大直径超长桩压浆后承载性能的试验研究及有限元分析

结合大直径超长桩试桩得到的试验资料,应用有限元方法分析了压浆对大直径超长钻孔灌注桩承载性能的影响。根据反分析计算结果可知,桩周摩阻力、桩端加固体变形模量及桩周土的变形模量均有不同程度的提高,桩周土在整个桩长范围内变形模量提高幅度为33 %～67 %,平均侧阻力提高幅度为30 %～40 %,与实测结果相基本一致。     

土体参数对大直径空心桩承载性状影响的仿真分析

借助MARC软件,系统分析了桩周土体c、值及土体模量E值对大直径空心桩承载力的影响,分析表明E值是影响 大直径桩承载力的主要因素。文章进一步分析了桩端土体模量E对Se值(桩端沉降与桩顶沉降之比)及对桩身轴力曲线的影 响。通过与实测结果比较,证明所建模型合理。     

桩端压浆对超长大直径桩侧阻力的影响研究

桩端压浆可大幅提高超长大直径桩侧阻力,且桩侧阻力的提高成为桩承载力提高的主要原因。桩土间存在一个软弱层（泥皮层）,浆液在压力作用下总是沿着软弱面向上运动,并对桩侧土产生挤压,在使桩径扩大的同时,亦对桩周土体进行加固,从而使桩侧摩阻力提高。根据超长大直径桩工程实例的静载荷试验、标贯试验及CT检测结果证明,压浆后在桩端以上一定范围内桩周土强度提高,桩侧阻力提高12.39 %～52.87 %,侧阻力增量占总增量比例达56 %～88 %。     

桩土相互作用时桩参数对大直径空心桩承载影响的有限元研究

运用Ansys有限元技术,分析了在竖向荷载作用下大直径空心桩桩顶沉降、桩端沉降与桩身压缩三者的关系,桩长L对桩身轴力的影响,桩长L、桩径D、桩体弹性模量E对桩P-s曲线的影响,桩长L、桩径D对桩P-Se（桩端沉降与桩顶沉降的比值）曲线的影响,具有工程上的实际意义。     

灌注压浆桩与普通灌注桩载荷试验对比

同一地区、工程地质条件近似、桩径相同情况下,灌注压浆桩比普通灌注桩可缩短桩长1/3,而承载力提高1/3,沉降量减小1/3,还降低工程造价,是值得推广的一种桩型。     

大直径后压浆灌注桩承载力和沉降的实用计算方法研究

基于收集的139个工程中的716根试桩静载试验数据,对大直径后压浆桩承载力和沉降的实用计算方法进行研究,在统计分析的基础上给出了以土层为分类的侧摩阻力及端阻力增强系数,建立了适用于不同压浆类型的大直径后压浆桩承载力实用计算方法,并且通过大量的实测数据验证了该方法的可靠性。为了考虑后压浆对大直径桩基础沉降控制的影响,在未经压浆的大直径桩基础沉降计算方法的基础上引入了后压浆沉降影响系数,基于统计分析给出了后压浆沉降影响系数的建议取值范围,提出了一种适用于不同土层的大直径后压浆桩沉降计算经验预估方法,最后通过工程实例验证了该方法的适用性。该研究成果纳入了中华人民共和国行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ3363-2019)及工程建设行业标准《公路桥梁灌注桩后压浆技术规程》(T/CECS G:D67-01-2018),可为后压浆技术的广泛应用起到推动作用。     

超厚细砂地层大直径后压浆桩荷载传递计算与分析

为了研究超厚细砂地层大直径后压浆桩的荷载变形特性,基于石首长江公路大桥8根大直径钻孔灌注桩现场静载荷试验结果,分析大直径后压浆桩的荷载传递特性,采用BoxLucas1函数的荷载传递模型,在考虑浆泡半径和桩身水泥结石体厚度的基础上建立了后压浆桩荷载-沉降关系的计算方法,并给出了不同土层桩侧、桩端增强因子经验取值范围,通过工程实例验证了方法的合理性;基于实际工程通过改变桩长及桩径,进一步计算分析超厚细砂地层大直径桩承载特性的变化规律。结果表明,该方法能较好地给出后压浆桩荷载-沉降关系的范围,可采用计算结果的下限作为工程设计使用;大直径桩承载性能随着桩长或桩径增加逐渐提高,桩径一定时,大直径桩的承载性能提高幅度随着桩长增加而逐渐趋于缓慢,且桩长达到一定值时,端阻所占比例几乎为0,表明通过增加桩长来提升大直径桩的承载性能受到有效桩长的影响;而桩端、桩侧组合后压浆技术能改善大直径桩的有效桩长问题,并能显著地提高大直径桩的极限承载力和端阻力所占比例。     

大直径桩承载特性的研究进展评述

从大直径桩的荷载传递特性、在竖向荷载作用下承载特性的试验和理论、在水平向荷载作用下承载特性的试验和理论方面评述大直径桩承载特性的研究进展。同时指出各种研究中存在的问题,以及各种研究方法的优点和不足。     

钻孔压浆成桩法在大口径斜桩施工中的应用

介绍钻孔压浆成桩法在第四纪粘土地层大口径斜施工中的应用情况,为无砂混凝土斜桩成桩施工了一定的方法和经验。     

考虑大变形的静力压桩数值模拟

静力压桩过程是一种稳态贯入过程。该过程使得桩周附近区域的土体产生较大挤压作用,并出现了较大变形,因而基于传统小变形的有限元分析与真实的贯入过程有着较大的误差。基于更新的拉格朗日列式法,分析压桩时产生的大变形,引入桩-土界面间的接触作用,桩周土体采用Mohr-Coulomb模型,并运用有限元方法进行数值分析,较好地实现了静力压桩过程的数值模拟。     

