桩周摩阻力的试验分析

桩周摩阻力、桩底反力与位移和土质有关.通过桩的静栽试验和对桩周摩阻力,桩底反力测试,并对试验数据进行分析,获得了在复杂地质条件下,基桩的荷载传递特性,桩土作用特点,桩周摩阻力及桩底反力发挥特性.在此基础上评估桩的承栽能力,可作为在复杂地质条件下进行桩基工程设计和施工的参考.     

津滨轻轨基础托换桩基承载力的自平衡试验

津滨轻轨基础托换工程采用了直径2.0m、桩长90m的大直径超长钻孔灌注桩,且该桩位处于北方地区软土地基环境.受津滨轻轨高架桥的限制,桩基施工净空仅有7m.采用自平衡测桩技术,对该工程托换桩基极限承载力进行了原位测试.试验在桩端附近位置安设荷载箱,测试荷载箱上部和下部的承载力,根据测试数据并进行荷载转换,从而得出试验桩基的极限承载力.试验同时分析了各土层的实际摩阻力和桩端阻力.数据显示桩端承载力较低,桩端阻力仅为其承载力的5.7%,原位试验验证了桩基承载力满足设计要求.     

Vertical bearing capacity of pile based on load transfer model

The load transfer analytical method is applied to study the bearing mechanism of piles with vertical load in this paper. According to the different hardening rules of soil or rock around the pile shaft, such as work-softening, ideal elasto-plastic and work-hardening, a universal tri-linear load transfer model is suggested for the development of side and tip resistance by various types of soil （rock） with the consideration of sediment at the bottom of the pile. Based on the model, a formula is derived for the relationship between the settlement and load on the pile top to determine the vertical bearing capacity, taking into account such factors as the characteristics of the stratum, the side resistance along the shaft, and tip resistance under the pile tip. A close agreement of the calculated results with the measured data from a field test pile lends confidence to the future application of the present approach in engineering practice.     

秦巴山区软岩地基桥桩承载性状试验研究

为了研究软岩地基桥桩的荷载传递性状、破坏机理,并获取在该地质条件下更为可靠的桩基计算参数,对秦巴山区软岩地基3根钻孔灌注试桩进行竖向静载试验。结果表明:秦巴山区软岩地基桥桩试桩荷载-沉降曲线呈陡降型,实测竖向极限承载力为20 500 kN,桩的破坏方式为桩身材料强度破坏; 淤泥质亚黏土地层中的碎石起到一定的骨架作用,增强了此地层桩极限侧阻力,发挥极限侧阻力所需的桩-土(岩)相对位移为4～8 mm; 强风化砾岩表现为加工软化型,发挥极限侧阻力所需的桩-土(岩)相对位移为3～8 mm; 中风化砂砾岩表现为明显的加工硬化型,所需的桩岩相对位移大,且桩极限侧阻力的特征点不明显; 淤泥质亚黏土地层桩侧阻力占总荷载的60%～70%,随着桩顶荷载的逐步加大,该地层桩侧阻力所占比例不断下降,而嵌岩段桩侧阻力所占比例逐渐上升,达到55%～65%,嵌岩段桩侧阻力沿桩深的分布曲线表现出非线性的特征; 试桩为端承摩擦桩,桩端阻力约占桩顶荷载的20%左右,且未充分发挥,在上部结构允许的沉降范围内,适当增加桩端的沉降有利于端阻力的发挥; 桩侧阻力先于端阻力发挥,建议单桩承载力设计时分别采用不同的端阻力和侧阻力安全系数。     

软土地基中组合桩承载性状试验研究

为掌握组合桩(钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的桩)的荷载传递机理、破坏模式和竖向承载力特性,通过对3根14 m长桩的载荷试验和桩身应变的测量,分析了桩身轴力的分布和桩周的侧摩阻力分布及影响组合桩承载力因素.试验得到了组合桩的Q-S曲线、S-logt曲线、桩的极限承载力;试验表明混凝土桩的插入改变竖向荷载的传递规律,形成了从混凝土桩到水泥土再到土的传递模式,更有效地发挥了桩周的侧摩阻力;水泥土的固化效应、混凝土桩的挤土效应和混凝土桩的荷载传递是组合桩高承载力的主要来源.组合桩具有较高的单桩竖向承载力且造价低,在软土地基工程中具有广泛的应用价值.     

人工挖孔扩底桩的承载力试验研究

介绍了某工程中人工挖孔扩底桩的竖向静载荷试验情况,揭示了其承载力严重不足的原因。试验结果表明,扩底桩的承载力不仅与桩端尺寸有关,而且还与桩端土的状态有关,土质越软,极限承载力越小。因此,在较软弱的地基上,不宜采用扩大桩端尺寸的办法来提高承载力。     

宁东地区深基础桩端极限承载力初探

为了确定宁东地区中风化的砂岩及泥岩桩的极限端阻力,结合宁夏宁东地区3个工程实例的试验研究,针对宁东地区具体工程的地质特点,应用深层平板载荷试验方法,以及试桩埋设有测量桩身应力、应变,桩底反力的传感器方法,测定桩的端阻力,对工程场区的深部地基、土层及大直径桩桩端持力层的承载力进行了评价.试验结果表明,宁东地区中风化的砂岩及泥岩桩的极限端阻力值远高于现行的《建筑桩基技术规范》JGJ 94—2008和《岩土工程手册》中所提供的桩的极限端阻力值.该试验研究为宁东能源重化工基地建设工程积累了宝贵的第一手资料,也为勘察设计单位优化基础方案设计、降低工程造价提供了依据.     

