桩土共同作有下摩擦桩桩长公式的探讨

桩长检测作为基桩完整性检测当中的一项指标一直以来没有得到应有的重视,其原因有许多,但其中重要的一点就是桩长检测存在一定的误差,而产生误差的主要原因有对纵波在桩身传播速度估计的不准确以及忽略了桩侧土作用的影响.文章针对桩侧土作用的影响,通过桩土作用下桩的振动方程,探讨了摩擦桩在考虑土作用下的振动方程及桩长公式,为实际工程中桩长检测提供一定的理论依据.     

按桩顶沉降控制法确定水泥搅拌桩有效桩长

采用线弹塑性荷载传递函数 ,按桩顶沉降控制法确定水泥搅拌桩的有效桩长。分析了桩的刚度系数、桩端土持力层弹性模量与桩周土弹性模量之比值、桩侧极限位移、桩径及土的泊松比等因素对水泥搅拌桩有效桩长的影响。结果表明 ,除土的泊松比对水泥搅拌桩有效桩长的影响不明显外 ,其余因素均有一定或较大的影响 ,并与弹性理论法分析结论一致。在桩的刚度系数较大且整根桩都搅拌得较均匀而使得整根桩的强度较高的情况下 ,水泥搅拌桩有效桩长能超过 2 0m。     

树根桩单桩临界桩长讨论

树根桩不同于常规的桩基,它的长细比较大(一般大于30),具有很大的表面摩阻力,承载力主要由侧摩阻力承担。因此,在竖向荷载作用下,树根桩必然存在一个临界桩长。本文作者借鉴已有的研究成果,采用佐藤悟提出的荷载传递函数解析法,假定荷载-位移关系为理想的线弹塑性关系,分析了树根桩在竖向荷载作用下的荷载传递特性,并借用Esrig按临界状态原理分析得到的桩土界面上的桩侧阻力经验公式,推导出在竖向荷载作用下,树根桩竖直单桩在匀质土层中的临界桩长计算公式。该方法在树根桩设计时,可为单桩临界桩长的合理确定提供一定的理论依据。     

桩侧摩阻力下的有效桩长讨论

有效桩长在工程上其实就是合理桩长设计问题，有效桩长主要有三层含义。有效桩长和桩侧摩阻力密切相关且成反比，分析讨论计算有效桩长宜从桩侧摩阻力人手，再深入扩散研究相关桩土参数。通过规范估算公式推算有效桩长表明改变桩侧摩阻力可以减少桩身应力集中，为增加桩长减小沉降提供条件。     

水泥搅拌桩桩长的确定

本文分析水泥搅拌桩在加固深厚软土基中,作为复合地基承受竖向荷载,按承载的特性属于纯摩擦桩,为了发挥桩的承载能力,桩长宜大于临界桩长。同时,纯摩擦桩的桩身在一定的长度范围内才有承载作用,为了承载的可靠和经济,桩长不宜大于最大桩长和有效桩长。文中提出了确定临界桩长、最大桩长和有效桩长的方法,并以工程计算实例供设计参考.     

夯实水泥土桩承载机理及临界桩长的研究

根据夯实水泥土桩试验所得到桩身应力-应变关系和桩侧摩阻力与桩土相对位移的关系,运用荷载传递法结合Geddes公式对夯实水泥土桩的承载机理进行分析,探讨其临界桩长,分析桩身材料无侧限强度qu、桩侧摩阻力τu、桩的直径d对临界桩长的影响,并在此基础上提出夯实水泥土桩的临界桩长建议值。     

桩基础尺寸抗震分析

基于桩-土-结构共同作用体系,建立有限元模型,采用随机反应分析计算桩长、桩径对震陷深度的影响。得出结论:在地震荷载作用下,桩长的增加在整体趋势上有利于框架结构整体抗震性能的提高,但桩基太长到达基岩上抗震性能又有所降低。桩径的增大对提高框架和桩的抗震能力是有利的,但持续增大桩径的效果并不明显。     

碎石桩单桩和多桩荷载传递方式的实验研究

 在自行设计加工的二维实验设备上,应用杠杆–砝码加载系统和应力环直接测量桩底压力的方法,研究桩长对碎石桩单桩及多桩(三桩)荷载传递方式的影响。碎石桩材料为白色水磨石子(大理岩),平均粒径0.75 cm;桩间土为人工调制的一定含水量的兰州黄土和沙坡头细砂按体积比3∶1混合而成。实验给出了碎石桩的临界桩长效应,即长度小于临界桩长的短桩和大于临界桩长的长桩的荷载传递方式不同,短桩主要靠桩底土体承受顶部荷载,而长桩主要靠桩顶拱结构和桩间土承受顶部荷载,这决定了短桩和长桩不同的破坏模式,即短桩的桩身刺入破坏和长桩的顶端拱结构鼓胀坍塌连带桩间土楔形剪出的破坏。与单桩相比,多桩的顶部压力对其底部压力存在交叉叠加影响,并且多桩及其桩间土之间的相互作用可以有效减小临界桩长,在桩较短时就能使桩顶端的拱结构生成并趋于稳定。研究结果说明,需对短桩和长桩分别建立不同的承载力计算公式。     

