静压桩残余应力的长期观测性状

静压桩施工过程中,可能会沿桩身形成很大的残余应力。通过在砂性土中1根长约26 m静压桩的原位试验,观测了沉桩结束后的残余应力在后续的循环载荷试验、3根邻桩顺次压入、第2次载荷试验以及较长静置期内的长期变化情况,试验历时约212 d。结果显示,循环载荷试验加载水平与循环次数的增加会造成残余应力的进一步累积。邻桩压入使既有桩残余压应力减小,与邻桩即时贯入深度一致的桩身残余应力测点受其影响最明显。桩身残余应力在长时间内会逐步消散至某一稳定值,其时间效应主要与砂性土的蠕变有关,它使得桩周土的土拱效应减弱,并使桩端土的接触压力减小。     

黏土中静压管桩土塞机制研究

针对黏土中管桩土塞形成机制,利用耦合欧拉拉格朗日（CEL）法模拟钢管桩的大变形沉贯过程。在验证网格密度参数对数值计算精度影响的基础上,结合管桩内外土体速度场、应力场、土塞高度和增量充填比的变化分析了土塞演变和土塞形成机制,讨论了摩擦系数以及软硬土夹层对土塞形成的影响,并与离心机试验和理论计算数据验证。结果表明,管桩贯入过程土塞的演变可分为上涌期、过渡期和下滑期3个阶段。随着桩的贯入,桩端下轴线处形成连续的下凹塑性拱,当此处竖向应力增量达到7～8倍不排水抗剪强度时土塞初步形成。同时土塞效应随着桩-土间摩擦系数增大,桩径减小（壁厚相同）而增强;软硬夹层对土塞效应影响显著,上硬下软的土层易形成完全土塞,而上软下硬的土层,硬土挤入管桩不会形成土塞。     

舟山地区静压管桩时间效应初步研究

通过复压及静载试验,对舟山地区软土地基静压管桩的时间效应进行了初步研究,指出压桩力在不同性质土层中变化特点,压桩力与休止时间,以及恢复系数与桩侧软弱土性质的关系.     

静压PHC预应力管桩爆桩原因分析与对策措施

以苏州工业园区工程施工实例，分析了静压PHC预应力管桩爆桩原凶，并提出了相应的对策。     

岩溶地区嵌岩静压预制管桩断桩预防与处理实例

广州（新）白云国际机场航站楼西连接楼工程位于石灰岩地区，岩溶发育。在施工嵌岩静压预制管桩工程中出现了不同情况断桩，分析了断桩的产生原因及断桩特征，提出了预防与处理措施，控制了断桩的产生，取得了较好效果。     

饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究

对饱和软黏土地基中的静压管桩进行隔时复压试验发现,复压起动压桩力在沉桩25 d后的增长幅度达2.5倍以上,且前期增长较快而后期较慢。理论分析及试验对比证明,利用隔时复压起动压力作为静压桩极限承载力是合理的,而且可以观察到承载力短期内的变化,是进行承载力时效性研究的有效试验途径,分析后认为承载力的增长主要是由于桩侧黏土抗剪强度的提高所致。通过修正得到黏土层桩侧单位面积侧阻力的增长曲线,回归分析得出3种不同的预测公式,对比发现基于对数函数的预测表达式更接近实际情况。     

静压管桩折断接桩补强加固技术

当前静压桩做为基础处理的常规手段得到普遍应用,但在施工中产生的各种影响桩身质量的缺陷处理方法却没有统一的规定,探讨和研究静压桩的缺陷补强方法是静压桩施工中的重要课题。介绍了静压桩受横向力折断后采用桩管内灌注钢筋混凝土桩心补强加固处理的成功案例,为静压桩的缺陷处理提供了参考。     

静压管桩压桩机滑桩原因分析及故障处理

通过工程实例中抱压式液压静力压桩机在压桩过程中出现的滑桩现象，分析产生的原因和解决的办法，对类似问题提出建议。     

硬化性红黏土应力-应变曲线拟合分析

采用TFB-1型应力-应变控制式三轴仪,对红黏土进行饱和固结不排水三轴试验,基于红黏土应力-应变曲线出现硬化性特点,进行本构模型拟合研究,研究结果表明：红黏土应力-应变曲线硬化特性强化拐点位置出现在应变为0.5% ～2%处;应变硬化性红黏土应力-应变特征曲线适用于幂函数模型拟合,但对强化拐点位置不敏感。     

天然椰壳纤维加固红黏土地基模型试验

由于造价低、抗震性能好、施工简便等优点,加筋法成为一种常见的地基加固方法,天然环保的加筋材料选取是地基加固方法面临的难题之一。采用天然椰壳纤维对红黏土地基进行加固,通过载荷试验研究椰壳纤维加筋深度对红黏土地基承载变形能力的影响,并分析了土压力沿深度的分布规律。结果表明:随着加筋深度的增加,承载比均有较为明显的增大,但随着沉降量与基础宽度的比值从0.1增加到0.6,承载比大体上表现为先减小后稳定的趋势,且加筋深度越大,减小的幅度也越大。加筋深度为2 cm时,不同深度处的土压力均明显小于所施加荷载。加筋深度为4 cm时,埋深5 cm处土压力/荷载稳定在约0.6,其他深度处的土压力/荷载在荷载/最大荷载达到0.3时趋于稳定。加筋深度为6 cm时,埋深5 cm处土压力与荷载基本接近,其他深度处的土压力/荷载基本稳定,但均明显小于施加的荷载。由于应力集中,靠近加筋范围或在加筋范围内的土压力与所施加的荷载大小接近,远离加筋范围的土压力明显减小,当土压力计埋置深度达到2倍基础宽度左右时,土压力/荷载基本不变,说明荷载主要影响范围约为基础宽度的2倍。研究成果为地基加固的材料选择和海南地区地基加固提供参考。      

