软土地区超长抗拔桩成桩选型研究

对软土地区长抗拔桩中常用的常规直桩、扩底桩、注浆直桩的承载力性状进行了比较分析,研究了不同桩型的荷载传递规律和承载力提高机理,并引出其荷载一位移的理论计算公式,认为抗拔桩存在“有效桩长”。通过对某沿海城市不同超长抗拔桩的现场抗拔试验,分析比较了各种桩型在30mm上拔位移控制值下的单桩承载力和桩侧摩阻力分布规律,认为超过“有效桩长”的设计是不经济的,注浆直桩可以提高安全系数,宜优先选用注浆直桩。     

多次分段注浆钢花管单桩抗滑性能模型试验研究

采用现场原型试验,从滑坡推力、桩身土压力、桩身弯矩等方面研究了多次分段注浆钢花管单桩的抗滑性能,分析了多次分段注浆钢花管注浆效果和破坏模式。试验结果表明：采用多次分段控制注浆技术,钢花管周边形成“树根状”水泥柱复合抗滑体,这种结构可以有效提高桩周土体抗剪强度,有效地增强了钢花管单桩结构的抗滑性能。6.0 m桩长的多次分段注浆钢花管,与常规钢花管相比,单桩水平抗滑力提高了35 kN,其水平承载力相比常规钢花管提高约50.72%,更好地阻止了滑坡的产生,钢花管在滑坡推力作用下发生弯曲破坏,最大弯矩值出现在滑面附近,因此,建议在结构设计中加强滑面附近的桩体配筋设计,以增强滑面附近的抗弯破坏能力,从而达到更好的抗滑效果。     

复杂环境中深基坑综合支护设计与施工技术

以广西柳州一处于复杂环境中的深基坑综合支护为对象,结合工程地质条件及勘察试验,提出了“注浆微型钢管桩 注浆微型树根桩 挂网喷砼 锚杆 预应力锚索”及“钢筋混凝土排桩 旋喷桩 挂网喷砼”2种综合支护方案进行支护,并阐述了方案的设计参数选取和施工工艺要求。实践表明,支护方案具有较好的适用性和安全性,可为类似基坑工程的设计和施工提供参考。     

软土地区桩端后注浆桩承载性状对比试验研究

桩端后注浆技术是在通过预埋的压浆管对桩底压注水泥浆液,从而减少桩底沉渣和桩周泥皮的负面影响,在工程上逐渐得到广泛应用。结合宁波软土地基中某工程桩基静载荷试验,分析2根相邻后注浆和未注浆试桩的承载性状;通过对桩身预埋钢筋应力计的测试,对后注浆和未注浆桩的桩身轴力传递特性和桩侧阻力发挥特性进行比较分析研究。表明桩端后注浆不仅能提高端阻,还能提高桩端以上一定范围内土层的侧摩阻力,同时,后注浆桩的单桩极限承载力约为未注浆桩的2.5倍。根据以上研究结果表明,桩端后注浆技术能有效改善桩土界面条件,提高单桩承载力和减小桩基沉降。     

后注浆灌注桩承载力试验及分析

结合某后注浆工程,通过竖向静载试验对比,分析注浆与未注浆的钻孔灌注桩承载力性能及沉降规律,给同类工程提供有益的参考。桩端后注浆不但提高桩端阻力,还使桩侧摩阻力提高,并降低桩的变形量。注浆压力是在一定范围内变化的值,最大注浆压力随时间增大。桩间距较小或布桩集中的桩基应做现场试验确定注浆参数。     

钻孔灌注桩桩底注浆技术的应用研究

钻孔灌注桩由于受施工工艺限制,桩端沉渣不易清除,桩端土易受扰动,故桩端承载能力较低,通过桩底注浆技术可有效解决这个问题。结合工程实例分析了桩底注浆钻孔灌注桩的受力机理和工艺技术,提出了桩底注浆施工的注意事项,并进行技术经济比较,认为钻孔灌注桩桩底注浆可以明显提高桩承载力,经济效益显著。另外,讨论了影响桩底注浆桩承载力的主要因素。     

桩端压力注浆桩的承载性状分析

灌注桩后注浆工艺能提高桩的承载力、减小变形、增强桩的质量稳定性。根据某工程注浆和未注浆钻孔灌注桩的单桩静载试验的分析与对比,结合试验的荷载位移曲线、桩身轴力分布、桩顶荷载与桩端荷载、桩顶沉降与桩身弹性压缩量等关系,探讨钻孔灌注桩注浆前后桩土体系荷载传递的变化规律和某些影响因素,对了解桩端压力注浆桩的承载性状及类似工程的设计有一定意义。     