抛物线形侧阻的有效桩长研究

在分析基桩的有效桩长计算现状及存在的问题基础上,假设桩侧摩阻力呈抛物线型分布,根据桩土顶面的位移协调条件,利用Mindlin位移解推导了有效桩长的计算公式,将其结果与桩侧摩阻力呈其它形式分布得到的有效桩长和实验数据进行比较,得出假设桩侧摩阻力呈抛物线分布时有效桩长解更接近实测数据更准确.为了将理论分析解应用到工程桩中,...     

变长度桩-筏地基沉降特性数值模拟

依托某高速铁路DK150+180~DK150+185段软土路基工程实例,分析了该里程区间水文地质条件特点,结合有限差分法分析软件FLAC-3D建立"CFG桩+褥垫层+筏板"复合地基三维数值模型,对改变桩长条件下桩-筏复合地基随动态填土荷载作用下的沉降特性进行对比研究,结果表明:随填筑荷载增加,桩-筏复合地基各结构协调工作是个动态平衡过程;因桩-土之间存在刚度差异,桩顶应力集中程度及沉降均大于桩间土,且路基中心形成沉降"槽",最大沉降值约65mm左右;随桩长度增加桩顶与桩间土沉降逐渐减小;桩长度从15m增至21m,沉降随桩长增加减小幅度趋势较快,而桩长超过21m后,沉降随桩长增加减小幅度趋势缓慢,侧面说明软土地区采用桩-筏复合地基处理措施时桩长易控制在15~21m。     

水泥土搅拌桩复合地基试验研究

在对水泥土搅拌桩复合地基静载荷试验的基础上，分别对桩长和桩间距对复合地基承载力的影响、桩长与复合地基沉降量的关系以及不同桩间距和上部荷载下桩土应力比的变化规律进行了分析和研究，系统地阐述了水泥土搅拌桩复合地基特性，得到了一些有益的结论。     

竖向荷载下群桩变形性状及沉降计算

本文介绍粉土和软土中不同桩距、不同桩长原型与模型群桩竖向荷载下变形试验研究成果。试验结果表明，均匀土层中群桩变形性状随桩距而变化。桩间土压缩变形所占比率随桩距增大而增大，桩底平面以下整体压缩变形和压缩层深度随桩距增大而减小，桩沉降的相互影响比线弹性理论值小得多。建议等代墩基法中的墩底面应根据桩距、桩长、持力层性质设定。本文还对弹性理论法中的相互影响系数和沉降比的理论值进行了修正。     

预应力混凝土管桩实测与数值模拟优化对比分析

预应力混凝土管桩由于具有施工速度快、施工安全等优势已在软弱土地区被广泛使用。本文结合具体工程,针对地基中桩土相互作用的原理,通过简化桩土单元体竖向相对位移分布模式,引入库仑-摩尔模型,利用FLAC-3D软件对预应力混凝土管桩在竖向荷载下的沉降变化进行模拟,将模拟计算结果与现场静载试验结果进行对比,并模拟不同桩长、不同桩径对桩基沉降的影响,得出桩的最优设计。本文分析方法和结论可为类似工程设计和施工提供依据,便于工程应用。     

饱和土剪切波速在基桩缺陷定量分析中的应用研究

在基桩缺陷定量分析中准确定量地描述桩土之间的相互作用是非常重要的。以黏滞阻尼器模拟桩土之间的相互作用,对6种饱和土进行了桩土相互作用模型试验和剪切波速试验。试验结果表明,可以对这些饱和土在土剪切波速与阻尼系数之间建立一致的相关关系。同样依据试验结果分析了试验阻尼系数和理论值的差别,得到了以剪切波速的函数表示的理论值修正系数。由桩身纵向振动响应解析解利用正交试验方法分析了阻尼系数、瞬态冲击力的脉冲宽度和幅值、桩弹性模量、桩密度、桩长以及桩截面积对速度波衰减过程的影响,确定了阻尼系数是影响速度波衰减的唯一显著因素,得到了速度波沿桩身的衰减规律。进而结合土剪切波速与阻尼系数之间的相关关系和桩身缺陷处的能量分配特性建立了利用土剪切波速和桩顶速度响应进行基桩缺陷定量分析的关系式。根据建立的关系式分析了利用剪切波速确定阻尼系数所带来的误差,结果证明由剪切波速最终得到的缺陷程度相对利用试验阻尼系数得到的结果误差一般在10%以内,所以利用剪切波速确定阻尼系数是可行的。     