大直径超长灌注桩水平承载性能的参数敏感性

大直径超长灌注桩是高规格建（构）筑物桩基工程的发展趋势,但有关其水平承载性能的研究还较少。依托江苏靖江文化中心大直径超长灌注桩建设项目,通过现场试桩试验获得了桩身水平受力及承载变形特征。采用孔压静力触探（CPTU）测试p-y曲线法构建了大直径超长灌注桩水平承载数值计算模型,在与现场试桩结果比对验证之后,进一步研究了桩径尺寸效应、桩顶嵌固形式、桩身倾角、竖向载荷对大直径超长灌注桩的影响规律。最后通过计算各影响因素的参数敏感度,实现了对大直径超长灌注桩水平承载性能参数敏感性的客观定量评价。研究结果表明：原位测试CPTU可以很好地应用于大直径超长灌注桩的水平承载分析,大直径超长灌注桩参数敏感度由大到小依次为：桩顶嵌固形式、尺寸效应、竖向荷载、桩身倾角。     

软岩钻孔灌注桩承载力的数值模拟

如何确定软岩地区钻孔灌注桩的承载力是一个复杂而又亟待解决的问题。本文以南京长江三桥软岩钻孔灌注桩为例,利用数值模拟法(FLAC3D模拟分析),模拟南京长江三桥软岩钻孔灌注桩逐级加载后的受力性状,根据得到的桩周土岩的应力场、位移场及破坏区的分布和扩展,确定软岩钻孔灌注桩的极限承载力。将数值模拟结果和自平衡测试结果进行比较,笔者发现两者吻合较好。     

新型螺旋成孔根植注浆竹节管桩抗压性状数值模拟研究

新型螺旋成孔根植注浆竹节管桩是一种新的组合桩型,具有承载力高、技术含量高和安全性能好等特点。为了更好地了解新型组合桩的抗压承载机制,应用ABAQUS软件进行抗压数值模拟。通过将模拟结果与现场试验结果对比,验证了数值模型的可靠性。分析模拟结果,发现桩身竹节处存在2～3倍桩径的应力影响范围,并且存在1.6～1.8倍桩径的空壳区,竹节极限承载力从上到下排列线性增长（除第1节和最后一节）。结果还表明,竹节间距、水泥土厚度、桩侧土弹性模量以及桩端土弹性模量都对组合桩极限承载力有影响,而水泥土弹性模量的影响则可忽略。以往相似工法的极限承载力公式都不能很好地诠释本桩型的受力特性,因此,结合理论分析与抗压受力机制,提出考虑侧阻竹节影响系数的单桩极限承载力公式,与现场试验结果对比,较为接近。     

大直径超长灌注桩设计方法分析

采用静荷载试验并通过承载力和桩基沉降的计算,讨论了大直径超长灌注桩的设计方法.大直径超长灌注桩Q-S曲线没有明显的特征点,呈缓变形;桩顶沉降由桩身弹性压缩、桩侧荷载和桩端荷载引起的桩端土体压缩三部分组成.分析结果表明,以位移控制方法来确定大直径超长灌注桩的承载力,一般取S = 0.01D时的试验荷载为设计承载力;桩身弹性压缩量对桩顶沉降影响较大,利用弹性理论法计算单桩沉降值比试验值偏大,设计时需以静载试验为主.     

海上大直径钻孔灌注桩施工技术

利用压力平衡原理,提出了钢护筒埋设最佳值的确定方法;据室内实验结果,给出了海水泥浆的配方和维护方法;结合工程实际,总结出海上施工泥浆循环系统的合理布设和水下混凝土灌注等关键技术。所述技术在港口、码头、桥梁和海洋桩基施工中具有实际应用价值。     

桩侧泥皮和桩底沉渣对钻孔桩承载力影响的数值模拟

运用有限元软件模拟分析了桩侧泥皮和桩底沉渣对钻孔桩承载力的影响。通过对不同桩底沉渣厚度和强度下单桩承载力模拟计算,研究了沉渣对钻孔桩承载力的影响规律,指出沉渣厚度的影响存在临界值,当沉渣厚度超过临界值300 mm时沉渣厚度对单桩承载力影响不是很明显,主要是沉渣强度的影响。引入桩侧泥皮摩阻力折减系数来考虑泥皮强度的影响,计算分析了泥皮高度和强度对钻孔桩承载力的影响,并指出泥皮高度是主要因素。     

用振动锤捶打钢护筒施工大直径桥桩基础

本文介绍了在水上大直径桩施工中用振动锤捶击钢护筒的施工工艺及附属没备,并分析了该工艺的运用范围及发展前景。     

Numerical simulation of pile installation

During installation of a displacement pile, the soil around the pile is heavily distorted. The resulting changes in soil density and stress state around the pile determine the ultimate pile capacity. In most finite element models, the installation phase is not explicitly modelled. In this paper the full installation phase is modelled in two different ways, in a numerical code capable of large deformations.     

多层地基中PCC水平荷载桩的数值解

针对目前多层地基中水平荷载桩计算方法存在的问题,提出了一种基于弹性力学理论,根据桩-土应力应变关系,借助于变分原理和最小势能原理导出桩身位移控制方程,利用有限差分法对方程进行解答的方法,并编制了全桩位移和内力计算程序。算例结果表明,该方法分别同试验结果和有限元计算结果吻合较好,较现行地基系数法具有较高的计算精度和计算效率,对现浇混凝土大直径水平荷载管桩（PCC）的设计计算和分析具有一定的指导意义。