成都地区全段嵌岩桩静载试验分析

以成都某超高层建筑桩基础为例,采用现场静载试验,探究了成都地区大直径旋挖灌注嵌岩桩在竖向荷载作用下承载特性及侧阻力发挥情况。测试结果表明:桩身中上部在大荷载下侧阻力发挥更明显,对应轴力递减更剧烈;桩深18.0～25.0 m桩侧阻力未完全发挥,可视为上部荷载绝大部分由0.0～18.0 m桩侧阻力承担,桩端阻力几乎未发挥。中风化泥岩及中风化砂质泥岩侧阻力实测值均达400 kPa,说明该地区岩层的侧阻力取值可相应提高。成都地区嵌岩桩桩侧软岩侧阻力发挥能力远高于其理论计算值,在未来同类工程中,建议采用现场试验结果对比理论计算优化桩身长度,以降低工程造价。     

长春西站泥岩地层桩侧摩阻力试验研究

本文通过静载试验及桩身内力测试对泥岩地层桩侧摩阻力的发挥情况进行了分析,并通过对比经验数据得出该地层的实际桩侧摩阻力数据。     

桩身残余应力的机理分析与测试方法

桩基静载试验中,忽略桩身残余应力,虽然不会影响桩基极限承载力的大小,但会影响桩侧摩阻力和端阻力的真实值。分析了残余应力产生的原因、机理和效果,分析和总结了残余应力的现场测试方法,并通过现场试桩实例分析了忽略桩身残余荷载对桩侧摩阻力和桩端阻力的影响。结果表明,忽略残余荷载的存在,竖向抗压桩静载试验结果会高估中性点以上桩段侧摩阻力和低估中性点以下桩段侧摩阻力和桩端阻力,会高估桩的竖向刚度。为了很好地了解和洞察桩基的荷载传递机理,在桩基静载试验中,建议在试桩前后系统地采集桩身测试元件读数,不能在试桩前人为地将测试元件读数设置为零。     

堆载范围与桩径对桩侧摩阻力影响的研究

针对地面堆载范围与桩径对桩侧摩阻力特性的影响,采用有限元软件进行数值模拟,研究结果表明:影响桩侧摩阻力特性的堆载范围存在一个界限值,当堆载范围小于此值时,桩身轴力和摩阻力随着堆载范围的增大而增大,但是增大幅度逐渐减小;当地面堆载范围大于此界限值时,桩身轴力与桩身侧摩阻力值趋于稳定,在界限值堆载范围下,桩身轴力随着桩径增大而增大,桩身摩阻力值和桩径大小成负相关关系,但不同桩径的中性点位置相同。     

湿陷性黄土嵌岩灌注桩对侧阻力强化效应试验研究

本文通过对大直径旋挖嵌岩灌注桩静栽荷试验和桩身应力测试,对其桩身内力、荷栽传递、侧阻力大小、分布规律及桩端阻力与桩侧阻力的相互关系进行了试验研究。试验结果表明：（1）良好的嵌岩桩桩端岩性强度对于上覆土层桩侧摩阻力有很大的影响;（2）桩端承性状对侧阻力强化效应发生的前提条件是端阻力要有一定的作用。（3）桩端阻力对桩侧阻力的强化效应不仅表现在桩端附近,在桩身上部土层中也有强化效应现象。上述关系可以提高嵌岩桩桩侧摩阻力及单桩承载力,进一步优化桩基设计。     