长短桩组合路堤桩荷载分担规律离心模型试验与数值模拟

采用离心模型试验和三维有限元法,探讨路堤荷载下长短桩组合路堤桩的荷载分担规律。共进行4组离心模型试验,得到不同桩长比时长桩和短桩的桩土应力比随分级加载过程的变化曲线,以及相应的长桩和短桩桩身轴力的传递规律。基于离心模型试验的基本参数建立三维有限元模型,采用Gibson地基模拟离心场中软土地基强度沿深度方向逐渐增大的特性。计算结果与离心模型测试结果的对比验证模型建立的合理性;并且进一步研究长短桩组合路堤桩应用于存在持力层时的层状地基中的桩土荷载分担规律。研究结果表明:随着荷载的增加,长桩分担的荷载逐渐增大,而短桩和桩间土分担的荷载逐渐减小,且都趋于稳定值;桩长比越大,长桩分担的荷载越大;存在持力层时的层状地基更有利于长短桩组合路堤桩加固效果的发挥。     

考虑多年冻土蠕变特性的抗拔桩 非线性有限元分析

 结合青藏铁路多年冻土区钻孔灌注抗拔桩现场载荷试验,依据场地多年冻土地温实测资料、物理力学参数以及冻土类型,考虑多年冻土蠕变特性,对冻土区钻孔灌注抗拔桩进行非线性有限元分析。桩–土体系有限元分析采用三维十节点四面体等参单元,桩–土相互作用采用面–面接触单元;同时,假定桩–土体系本构模型服从Drucker-Prager屈服准则。通过数值模拟计算结果与抗拔桩现场载荷试验的对比分析,结果表明,考虑冻土蠕变的分析结果与试验值较为接近,不考虑冻土蠕变时,当外载荷较大时桩顶上拔位移的计算值要比试验值小43%左右,但外载荷较小时两种计算结果差别不大。因此,考虑冻土蠕变的分析方法更比较符合多年冻土区钻孔灌注抗拔桩的实际受荷特点。     

人工挖孔桩基础工程质量问题分析与处理

论述某商住楼人工挖孔桩基础工程，经检测发现桩基工程存在承载力不足和桩身质量问题。根据桩基工程检测、钻探和施工资料，综合分析事故原因，提出基础的补救措施，并取得良好的使用效果。     

国家体育场桩基水平承载性状的试验研究

针对国家体育场（即“鸟巢”）工程,结构体系复杂,基础桩承受的水平荷载较大的情况,介绍了在国家体育场工程正式施工前进行的水平试桩方案设计思路,并通过分析水平试桩的试验结果,对桩顶为固接和自由状态下的单桩水平承载力及桩身弯矩分布进行了对比,研究了桩土共同工作效应和群桩效应,探讨了地基土水平抗力系数的比例系数m的取值方法。试桩结果不仅为工程桩设计提供了依据,也对控制整个桩基的质量安全起到了重要作用。     

水平荷载桩桩土共同作用全过程分析

在桩基础的分析中 ,对水平荷载桩的计算长期限于弹性 ,而只考虑桩周土体的非线性。本文在考虑钢筋混凝土桩非线性损伤的情况下建立了一种空间耦合数值计算模型 ,并编制了相应的计算程序。通过算例分析证明了所设计的计算程序是合理的和可行的。本文方法可以模拟计算桩身混凝土损伤引起的刚度降低和桩周土体不同应变软化模式对桩身水平位移的影响 ,与传统的或规范意义下的分析方法相比具有机理分析清楚 ,物理意义更加明确的优点     

水平荷载桩桩土共同作用全过程分析

在桩基础的分析中,对水平荷载桩的计算长期限于弹性,而只考虑桩周土体的非线性。本文在考虑钢筋混凝土桩非线性损伤的情况下建立了一种空间耦合数值计算模型,并编制了相应的计算程序。通过算例分析证明了所设计的计算程序是合理的和可行的。本文方法可以模拟计算桩身混凝土损伤引起的刚度降低和桩周土体不同应变软化模式对桩身水平位移的影响,与传统的或规范意义下的分析方法相比具有机理分析清楚,物理意义更加明确的优点。