基桩有效桩长几个问题的探讨

从离心模型试验成果、超长单桩静载试验成果、工程实践及其他学者研究成果中,论证了普通单桩存在有效桩长。深入解释了有效桩长的含义,指出了与临界桩长概念有区别。在分析目前有效桩长定义基础上,提出了合理的有效桩长定义。明确了研究普通单桩有效桩长的意义及存在的问题,并提出了在一定条件下,合理确定有效桩长就是合理设计桩长。     

桩基模型试验研究现状

简要地介绍了桩基现场模型试验、桩基渗水力模型试验、桩基室内普通模型试验的研究成果及其模拟桩基特性的局限性,并着重分析了桩基离心模型试验的研究成果及其模拟桩基特性时的优点和局限性。     

坝基混凝土防渗墙与泥皮接触面试验研究

通过对不同厚度的泥皮和不同粗糙程度的混凝土接触面的大型剪切试验研究,得出不同的强度和变形指标,试验结果表明,在同样的泥皮厚度条件下,混凝土接触面越粗糙能够得到较高的强度和变形指标;在相同的接触面粗糙条件下,泥皮厚度越薄越能得到较高的强度和变形指标。对于上述不同试验条件下强度和变形指标产生差异的原因进行分析,试验中考虑泥皮的存在是合适的。     

用有限单元法分析超长单桩的荷载传递

用描述桩侧摩阻力与桩-土相对位移关系的指数函数,推导出桩-土接触面本构模型,并设置了Goodman接触面单元来分析桩土相互作用。针对超长桩钢筋混凝土受应力大的特点,用混凝土的弹性非线性模型来分析受轴向荷载下钢筋混凝土的应力应变关系。编制的有限元程序能解决层状土及层状土导致沿桩身不同位置处桩-土相互作用不同特性,并针对工程实例桩变截面的特点,采用合理的计算手段使得按等截面桩计算分析结果与按实际变截面桩计算分析结果相同。用此程序对一工程实例进行了计算分析,计算结果与静载试验实测值较符合。     

桩筏基础相互作用分析

提出了考虑土-桩-筏相互作用的迭代分析方法,可获得筏板的内力和桩身轴力等.考虑了桩筏基础下群桩效应作用的群桩桩顶反力分布、群桩桩端力分布及桩与桩相互作用等问题,使得计算的群桩单桩刚度较合理.同时,具有能考虑土的非线性、成层地基及利用单桩静载试验成果反演分析所得参数运用于群桩分析等特点.采用的8节点等参板单元可适用于分析平面不规则形状及变厚度的薄筏板和厚筏板.用笔者提出的方法对桩筏基础实例进行了分析,研究了桩长对该桩筏基础相互作用的影响,并与实测成果及其他学者研究成果进行了对比,表明了该方法能较合理地分析桩筏基础相互作用.     

按桩的割线刚度确定深厚覆盖土层中普通桩有效桩长

在提出的基桩有效桩长定义基础上,提出了桩的割线刚度控制法来确定有效桩长,并采用线弹塑性荷载传递函数,将其应用于确定深厚覆盖土层中普通桩有效桩长。分析了桩土刚度比K,桩径D,桩顶沉降量So,桩侧土极限位移Um,桩端土弹性模量与桩周土弹性模量比值Ko及土层泊松比μ对普通桩有效桩长的影响,其结果表明,除Ko和μ外,其余均有一定或较大地影响。为了将理论分析应用到工程桩中,对参数的取值进行了分析。     

超深桩基础的有效应力地震反应有限元分析

采用有效应力动力分析方法,通过三维有限元数值分析手段,对某长江大桥索塔超深钢围堰加钻孔灌注桩基础进行了地震反应性状分析,对超深桩基础的震陷、地震反应加速度及振动孔隙水压力等动力特性进行了研究。计算结果表明：在地震作用下,桩基发生了较大永久变形,水平位移表现为桩侧土体向桩挤压,桩下部土体向外运动;桩侧附近的地震振动孔隙水压力较小,液化度也较小,相对于天然地基,桩基有较好的抗震性能;桩基础在桩顶部位动力反应相对较大,且边桩的动力反应比中桩的动力反应要大。     

沉入式大圆筒结构码头工作机理离心模型试验研究

沉入式大圆筒结构码头，由于筒体下部有一定长度嵌入港地泥面以下的地基土层中，因此，其工作机理不仅不同于其它挡土岸壁式码头，而且也有别于基床式大圆铜结构码头。本文介绍了用土工物理离心试验对这一结构形式码头工作机理所作的研究，就沉入式大圆的深高比、径高比和筒壁摩擦作用对工作性状影响规律进行了初步研究，另外还尝试测定了大圆筒侧壁土压力分布规律，并探讨了码头面沉降发展趋势特征。     

高堆石坝心墙渗流特性离心模型试验研究

高土石坝在施工期心墙会产生超静孔隙水压力,且难以有效消散,蓄水后心墙从非稳定渗流状态到稳定渗流状态,因此,渗流特性异常复杂。目前,有限元方法进行渗流计算不能考虑施工期引起的孔隙水压力,因而不能完全了解土石坝的渗流特性。长河坝为砾石土心墙堆石坝,最大坝高为240 m。利用离心模型试验技术,通过分析长河坝施工期和运行期心墙的孔隙水压力的产生和消散变化规律研究大坝心墙的渗流特性。试验结果表明,心墙孔隙水压力经历施工时的增长期、竣工后的消散期、非稳定渗流时的增长期和消散期、稳定渗流时的稳定期5个阶段。心墙高程不同、填筑含水率不同,各阶段的孔隙水压力和历时也不同。心墙位置越高或填筑含水率越大,施工期孔隙水压力系数越大,形成稳定渗流所需时间越短。心墙位置越高或填筑含水率越小,心墙位势越大,非稳定渗流期心墙位势大于稳定渗流期。研究成果对高心墙堆石坝设计和施工具有指导意义。