不同直径单桩静压贯入力学特性模型试验研究

为探讨不同桩径静力压入单桩的贯入力学特性,设计了不同桩径的模型桩,基于光纤光栅(Fiber Bragg Grating,简称FBG)传感技术,开展了黏性土中静压贯入两种不同直径单桩的模型试验研究。结果表明:试桩的压桩力基本呈线性增加趋势,桩径越大,压桩力越大;桩径不同会影响单桩的荷载传递性能,由于桩径越大挤土效应越明显,沿深度方向的桩身轴力传递性能优于小桩径桩;桩身单位侧摩阻力随深度增大而增大,桩径越大,对土体的侧向挤压力越大,桩身单位侧摩阻力越大;同一深度,两种不同直径单桩桩身单位侧摩阻力都出现"侧阻退化"现象,"侧阻退化"现象随着贯入深度的增加越明显,且桩径越大,桩身单位侧摩阻力退化越显著;均质黏性土地层静压沉桩阻力主要为桩端阻力,沉桩结束时,试桩桩端阻力占沉桩阻力的比例分别为59.5%和66.2%,不同的桩身直径既影响桩端阻力,又影响桩侧阻力。确定静压贯入沉桩阻力时,考虑基于黏性土的侧阻退化后实际值更为合理。     

基于现场试验的桩身总侧阻力达到极限后的退化

基于40个场地中共82根桩的现场试验资料,通过研究桩身总侧阻力随桩顶沉降的发挥性状发现,桩身总侧阻力达到极限状态的36根摩擦桩中有13根桩的桩身总侧阻力出现退化现象.桩身总侧阻力达到极限后退化的型式主要有4类:退化后保持基本恒定的残余值、退化后一直降低、退化后又有缓慢增加甚至有的呈波浪状、其他特殊类型;超长桩桩身总侧阻力达到极限后退化的桩顶沉降较大(21.34～35.21 mm),非超长桩的较小(4.13～14.19 mm);桩身总侧阻力的退化是桩身各截面侧阻力在桩顶荷载作用下自组织、自调整的结果;描述存在退化的桩身总侧阻力-桩顶沉降曲线的数学模型主要有玻耳兹曼模型、三折线模型;桩身总侧阻力的退化有较大的危害,可采取诸如增强桩侧土强度、增加桩表面粗糙度、使桩进入好的持力层、清除桩端沉渣、事先预压等措施进行防治.研究结果表明,桩身总侧阻力达到极限后退化的探讨对桩承载性状的研究具有重要作用.     

钻孔灌注桩竖向承载性能试验研究

为优化提升钻孔灌注桩的设计方案,文中对竖向受压载荷下钻孔灌注桩的荷载传递及受力特性进行了研究。结果表明,最大的桩身轴力均位于深度为3 m处,当加载荷载为1 440 kN时,桩身的轴力最大值为1 205 kN;随着桩顶荷载值的增加,桩身的最大桩侧阻力值也不断增大,最大的桩侧阻力值为140 kPa,最大负摩阻力达到-82 kPa。当桩顶荷载从160 kN增加至1 600 kN时,桩端阻力增幅达到860.2%。桩端阻力占比与施加的桩顶荷载呈先负相关后正相关关系;当荷载达到1 600 kN时,桩顶位移最大达到14.6 mm;卸载为0时,桩顶位移为8.8 mm。     

基桩自平衡法静载试验中桩身内力测试研究

近年来,基桩自平衡法静载试验在我国已开始大量应用,部分省份还出台了地方标准。但是,针对自平衡法静载试验的桩身内力测试研究还非常少。本文以昆明某工程为例,结合桩身受力情况分析,参考传统静载试验桩身内力测试数据计算方法,对自平衡法静载试验中桩身内力测试数据进行分析,详细介绍桩身轴力、桩侧摩阻力和桩端阻力计算方法。试验结果表明:自平衡法静载试验桩身内力测试数据处理时应考虑抗压桩侧摩阻力转换系数;桩身轴力、桩侧摩阻力和桩端阻力随荷载增加而增大,荷载箱位置处桩身轴力最大,向桩身两端逐渐减小;试验结果与桩身受力分析结果一致。     

论通过静载荷试验测定桩侧摩阻力及桩端阻力

根据静载荷试验原理,通过在桩身中埋置测量元器件来测定应力应变值,经过计算确定桩侧极限摩阻力qsik,并结合工程实例,对照工勘报告中提供的qsik,qpk,分析了两者之间存在差异的原因,进而提出静载荷试验测定桩侧摩阻力及端阻力在实际工作应用中的必要性。     

