高喷插芯组合单桩荷载传递简化计算分析

 高喷插芯组合桩(JPP桩)是由高压旋喷桩和预应力混凝土芯桩构成的一种新型组合桩。结合JPP桩不同的组合特点,采用理想弹塑性模型模拟桩侧土体的非线性,弹性模型模拟水泥土与芯桩界面的荷载传递特性,双折线函数模拟桩端土的硬化特性。基于荷载传递法,考虑水泥土与芯桩界面摩擦、水泥土或芯桩与桩周土界面摩擦,提出不同组合形式下JPP桩荷载传递的简化计算方法,并与模型试验结果进行对比,验证该计算方法的可行性和可靠性。采用提出的简化计算方法对JPP桩荷载传递机制进行分析,并对不同组合形式、不同水泥土厚度、不同水泥土弹性模量、不同刚度系数比等影响荷载传递的主要因素进行计算分析。分析结果得出：从承载力、沉降控制、经济角度综合考虑,分段组合承载效果最好;增加水泥土厚度可有效提高JPP桩承载力;JPP桩变形由高强度的芯桩控制,水泥土弹性模量的改变对JPP桩变形影响较小。     

超长水泥土搅拌桩的荷载传递特性

大型构筑物实体下超长水泥土搅拌桩的桩身应力和变形观测结果表明,对桩身质量良好的水泥土桩,在长期荷载作用下呈现出接近刚性摩擦桩的荷载传递特性和较高的桩土应力比,并且,只要桩身中下部水泥土强度有保证,群桩中桩身轴力的有效传递深度可达25m以上.     

桩土体系荷载传递机理在静载试验中的应用

对桩土体系荷载传递机理在桩静载试验中的应用进行了分析和研究，利用桩土体系荷载传递分析计算的基本微分方程及应力-应变转换原理，建立了桩静载试验中的应力变化规律和桩身变位变化规律的快速推演方法。     

应用MATLAB处理单桩荷载传递试验的数据

结合单桩静载试验分析,介绍应用Matlab语言编写计算及绘图程序来处理单桩在竖向荷载作用下荷载传递试验数据的方法,可显著提高试验研究的数据处理效率和结果可视化程度。     

大直径深长钻孔灌注桩分层荷载传递特性试验研究

 基于常州高架一期工程现场静荷载和桩身应力测试结果,分析竖向荷载下大直径深长钻孔灌注桩在分层土中的荷载传递规律。由于试桩加载至破坏,故对此分析能为深入研究大直径深长钻孔灌注桩的承载性状提供有价值的工程参考。试验结果表明：大直径深长钻孔灌注桩端承力所占比例较低,荷载–沉降关系呈陡降型,存有明显拐点;侧、端阻力非同步发挥且相互影响,同时上下层侧阻力亦先后发挥至极限;通过对试桩的实测数据进行分析可得,埋深对桩周具有相似物理力学特征土层的侧阻力影响较大,一些土层实测侧阻力与勘察报告推荐值有很大差异;土层(1)和(3)荷载传递曲线属加工软化型,而桩端土荷载传递曲线属明显的双折线硬化模型,这说明上部土层有剪切破坏趋势,使侧阻产生一定程度削弱,而在承载时端承力有较大发挥空间。     

承台下桩的荷载传递规律研究

分析了承台下桩的荷载传递规律及承载性能,表明,承台下的桩由于受到承台的影响,其承载性能,特别是荷载传递规律与一般所研究的无承台桩有很大区别。通过分析得到了一些有参考价值的结论。     

高喷插芯组合桩组合优化及承载机理试验研究

对高喷插芯组合桩(JPP桩)的四种常用组合形式进行了模型试验研究,通过在芯桩上粘贴应变片和在桩底埋设土压力盒等仪器对JPP桩轴力、桩侧摩阻力及桩端阻力进行了测量,得到如下结论:水泥土与芯桩的不同组合形式对JPP桩承载力有较大影响;水泥土分段后,形成类似葫芦状的表面,增大了桩与桩周土的粗糙度,并且每段水泥土端部均能提供一定的端阻力,桩承载力提高明显;组合段位置对桩承载力也有较大影响,水泥土与芯桩下部组合时桩侧摩阻力增大明显,下组合的JPP桩承载力表现出比分段组合1的JPP桩承载力大的特点,组合段宜设计在JPP桩下部;工程设计中,JPP桩宜采用3段以上的分段组合形式,并将分段组合放在芯桩的中下部,根据土层性质分段高压旋喷水泥土,从而达到节约造价、提高桩承载力的目的。     