灌注桩后注浆技术应用研究及承载力影响分析

对后注浆技术未能大幅提高灌注桩单桩承载力的工程个案展开分析研判,得出注浆过程控制不力是导致单桩承载力不足的主要原因。严格注浆管、射浆管、逆止阀制作质量管控与安装及注浆过程控制是能否成功注浆进而提高承载力的关键因素。工程案例中对承载力欠缺的区域进行了补桩处理,补桩时规范注浆装置制作、加强注浆过程管控,在补桩达到龄期后进行了静载试验,结果表明其单桩竖向极限承载力满足设计要求。     

静压钢管注浆微型桩抗压与抗拔对比试验研究

通过现场桩基承载力试验,对静压钢管注浆微型桩抗压与抗拔性能进行了对比分析。基于实测Q-s曲线,研究压力注浆工艺及注浆体积比对微型桩抗压极限承载力、抗拔极限承载力以及极限侧阻力的影响,分析注浆微型桩的桩土作用机理,对微型桩抗拔极限状态进行讨论,建议微型桩设计抗拔系数 极限抗拔位移。研究结果表明,软土地基中静压钢管注浆微型桩较未注浆钢管微型桩,桩基极限承载力提高显著,桩基抗拔性能良好。     

高压注浆钢花管微型桩抗滑特性足尺模型试验研究

为了探讨高压注浆钢花管微型桩在真实受力状态下的抗滑特性,开展了高压注浆钢花管微型单桩和群桩加固滑坡的足尺模型试验,以及重力注浆微型单桩加固滑坡的对比试验。结果表明:高压注浆能够劈裂桩周土体,在滑动带形成树根状的胶结体,显著地改善滑坡土体的力学性能,增强桩体抵抗变形的能力,减小桩体的弯曲变形,致使滑动带土体抗剪强度增加了152.5%;较重力注浆微型桩,高压注浆钢花管微型单、群桩加固滑坡的水平极限荷载分别提高了37.8%、71.2%;极限状态条件下,高压注浆钢花管群桩中后排桩承受的水平推力和弯矩最大,前排桩次之,中间桩最小,从坡体后缘向前缘弯矩最大位置处桩身混凝土由挤压破坏转变为张拉破坏。     

水泥搅拌桩挡土墙墙顶位移的修正算法

对水泥搅拌桩挡土墙的水平位移计算进行了探讨。以刚性桩法为基础理论和计算模型、弹性抗力法的计算结果为挠曲修正,首次提出一种既便于手算,又能考虑墙身挠曲变形的墙顶位移修正算法。     

桩前溶洞对抗滑桩嵌固端稳定性影响物理模型试验研究

随着抗滑桩在工程中的大量运用,岩溶区抗滑桩嵌固端稳定性问题日益突出。当抗滑桩桩前存在溶洞时,溶洞在水平荷载下可能会发生变形,导致抗滑桩嵌固端失去稳定性。本文基于相似模型理论,建立了抗滑桩嵌岩段桩前存在两种不同形状溶洞（长轴方向水平和长轴方向竖直）试验模型。利用水平加载试验,针对椭圆形桩前溶洞对抗滑桩嵌固端的稳定性影响进行了研究,获得以下相关结论:溶洞长轴方向为竖直的试验模型嵌岩体变形分为弹性变形、裂纹稳定扩展及加速扩展三个阶段,加载到破坏荷载时溶洞顶板产生隆起破坏,最终形成的顶板处破坏断面与水平方向成45°左右;桩前溶洞长轴方向为水平的试验模型在达到溶洞长轴方向为竖直的模型破坏荷载增大一级荷载时,嵌固端保持整体稳定;相比于横长轴溶洞,纵长轴溶洞的存在更显著的降低了抗滑桩嵌固端的承载力,且溶洞顶板厚度越小,对抗滑桩嵌固端承载力影响越大,破坏形式为溶洞顶板受压破坏;基于极限平衡法,提出了桩前存在溶洞时嵌固端承载力验算方法,并对验算方法进行了验证。      

桩基承载性能自平衡测试法的仿真研究

自平衡测试法在我国的应用刚起步,从技术、经济上都是一项很有前途的新技术,理论还有待于完善。采用有限元法对自平衡法测试桩基承载性能进行了仿真研究。研究表明:可通过建立有限元模型,对"平衡点"位置进行假定分析求证,确定"平衡点"位置;运用自平衡测试法时,其上、下段桩在荷载作用下,上段桩侧摩阻力和下段桩抵抗力同步发挥;桩底土模量与桩侧土的模量比E₁/E₂大小影响桩的承载性能。      