静压桩沉桩阻力的分析

在介绍静压桩沉桩阻力各种研究方法的基础上,通过工程实例分析,从桩侧法向应力的角度考虑桩周摩阻力的计算,利用静探比贯阻力计算桩端阻力,与实际值进行对比,并指出该计算模式的合理之处。     

Centrifuge model tests on large-diameter monopiles in dense sand subjected to two-way lateral cyclic loading in short-term

To evaluate the lateral resistance of rigid monopiles for wind turbines in dense sand under lateral cyclic loading, centrifuge model tests are performed, focusing on the base resistance and degradation of the soil resistance under two-way lateral cyclic loading in the short-term. The slenderness ratio (embedded pile length to diameter) is varied from 3.75 to 8 and the loading frequency is in the range of 0.002 to 0.4 Hz in the prototype scale. Under cyclic loading with a maximum horizontal displacement of 5% of the pile diameter, the build-up of excess pore water pressure is observed, but the maximum value of the average excess pore water pressure ratio is around 50% in the steady-state for dense sand whose relative density is 80%. A simple analytical model for the rigid piles, considering the base resistance, is derived and then used to quantify the significance of the resistance at the pile base and the degradation of the soil resistance under cyclic loading. When the slenderness ratio is less than 5, a significant contribution of the moment resistance at the base is confirmed. The estimation of the degradation of the horizontal subgrade reaction coefficient using the simple analytical model suggests that, through cyclic shear tests for the determination of the deformation properties of the soil in a laboratory, it is possible to estimate the degradation of the soil stiffness and the parameters for the reduced sway-rocking type of foundation model.     

密实砂土中竖向受压PCC桩端阻力计算方法研究

采用基于可视化摄影测量技术的室内试验和理论分析方法,对密实砂土中竖向受压现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)桩端土体变形破坏规律及其端阻力估算方法进行研究。结果表明:PCC桩桩端周围土体在极限荷载阶段形成楔形竖向压缩区和侧向剪切变形区,桩端土体竖向位移在相同深度处始终高于等直径实心桩,呈现冲压破坏特征。在此基础上,利用普朗德尔地基理论,构建了考虑地基滑动面角度变化的PCC桩桩端土体破坏模型,给出了桩端阻力的理论计算方法,并通过承载力系数分析以及理论与试验结果的对比,初步验证了计算方法的合理性,为进一步完善与发展PCC桩设计计算理论提供了科学依据。     

嵌岩工字钢桩承载力特性研究

 嵌岩工字钢桩广泛应用于香港地区,通过现场载荷试验及室内摩阻力试验对这种桩型的承载力特性进行研究。试验结果表明,在垂直载荷作用下嵌岩工字钢桩中的工字钢与周围混凝土界面上会有摩阻力产生,但两者又不能看作是一个复合整体。当荷载增加到一定程度时,钢/混凝土界面上会产生滑移。对于短桩来说,滑移的范围可能达到嵌岩段顶部。因此,在对桩身的压缩变形进行计算时,必须考虑这一特性。根据现场及室内试验结果,对目前采用的桩身变形的计算方法提出修正。对比结果表明,所提出的方法能更好地与现场试验的结果相符合,应用所提出的方法可以对载荷试验的结果进行更加准确的判断。     

注浆抗压桩破坏性静载试验分析

结合某工程桩端注浆抗压桩破坏性静载试验,通过桩身埋设钢筋应力计对各土层的平均极限侧阻值进行了分析,得到在竖向极限承载力作用下,单位侧阻的极限值比工程地质报告提供的侧阻极限值提高了2%~29%,下部土层比上部土层侧阻值增加多数要高等结论。     

钢筋混凝土预制桩和水泥土搅拌桩组合桩水平受荷特性研究

为探讨钢筋混凝土预制桩和水泥土搅拌桩组合桩(简称组合桩)在水平荷载作用下的受荷特性和承载力,基于组合桩的水平载荷试验结果和土体离散层模型,分析了这种组合桩受水平力作用时的变形、内力和桩周土压力分布.结果表明,钢筋混凝土预制桩芯桩的插入改变了水泥土搅拌桩的传力特点.提高了桩的侧摩阻力和侧向承载力;组合桩具有较好的抗侧向变...     