基于桩身应力测试的静压PHC管桩贯入机制

压桩过程中PHC管桩侧摩阻力与端阻力的分离是制约其贯入机制及承载力研究的瓶颈。通过桩身预埋准分布式FBG光纤传感器,对贯入成层土地基中5根足尺开口PHC管桩侧摩阻力及端阻力发展变化情况进行了监测。试验表明,准分布式光纤传感测试技术现场可操作性强,粗放施工环境下贯入阻力分离效果较为理想。成层土地基中压桩力曲线基本反映地层土性变化,桩端土层性状对压桩力影响较大。硬质土层界面处试桩压桩力平均增幅约为64.06%,端阻力受地层变化影响更为显著,平均增长幅度约为97.41%,侧摩阻力平均增长幅度约为17.92%;桩端位于非硬质土层试桩压桩力变化不明显。贯入过程中现场足尺试验桩身应力变化不同于室内模型试验,桩身上、下部侧摩阻力发挥的力学机制不同。受现场粗放施工条件及深度方向土层变化影响,贯入成层土地基中桩侧摩阻力临界深度现象不明显。     

天然饱和黏土地基静压桩承载力时效性研究

分别以柱孔和球孔扩张模拟桩身和桩端的贯入过程,采用可以考虑天然饱和黏土应力历史和应力各向异性的圆孔扩张解答描述桩周土体的应力状态,推导了饱和黏土地基中静压桩终压力的理论解,进而基于桩周孔压径向消散的固结解答,在考虑桩周土再固结过程中松弛效应的基础上,推导了沉桩结束后静压桩时变承载力的解答,建立了静压桩承载力时效性系数的理论表达式。通过离心模型和现场试验对所提的理论解答的正确性进行了验证,研究了天然饱和黏土中静压桩承载力的时效性。结果表明:沉桩结束后较短时间内静压桩承载力时效性是超孔压消散和土体触变恢复共同作用的结果,一定间歇期后超孔压消散成为承载力增长的主要原因。     

Analysis of shaft resistance of jacked piles in sands

In recent years, pile jacking has become a viable alternative installation method for displacement piles. Pile jacking produces minimal noise, vibration and air pollution during installation. In addition, it is possible, at the end of jacking, to have a good estimate of the ultimate static capacity of the pile. In this paper, the shaft resistance of piles jacked into sand is studied using one‐dimensional finite element analysis. The finite element simulations, using a two‐surface plasticity model, demonstrate the effects of relative density and confinement on the unit shaft resistance of piles jacked in sand. The impact of the number of jacking strokes on the unit shaft capacity is also assessed. Based on the numerical results, we developed equations for shaft resistance quantifying the effects of relative density, initial confinement and number of jacking strokes. Predictions using these equations are compared with data obtained from centrifuge tests and field tests. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

饱和成层地基中静压单桩挤土效应的有限元模拟

针对实际工程中成层土情况中静压桩存在的问题,在ANSYS平台上,应用位移贯入法对静力压桩的连续贯入的全过程进行有限元模拟,详细对比了在均质土和成层土中静力压桩产生的位移场和应力场。指出软硬土层交界处土体位移加 大,土中挤压应力剧变,出现应力间断。实际工程中,挤压应力间断使已压入桩的侧向受力剧变,导致桩体易开裂、弯折。这里提出相应的解决方法。     

DEM investigation of installation responses of jacked open-ended piles

Acta Geotechnica - This paper presents a discrete element modelling of the installation responses of rigid open-ended piles with different diameters. A two-dimensional model of granular soil is...     

基于能量守恒的预制桩施工残余应力模拟

预制桩施工阶段形成的残余应力较难由实测获得,其重要影响鲜受关注。从能量守恒原理出发,可模拟沉桩引起的桩身残余应力分布。计算模型采用剪切带理想弹塑性荷载传递关系及残余摩阻力折线型分布假定,以桩身弹性变形能为纽带,对预制桩沉贯和回弹过程进行能量分析,建立了施工全过程的能量平衡方程。参数分析显示,桩长径比与剪切带摩擦性状是影响桩身残余应力的关键因素。该模型能较合理预测某原型试桩的施工残余应力。     

昆明地区静压桩承载力的探讨

主要介绍了压桩力与单桩竖向极限承载力的关系,以及利用压桩力估算单桩竖向极限承载力的方法。在试桩阶段,位于饱和软土的摩擦桩,压桩力较低,桩的承载力主要来自土体恢复后桩侧的摩阻力。根据静载荷试验检测结果,用单桩竖向极限承载力除以压桩力,引出一个系数,称为压力比,通过分析比较,得出在昆明地区的正常压力比,静压预制管桩在1.3～2之间,静压预制方桩在2.5～5之间。用压桩力乘以压力比,可以估算单桩竖向极限承载力。还简要介绍了挤土效应和超孔隙水压力对桩的承载力的影响。在工程桩施工时,地层中的土体和孔隙水被挤压,形成孔隙水压力,会产生一个向上的浮力,导致已施工的桩上浮,单桩承载力显著降低。