荷载传递法研究单桩荷载-沉降关系进展综述

荷载传递法概念明确,能反映桩土体系的荷载-沉降主要工作机理,同时具有计算简单、实用性强的优点。根据桩侧和桩端土体的物理力学特性,利用荷载传递方法来确定桩的荷载-沉降关系,是近年来国内外学者广泛关注的问题,对工程界来说,研究这种方法也是很有必要的。分别从荷载传递函数类型、数值计算方法和参数选取及其优化等方面加以概括,总结了单桩荷载传递法近年来的最新进展。今后的工作中,应更加重视通过荷载传递机理分析和试验对比,得出较为实用的地区经验参数,指导设计和施工。     

基于桩–岩结构面特性的嵌岩桩荷载传递分析

 嵌岩桩的荷载传递特性主要取决于混凝土–岩石界面的剪切特性。基于桩–岩结构面剪胀及破坏机制,建立适于弱质岩石嵌岩桩侧摩阻力传递模型,求得破坏及弹性条件下桩侧摩阻力及桩身轴力的解析式,并由此推导出嵌岩桩的临界长度。基于所获得的解答,深入探讨桩侧摩阻力和桩身轴力随深度变化的分布规律,从理论上分析嵌岩桩桩径、桩–岩模量比、剪胀角对嵌岩桩荷载传递的影响,并提出有关设计建议。提出可近似考虑各因素综合影响系数h,可作为嵌岩桩承载性能的宏观控制指标。同等条件下,h值越大,嵌岩桩承载性能越好,能承受的极限荷载也越大。工程算例对比分析结果表明,理论计算与实测结果吻合较好,对嵌岩桩设计有一定参考价值。     

带承台单桩动刚度的试验研究

采用激振法和冲击激励法对广州珠江电厂燃气(LNG)联合循环工程4根带承台的冲孔灌注桩进行现场试验,试验内容包括:单桩竖向、单桩水平-旋转耦合受迫振动试验和自由扭转振动。根据现场试验的结果,给出单桩抗压动刚度、抗剪动刚度、抗弯动刚度、抗扭动刚度和单桩扭转振动、单桩竖向振动和水平-回转耦振动的阻尼比的测试结果。同时,研究带承台单桩动刚度和阻尼比随桩长的变化规律,为大型动力机器基础的振动和隔振设计提供技术依据。但在现场试验时,因周围环境对测量结果有一定的干扰,为了能有效地去除环境干扰和其他模态的影响,使测试数据可靠,采用跟踪滤波、平均和模态识别技术,大大提高测试数据的精度和可靠性。     

桩土界面荷载传递双曲线模型的改进及其应用

 首先,在总结前人土–结构相互作用试验研究成果的基础上,改进反应桩土界面荷载传递性状的双曲线模型,改进后的模型能够描述随着地基土固结、桩侧土初始剪切刚度随时间增长以及桩土界面的分阶段加/卸载循环剪切特性。然后,利用改进模型对文献中的算例进行分析,计算结果与文献结果比较接近,验证了改进模型的合理性。最后,利用该模型分析大面积荷载下,在桩顶作用大小不同的竖向荷载以及桩侧土达到不同固结度时再打桩情况下,桩身摩阻力、中性点位置及桩承载力的发展变化规律。研究结果表明,桩身中性点位置、桩身负摩阻力随地基土的固结逐渐变化;在地基土固结过程中,桩承载力逐渐减小。该研究成果可为桩基工程设计提供有益的参考。     