抗拔灌注桩预应力技术的试验研究初探

通过高强钢绞线对抗拔桩施加预应力,改变桩身受力状态,控制桩身裂缝;桩身在预应力作用下侧胀变形,提高桩侧阻力。本文通过试验对预应力抗拔桩的抗裂性能、承载力以及荷载传递特性进行了初步分析。     

贯入双层土中的混凝土管桩桩模与土体作用研究

采用ABAQUS有限元法模拟了混凝土管桩桩模贯入试验过程中贯入阻力的变化规律和桩周土体的水平位移,通过试验数据与计算结果的对比,验证了采用有限元法模拟桩模贯入过程的适用性。在此基础上,探讨了桩模贯入深度、上层土体厚度、桩径、土体强度和桩土摩擦系数在桩模贯入过程中,对桩周土体水平位移和桩模贯入阻力的影响。结果表明：桩周土体水平位移与土体径向位置、桩径关系紧密,并得到了桩周土体水平位移与土体径向位置、桩径之间的关系式;上层土体厚度、桩径和桩土摩擦系数对桩模贯入阻力影响较大,总结了桩模贯入阻力与上层土体厚度、桩径和桩土摩擦系数之间的关系式。最后采用土体附加水平应力云图解释了贯入深度对桩周土体水平位移的影响;桩模贯入上软下硬土层时,桩周土体最大水平位移出现在上层软土中,计算结果可为现浇混凝土管桩在施工设计和桩土相互作用分析提供参考依据。     

失效桩基原因分析与处理方案

通过对南宁盆地泥岩上某失效桩基工程7根桩静载试验结果的综合评定,认为规范规定的单桩竖向极限承载力统计值按照依次去掉高值后取平均,直至满足极差不超过30%的条件,不利于充分发挥桩基的承载力,按工程的特点与荷载等对失效桩基工程进行处理,并按变形进行控制是可行的办法。同时根据南宁盆地泥岩的物质组成、工程特性和力学性质具有的特殊性和复杂性,如独特的互层性地层构造使泥岩软硬相间难以进行风化带划分,在包括水、岩相互作用、机械扰动及时间效应等各种不确定因素的作用下,泥岩地基上的钻孔桩失效的概率比较高的特点,对泥岩地基工程桩基失效与泥岩的诸多特殊工程性质进行分析,指出桩基承载力不足是由于桩端与嵌岩段泥岩承载力下降造成的。钻孔桩成功与否并不因为桩端承载力取值低而会得到保证。     

砂土中竖向和水平荷载共同作用下的单桩承载特性研究

水平荷载引起桩体水平位移,导致桩侧摩阻力发生变化,从而影响单桩的竖向承载特性;竖向荷载影响桩周土体抗力,并随着桩身挠曲变形而产生附加弯矩,从而影响单桩的水平承载特性。利用室内模型试验研究了砂土中单桩在竖向和水平荷载共同作用下的受力和变形特性。试验结果表明:预先施加竖向荷载有利于单桩水平承载力的提高和水平位移的减小;预先施加水平荷载对桩身上部桩侧阻力的发挥有减小作用,但水平荷载的增大对桩端阻力的发挥有促进作用,总体上表现为预先施加水平荷载削弱了单桩的竖向承载力;单桩水平荷载引起的最大弯矩位置在地面以下约5d~7d处,水平荷载对桩身弯矩和桩侧摩阻力的影响主要集中在地面以下0~10d的深度范围内。结合已有研究成果和理论分析,验证了试验成果的合理性并从理论上分析了砂土中竖向和水平荷载共同作用下的单桩承载机理。