带帽有孔管桩复合地基桩土应力比试验研究

采用室内模型试验方法,对3种开孔方式的带帽有孔管桩复合地基和带帽无孔管桩复合地基进行试验,比较分析桩帽间土压力、桩帽下土压力、桩土荷载分担比、桩土应力比等性状规律。结果表明:带帽有孔管桩复合地基桩帽间土体表面土压力比带帽无孔管桩复合地基要大;带帽有孔管桩复合地基桩土荷载分担比、桩土应力比均小于带帽无孔管桩复合地基;带帽有孔管桩复合地基更能发挥桩周土体分担荷载的作用。研究成果验证了孔隙水能通过桩孔进入有孔管桩内腔,减少土体含水量,提高桩周土体抗剪强度,为带帽有孔管桩复合地基理论研究提供试验依据,对其应用推广具有指导价值。     

PHC管桩工程特性分析

以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩受力特性研究。利用桩身预先埋设的光纤传感器,并借助静载荷试验、高应变和静力触探等现场测试手段,研究了PHC管桩在不同级别荷载作用下桩身沿深度的受力分布特征,发现PHC管桩侧摩阻力不仅与地基土层性质相关,而且其分布特征也与桩埋置深度有很大关系;桩体上段摩阻力较小,中间段发挥度最大,下段桩身轴力衰减较快;根据试验结果提出了PHC管桩单桩承载力修正公式,用该式求得PHC管桩单桩承载力与静载荷试验结果吻合,说明修正公式是合理的。     

竖向受荷混凝土桩-地基土模型试验研究

桩基础广泛应用于建设工程项目中,桩基础承载力和地基土体沉降是影响建设工程项目质量的重要因素。通过自主设计加载装置和量测系统,进行竖向荷载下室内单桩静荷载模型试验,分析桩顶沉降、桩身应变、桩身轴力、桩侧摩阻力以及桩周土压力,研究桩体荷载分担和地基土体沉降机理。试验发现,存在一个地基土沉降盆,范围内的土体沉降较大,易对地基承载力和稳定性产生影响;存在一个有效桩长,当桩基长度超过此值时,增大桩长无法增大桩基极限承载力。试验结论对桩基设计提供参考,旨在保证桩基和地基土的承载作用。     

饱和黏土中热交换桩承载力特性模型试验研究

在28℃,28℃→55℃,28℃→55℃→28℃三种工况下,开展宁波饱和黏土中热交换桩承载力特性模型试验研究,先对桩土加热(降温),再进行静载荷试验,测定土体的温度和孔隙水压力、地表沉降及桩顶位移、桩身轴力和荷载–沉降试验数据,研究土体的热固结过程及桩负摩阻力的形成机制;其次,以模型试验为原型,利用Abaqus软件建立了考虑热流固耦合作用的桩–土有限元模型,将计算结果与试验结果进行对比验证,进而讨论温度对桩身轴力和桩侧摩阻力的影响,结果表明:加热升温后,桩、土发生膨胀变形,土中出现超静孔隙水压力;随着孔压的消散,土体发生热固结现象,且其固结沉降量大于桩体沉降量,地基最终表现为沉降变形,而桩侧出现下拉荷载,产生负摩阻力;随温度的升高,沿深度方向,桩身轴力衰减,热固结后土体的强度有所提高,桩侧摩阻力增大,单桩极限承载力随温度的升高而增大。     

路堤荷载下塑料套管桩复合地基承载特性研究

通过对塑料套管桩复合地基的静载试验并在其周身埋设钢筋应力计,测试塑料套管桩复合地基的荷载传递机制,为以后的塑料套管桩的应用提供一定理论依据。随着荷载的增大,不同深度处桩身轴力均呈现逐渐增大的趋势,但是增加幅度不同,这与土的性质有关。轴力随着深度的加深逐渐减小,塑料套管桩显现出摩擦桩的力学特性并根据理论分析与现场试验对单桩承载力的经验公式进行了修改,并得出侧摩阻力的修正系数为1.30。通过现场堆载试验分析了塑料套管桩的加固效果,得出塑料套管桩软基处理具有可快速堆载,沉降稳定快等优点。     

岩溶地区管桩复合地基单桩承载特性试验研究

随着城市化进程的发展,城市用地到了寸土必争的地步,因此原先不适合大型工程的岩溶地区也被频频开发。以岩溶地区复合地基中的管桩静载试验为载体,开展了基本分布式光纤传感技术的应变测试,测试管桩承载力的分布情况,分析探讨了管桩在各级荷载下的力学参数及变形情况。试验揭示了管桩在静载试验中的变形规律,并由此间接得出桩身的轴力,侧摩阻力分布。结果表明,施加的荷载在一定的大小范围内越大,桩身应变、应力、轴力和累计变形越大;桩身应变、轴力总体上有沿着桩身逐渐减小的趋势,桩端处的应变和轴力最小。     