基桩竖向承载力试验研究

根据基桩的现场竖向静载试验结果,身分布规律、竖向承载性状和桩身侧阻发挥特性,施工具有一定指导意义的结论．分析了在复杂地质条件下基桩的荷载传递特点、荷载沿桩得出了一些在洞庭湖区复杂地质条件下对桩基工程设计和     

输水隧洞近接沉箱桩施工的三维有限元分析

使用基于弹塑性增量理论的三维有限元方法,较细致地模拟了公路下输水隧洞近接沉箱桩施工的过程,并考虑了混凝土和注浆地层力学参数随龄期的变化,得出了一系列对设计和施工具有重要参考意义的结论。本文的研究对于类似接近桩基的暗涵工程,具有一定参考价值。     

粮仓建筑中两种常用桩的承载力分析及施工工艺

人工挖孔桩和泥浆护壁钻孔桩,以其施工简便、无噪音、对周围环境影响小、造价低等优点,在工程中被广泛使用.根据桩基试验数据,施工特点,就桩基设计中承载力取值、成桩质量的检测以及对施工的要求等问题,提出一些看法.     

Field study of plastic tube cast-in-place concrete pile

The compositions, technical principles and construction equipments of a new piling method used for ground improvement plastic tube cast-in-place concrete pile were introduced. The results from static load tests on single piles with different forms of pile shoes and on their composite foundations were analyzed. The distribution patterns of axial force, shaft friction and toe resistance were studied based on the measurements taken from buried strain gauges. From the point of engineering application, the pile has merits in convenient quality control, high bearing capacity and reliable quality, showing higher reasonability, advancement and suitability than other ground improvement methods. The pile can be adopted properly to take place of ordinary ground improvement method, achieving greater economical and social benefits.     

PHC管桩在复杂软土地基条件下的设计与施工应用研究

以实际工程为依托,研究了PHC管桩采用静压式施工技术在具有软弱下卧层的持力层中并且受环境场地影响无法穿越此软弱夹层的复杂地质条件下的设计与施工。提出了工程的解决方案,并利用反射波法与高应变法对桩基进行检测,通过检测结果分析证明所设计的PHC管桩满足规范要求。可为类似工程设计与施工提供参考与借鉴。     

黏性土中开口与闭口模型管桩受力性状试验研究

为研究开口和闭口试桩在黏性土体静力沉桩过程中荷载传递规律及承载性能的差异性,采用桩身开槽预埋增敏微型光纤光栅传感器的方法,针对黏性地基土,开展两组不同桩端形式模型试桩承载性能对比试验,测得沉桩过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力及桩身轴力发展变化规律。结果表明：光纤光栅传感器可实时监测沉桩过程中桩身受力状态;开口和闭口模型管桩的压桩力、桩端阻力等荷载均随着沉桩深度的增加呈增长趋势,而不同贯入深度下的桩身轴力却逐渐递减;黏性土中的静力压桩、开口管桩和闭口管桩的桩端阻力占比均超过50%;在桩侧摩阻力发挥上,双壁开口模型管桩外管是内管的3倍。当开口管桩贯入深度达到最大值90 cm时,土塞高度稳定在33 cm,此时,桩侧单位侧摩阻力的分布呈下大上小的形式。     

二元结构岩土基坑“吊脚桩”支护设计数值分析

在山地丘陵地区,上层是土体、下层是岩体的岩土二元结构基坑非常普遍。针对此类基坑支护中常用到的“吊脚桩”的设计和施工特点进行有限元数值模拟与分析,研究了其设计方法及其安全稳定性、桩体嵌岩深度、桩脚处锚杆轴力和预留岩肩宽度等各种影响因素。分析结果表明：此类基坑设计对上层土体按传统设计计算方法进行设计施工时能够保证上层土体开挖基坑的稳定性;增加嵌岩深度或增大桩脚处锚杆预应力都能有效地控制下层岩体开挖时基坑的稳定和变形,锚杆预应力为主要控制因素,施工中要注意对其轴力进行监测;预留岩肩宽度越大,支护桩位移越小,当该宽度大于某定值时,其变化对位移和弯矩的影响作用将不再明显。     