Y形沉管灌注桩复合地基荷载变形特性

 Y形沉管灌注桩是根据国外先进的Y形桩设计理念结合国内传统沉管灌注桩的施工工艺研制出的一种新型沉管灌注桩。结合Y形沉管灌注桩在某高速公路桥头软基加固中的应用,根据理论计算和现场静载试验,得出同等截面积的Y形桩比圆形桩的侧表面积增加了50%左右,证明Y形沉管灌注桩侧摩阻力可以显著提高,从而在等工程量的前提下可以大幅提高桩基的承载能力;根据其工作机制分析,表明Y形桩是一种以摩擦为主的摩擦桩或端承摩擦桩。通过现场监测,对Y形沉管灌注桩复合地基的桩土应力比、表面沉降、土体侧向变形等变化规律进行研究,并分析桥头软基加固效果;监测资料和现场静载试验表明,Y形沉管灌注桩复合地基具有承载特性好、可显著减小地基的沉降量、路基工后沉降小的特点。根据技术经济比较,表明Y形沉管灌注桩比其他复合地基方法有一定的优势,具有施工质量可靠、加固效果显著、经济合理的特点,可以在同类工程中推广应用。     

桩端后注浆大直径超长钻孔灌注桩承载力的试验研究

根据某工程对桩底注浆和未注浆的两根试桩自平衡法静载试验结果,通过对基桩的竖向极限承载力性状、平衡箱上下半段荷载-沉降曲线综合分析研究,揭示了桩底注浆对基桩承载性状的影响情况。     

薄壁筒桩在滩涂土地区荷载传递特性现场试验研究

 目前,国内外缺乏通过现场试验对薄壁筒桩荷载传递特性方面的研究,关于筒桩加固滩涂土地基的研究也较少。以温州浅滩一期半岛起步区首期1#地块为工程背景,进行现场荷载试验,以现场实测数据分析筒桩荷载传递特性。研究结果表明：在最大荷载作用下,较长的筒桩表现为端承摩擦型桩,桩侧摩阻力比约为75%,较短的筒桩表现为纯摩擦型桩,通过增加桩长、桩径可以提高筒桩竖向承载力;该类地区适合建5层以内工业厂房;桩身轴力自上向下逐渐发挥,桩身上部与下部土层摩阻力异步发挥;当上部土层达到极限侧摩阻力时,随着荷载的增加,出现侧阻软化现象,内侧摩阻力沿桩身自下向上逐渐发挥,为外侧摩阻力的20%～25%。采用簿壁筒桩加固滩涂土地基时,应考虑土芯内侧摩阻力对承载力的贡献。     

大直径钻孔灌注桩负摩阻力试验研究

 针对大面积堆载情况下,周边土体的沉降使桩基产生负摩阻力从而导致桩基承载力特性变化的问题,以宁海电厂工程2组冲孔灌注桩的现场负摩阻力试验为例进行讨论。通过对原位试验结果的全面分析,探讨桩周土体固结沉降对桩身所受下拉荷载和中性点位置的影响。根据实测桩土沉降曲线确定的中性点与根据桩身轴力沿深度变化曲线确定的中性点位置大体相一致,位于可压缩土层下部,桩身最大轴力随固结时间而增大,中性点位置也随时间略有上移;分析桩侧摩阻力系数的大致范围以及施工工艺对负摩阻力的影响,现场试验得到的桩侧摩阻力系数为0.3～0.4,由于桩基施工的影响导致该值与规范相比略大,工程中应充分考虑成桩工艺对负摩阻力的影响;指出负摩阻力桩基的设计分析中沉降计算至关重要。得出的结论可指导同类工程的设计和施工。     

高压旋喷桩加固软基施工技术研讨

软弱地基处理,工程界积累的成熟方法有:人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩、静力压桩、软基换填、CFG桩、高压旋喷桩等。地基为淤泥、淤泥质土、砂土、黄土、软弱黏土等软弱土层时,采用高压旋喷桩加固处理地基,成桩效率高,成本低[1]。针对漱玉花园小区天然地基砂土、粉质黄土特征,研究高压旋喷桩工艺流程、加固效果检测。施工和研究结果表明砂土、粉质黄土软弱地基,采用高压旋喷桩加固技术,大大提高了地基承载力,满足设计和规范要求。