考虑桩侧土体非线性的静荷载作用下的单桩沉降时间效应研究

 采用双曲线模型模拟桩侧土体的非线性,研究成层地基中静荷载作用下单桩沉降的时间效应,以及沉降稳定之后的桩身侧摩阻力和桩身轴力的分布情况。首先,将桩身自上而下划分为有限个单元段,采用基于行波分解的波动分析程序,推导出静荷载作用下任意时刻桩身任意位置处的位移方程;然后采用参数分析的方法,分析桩–土参数对单桩沉降性状的影响;最后模拟基桩静载荷试验的s-lgt曲线和q-s曲线,并与实测数据进行对比。结果表明：静荷载作用下单桩沉降的时间效应十分明显,建立的模型能够较好地模拟单桩在静荷载作用下的沉降性状。     

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。     

单桩在竖向受荷条件下的时间效应

通过单桩的有限元固结分析,研究了单桩在不同加载方式下的桩顶荷载-沉降关系曲线,揭示了不同载荷比条件下桩身轴力和桩侧摩阻力受荷载维持时间的影响程度,以及桩侧和桩端下土体中的初始超静孔压分布,通过分析与实测结果表明,土体的固结对单桩的静载荷试验的影响很小,桩身上的荷载主要以剪应力的形式传递到周围土体中。     

开挖卸荷条件下单桩承载力特性的模型试验研究

基坑开挖卸荷会导致开挖段桩侧摩阻力缺失以及坑底桩周土围压减小,削弱桩基承载力。针对桩周土体开挖卸荷条件下的单桩承载力特性进行室内模型试验研究,通过模拟地面试桩和坑底试桩的竖向静载模型试验,分析单桩荷载传递过程,测试单桩极限承载力,研究桩周土体开挖卸荷对桩基承载力的影响。对比开挖卸荷前单桩的承载特性,开挖卸荷后桩顶及桩底沉降量均有增加,桩身轴力以及桩端阻力有所增大,模型单桩极限承载力下降。     

软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力研究

对软土中18m长水泥搅拌桩复合地基,进行了现场单桩静载试验、承压板下有无褥垫层的单桩复合地基载荷试验、四桩复合地基载荷试验及桩中心插12m长微型加劲钢管的单桩复合地基载荷试验,研究了复合地基破坏模式、褥垫层、桩身强度等因素对复合地基承载力的影响,对软土中超长水泥搅拌桩复合地基承载力检验方法及承载力评价提出了建议。     

酸性土腐蚀对钢桩基础承载性能的影响

土质酸性是导致钢桩腐蚀的主要原因之一。服役于酸性土中的钢桩将会被侵蚀,导致桩身材料劣化,影响了桩基的安全性和耐久性。为了了解腐蚀桩的承载性能,通过中性和模拟酸性土两种环境下的桩基室内模型试验,测得腐蚀前后承台沉降量和桩端阻力值随桩顶加卸载的变化规律以及地面堆载固结过程中各土层沉降量、桩端阻力值、桩身轴力值以及桩侧摩阻力的变化情况。研究表明,由于腐蚀钢桩表面产生大量疏松的锈蚀产物,使桩–土界面的黏着力大大降低。桩顶承台的沉降量较未腐蚀桩大,腐蚀桩的桩端阻力值比未腐蚀桩大。而在堆载固结条件下,由于堆载作用不仅加速了桩间土体的固结,桩–土界面再次挤密,单桩以及群桩中各桩的桩端阻力值减小。腐蚀桩的中性点位置明显下移,腐蚀率越大的桩,桩侧负摩阻力的增加值越大,腐蚀前后中性点位置处桩身轴力变化率越大。研究成果可以为腐蚀条件下各类桩基载荷性能研究提供参考。     

钢管桩逆作复合基础竖向承载性能试验研究

为了研究砂性土中钢管桩复合基础的承载特性,设计了模型桩系列试验。结果表明:对于单桩复合基础,封桩前阶段的荷载全部直接由承台底砂土承担,封桩后阶段桩体达到极限承载力之前,桩体分担的荷载占荷载增量的73.5%～92%,当桩的承载能力达到极限后,随着荷载的继续增加,桩分担的荷载比例较之前衰减明显,而土体分担的荷载比例增加。钢管桩八桩复合基础中,桩身轴力在桩身上部的衰减梯度明显小于中下部,角桩衰减速率最大,边桩次之;桩身摩阻力自上而下逐渐发挥,桩顶以下1.55 m处摩阻力达到最大;每级荷载作用下,角桩的侧阻力大于边桩。钢管桩群桩复合基础的竖向承载力远大于相对应的高承台群桩承载力。     