苏州桥站中桩中柱施工工艺参数监测及分析

在地铁隧道建设过程中,暗挖车站洞内机械成桩技术因其降水周期短、施工安全性高、绿色节能性好等优势具有较强推广意义。结合北京地铁12号苏州桥站中桩中柱机械成桩施工的基本情况,对中桩中柱施工参数、资源使用量和工艺流程进行了监测和分析,根据地层环境调整钻进速度可以缩短成桩施工周期,增加地层⑥与地层⑧钻进速度至2 m/h可以减少中桩的成孔用时,增加地层⑦与地层⑨的水资源用量可加强泥浆对桩孔的护壁效果;根据工程数据建立了机械成孔工况预测人工神经网络模型,利用该模型对4根桩的施工情况进行预测,预测结果与监测参数的绝对误差大于5%为工况异常;提高钢管柱调平及灌注效率可以缩短施工周期,改善中桩中柱质量。根据中桩中柱施工工艺参数进行监测及分析为类似工程施工提供借鉴。     

钻孔灌注桩基承载力影响分析

根据桩基现场原位试验,分析了钻孔灌注桩的桩基承载力的性状特征.试验结果表明：各截面的轴力随着荷载的增加而增加,而在同一级荷载下轴力沿桩的深度逐渐变减小,说明桩长是轴力衰减大小的主要因素之一;桩侧/桩端阻力随着荷载的增加而增加,桩侧摩阻力若同时发挥作用,其与一定深度范围有关,而与地层无关,地层仅是侧摩阻力大小的主控因素.在求得单桩承载力特征值时,将桩端阻力和侧摩阻力取相同的安全系数未反映桩基荷载传递的实际情况.同时从经济分析的角度进行试桩成果总结,以期达到节省投资、缩短计划工期的目的.     

串珠状溶洞影响下桩基竖向承载特性离心试验

为探明串珠状溶洞对桩基竖向承载特性的影响,采用离心模型试验,研究桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,不同溶洞顶板厚径比下桩基荷载-沉降特征,竖向极限承载力变化规律,桩身轴力、桩侧阻力及分项荷载变化规律,与下伏无溶洞时进行对比,提出合理顶板厚径比取值方法。结果表明：桩基穿越溶洞后,下伏溶洞顶板厚径比对其竖向承载特性影响较大,与下伏无溶洞相比,厚径比由0.5增大到3.0时,桩基竖向极限承载力影响度由57.4%降至4.0%,厚径比大于2.5后,竖向极限承载力影响度小于5.0%;厚径比增大时,桩基所穿越的溶洞范围内桩身轴力几乎不衰减,上、中层溶洞顶板范围内桩身轴力衰减速度减慢,传递至溶洞顶的荷载较大;在溶洞内桩侧阻力几乎不发挥,随厚径比增大,在上层和中层溶洞顶板范围内桩侧阻力减小;厚径比增加时桩侧阻力和桩端阻力占比分别呈逐渐减小和增大的趋势,逐渐向摩擦端承桩转化,厚径比大于2后,与下伏无溶洞时相比,桩侧阻力减幅小于10%。建议串珠状溶洞区的桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,顶板厚径比大于2.5即可忽略下伏溶洞对桩基竖向承载特性的影响,可根据桩基承载需求确定合理的顶板厚度。     

Uplift behavior and load transfer mechanism of prestressed high-strength concrete piles

Prestressed high-strength-concrete (PHC) tube-shaped pile is one of the recently used foundations for soft soil. The research on uplift resistance of PHC pile is helpful to the design of pile foundations. A field-scale test program was conducted to study the uplift behavior and load transfer mechanism of PHC piles in soft soil. The pullout load tests were divided into two groups with different diameters, and there were three piles in each group. A detailed discussion of the axial load transfer and pile skin resistance distribution was also included. It is found from the tests that the uplift capacity increases with increasing the diameter of pile. When the diameter of piles increases from 500 to 600 mm, the uplift load is increased by 51.2%. According to the load-displacement (Q-S) curves, all the piles do not reach the ultimate state at the maximum load. The experimental results show that the piles still have uplift bearing capacity.     

成层土中长桩竖向承载激发规律研究

针对成层土中长桩承载问题,结合试桩数据建立了成层土中长桩-土相互作用特性分析模型,基于分析模型研究了上砂下黏和上黏下砂中砂-黏占比对长桩竖向荷载-位移曲线的影响,分析了成层土中长桩侧阻和端阻承载分担比,揭示了达到极限承载力时成层土中桩基侧阻、端阻激发规律,即黏土层侧阻可完全激发、砂土层侧阻未完全激发,桩底端阻完全激发,为实际工程中长桩承载力计算选取合理参数提供依据。     

Experimental Research on Large Diameter Cast-in-Place Piles Embedded in Rock

This paper expatiated the field test of large diameter cast-in-place piles embedded in soft rock,including static loading test, high or low strain dynamic test, measurement of stresses and strains of pile body, and pressure measurements between pile tip and soft rock. The relative in-situ test problems are discussed. Based on the limit equilibrium theory and the load transfer equation, a synthesis method of analyzing the ultimate carrying capacity of single large diameter pile is put forward. The research results show that the key to determining the ultimate carrying capacity of single pile with a large diameter is the analysis of the intensity of soft rock.