯矩,而桩顶自由时则在桩身下部产生弯矩;桩身下拉力及负摩擦力的变化主要取决于地面超载和轴向荷载,在桩顶施加轴向荷载之前先加超载比先施加轴向荷载后再加超载可大幅度减少桩身负摩擦。     

格栅状搅拌桩复合地基静载试验数值模拟研究

目前关于格栅状搅拌桩复合地基工作性状的研究工作相对较少,对其变形机理不甚了解。在兴隆水利枢纽格栅状搅拌桩复合地基现场载荷试验成果的基础上,考虑桩-土之间的相互接触,建立考虑搅拌桩-土共同作用的三维有限元模型,数值模拟复合地基群桩现场试验的实际加载过程。通过对比口字型群桩试验与数值模拟的P-S曲线,验证了数值方法及参数取值的正确性;分析了桩身轴力、桩间土的竖向应力及桩侧摩阻力等变化规律,研究了桩体与土体的荷载分担过程关系,获得桩身轴力及摩阻力分布规律;根据竖向平衡方程,推导得到平均桩端阻力和侧阻力,研究可为工程设计提供参考。