柔性基础下粉喷桩复合地基的承载力计算

通过现场实测及有限元计算,讨论了采用粉喷桩处理饱和黄土与淤泥质土所形成的复合地基,在柔性基础作用下,基础刚度及复合地基中的桩体对复合地基承载力的影响。结果表明:减小基础刚度有利于桩间土体承载力的发挥;桩体对饱和黄土承载力的影响程度大于对淤泥质土体承载力的影响程度。最后依据实测及有限元分析结果,在原有刚性基础下粉喷桩复合地基承载力计算公式的基础上,增加了基础刚度影响系数与桩间土体承载力提高系数,并给出了各影响系数的建议取值范围,使其适用于柔性基础下复合地基的承载力计算。     

摩擦端承桩复合桩基设计研究

提出一种摩擦端承桩复合桩基设计方法 ,即在剪力墙或柱下集中布桩 ,桩顶与筏板 (或承台 )间设置一定厚度的软垫或专用变形器。通过迫使桩间土先于桩顶发生沉降使其承担预定的荷载 ,随后增加的荷载则由桩、土共同承担。该法可充分发挥地基土的承载力 ,大幅度减少用桩量和筏板厚度及配筋 ,其经济效益明显优于常规桩基和复合地基。对其承载机理和变形特性进行了初步研究 ,得出了承载力和沉降近似计算公式 ,并成功应用于工程实践 ,取得了很好的经济效益     

粉喷桩单桩与四桩复合地基对比试验研究

对粉喷桩单桩和无承台四桩复合地基进行了对比试验研究,通过分析各自承载力和沉降情况,揭示了粉喷桩无承台四桩与单桩承载性能的差异,指出单桩复合地基静载荷试验承载力高于多桩复合地基静载荷试验,同时单桩复合地基沉降小于多桩复合地基。     

单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响

现行规范中刚性桩复合地基路堤稳定分析方法不能反映单桩承载力、桩帽等对路堤稳定性的影响,计算的路堤稳定安全系数严重偏大,导致部分刚性桩复合地基路堤滑塌。为克服刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷,在研究刚性桩复合地基路堤滑塌原因的基础上,分析了路堤滑塌时桩土相互作用,及刚性桩提高路堤稳定性的机理。然后,在分析刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷的基础上,将修正密度法完善为修正重度法。最后,为研究单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响,利用修正重度法分析了刚性桩长度、间距、扩底、桩帽等对路堤稳定性的影响,对比了不同稳定分析方法计算结果,并对刚性桩复合地基路堤设计提出了建议。研究表明：单桩承载力对密桩复合地基路堤稳定性影响很小,对疏桩复合地基路堤稳定性影响很大;增大单桩承载力比减小桩间距更合理;刚性桩在持力层中扩底比加大桩长更有效;利用桩帽、土拱等措施将大部分路堤荷载转移到桩顶方可发挥单桩承载力对路堤稳定性的作用;软土强度随深度增大不明显时应慎用悬浮桩复合地基。刚性桩复合地基路堤宜采用“强桩大帽”的疏桩复合地基方案。     

桩土明确分担荷载的复合桩基及其设计方法

本文对大桩距低承台摩擦群桩中的单桩取用其极限承载力，形成桩上共同作用并明确分担荷载的复合桩基；提出整体承载力和沉降量双重控制的设计方法。     

夯实水泥土桩复合地基承载力性状试验研究

针对非饱和黏土及粉土中夯实水泥土桩复合地基，进行不同桩长、不同配比单桩载荷试验，不同桩长的单桩及四桩复合地基载荷试验，不同面积置换率的九桩复合地基载荷试验。研究复合地基破坏模式，探讨桩长、面积置换率对复合地基承载力的影响。通过对比不同承压板宽度复合地基载荷试验结果，指出目前采用单桩复合地基载荷试验结果评价夯实水泥土桩复合地基承载力存在的问题。     

预应力管桩承载力性状的有限元计算分析

基于有限元数值方法,分析预应力管桩桩与土之间作用机制时采用荷载传递法,对Bowles方法进行改进,避免了需现场测量的限制。应用Fortran软件编制预应力管桩单桩计算程序,通过多层土体实例计算,其结果与静载试验结果基本吻合,说明其用于分析预应力管桩承载力性状具有一定的合理性,对预应力管桩工作性状研究和工程应用具有一定的...