刚性桩复合地基侧向土压力试验研究

通过室内模型试验,实测得到试验条件下,天然地基和刚性桩复合地基作用在不允许有位移的刚性挡土墙上的侧向土压力;通过与天然地基对比分析,获得了刚性桩复合地基的侧向土压力特性及分布规律。结果表明,刚性桩复合地基中桩的参与（包括桩的荷载深层传递作用、桩负摩擦区的影响和桩体对桩间土水平附加应力的“遮拦”作用等）使复合地基侧向土压力大小和分布规律明显区别于天然地基;在给定荷载水平下,刚性桩复合地基的侧向土压力值低于天然地基,侧向土压力影响范围较天然地基作用位置更深;在试验条件下,刚性挡土墙距离建筑物0.35～1.4 m范围内,当荷载水平达到地基承载力特征值时,刚性桩复合地基作用在刚性挡土墙上的总土压力和附加土压力约为天然地基的43.3%～80.1%和15.9%～59.8%。     

上部结构－桩基—地基共同作用数值分析及桩基变刚度调平优化设计

本文采用有限元法对高层建筑上部结构—桩筏基础—地基共同作用及相互影响进行了研究。研究表明:高层建筑上部结构—桩筏基础—地基共同作用及相互影响时,基础总体沉降和差异沉降随楼层的增加呈非线性变化趋势,上部结构中存在次应力,弯矩和轴力比常规法设计偏大;随楼层的增加,桩体对荷载的分担比在减少,土体分担比在增加;随着上部结构刚度的增加,荷载向角桩、边桩集中;增加筏板厚度,能减少一定的差异沉降和基础平均沉降,从而减少上部结构的次应力,提高地基土的荷载分担比,同时筏板下桩顶反力分布更不均匀,因此需要从筏板受力,以及考虑筏下桩、土的受力来综合确定一个合理的筏板厚度,使设计安全经济;随着地基土变形模量的提高,地基土分担的上部荷载增加,桩顶反力趋向平均,筏板最大弯矩逐渐减小。桩筏基础在均匀布桩条件下呈中间大边缘小的“碟型”分布。差异沉降是由于上部结构次生应力和筏板内力产生的。通过对地基土刚度以及桩长、桩径、桩距等五种桩基刚度的调整,并分析不同刚度对基础差异沉降影响可知:改变桩长的布桩形式并结合地基土刚度调整的中心布桩形式是高层建筑桩筏基础最佳设计方案。     

A Three Dimensional Comparative Study of Seismic Behaviour of Vertical and Batter Pile Groups

To a practicing foundation engineer, the performance of batter pile under seismic conditions still remains a questionable prospect. The contradictory findings reported by various investigators with regard to the performance of batter piles add to this dilemma. This calls for a rigorous three-dimensional investigation to evaluate seismic behavior of batter pile groups. In this study, a comparative assessment of three-dimensional seismic behavior of a 2 × 2 vertical and batter pile groups having batter angle of 15° was carried out using a full three-dimensional finite element code developed in MATLAB (Sarkar 2009). The effects of centre to centre spacing of piles and soil modulus values were investigated. Idealized soil profiles having constant and triangular variation of soil modulus were adopted for the study. Results of analyses for both the vertical and batter pile groups are presented in terms of dynamic stiffness and kinematic interaction factors. Results indicate better seismic performance of batter pile groups in comparison to that of vertical pile groups. To demonstrate the importance of the findings, a five-storied portal frame structure supported separately on vertical and batter pile groups were considered and analyzed for El-Centro Earthquake (1940) time history. The difference in structural response considering vertical and batter pile groups is highlighted.     

Numerical Analysis of Pile–Soil–Pile Interaction in Pile Groups with Batter Piles

Battered piles are usually used to counteract lateral forces in a pile group. As there is little spacing between piles, they are affected by one another, and there is interaction between them. In this study, pile–soil–pile interaction in a group of battered piles was numerically simulated using finite element analysis. Double and frictional pile groups under static lateral and axial loadings were analyzed separately. The effects of batter angle, slenderness ratio, spacing between piles, pile–soil stiffness ratio, and soil plasticity on interaction factors were computed and presented in curves.     

Shaft capacity of the pre-bored grouted planted pile in dense sand

The pre-bored grouted planted pile is a new type of composite pile foundation that consists of a precast concrete pile and the surrounding cemented soil. A series of shear tests were conducted in a specific shear test apparatus to investigate the shaft capacity of the different pile–soil interfaces. The test results show that the frictional capacity of the cemented soil–sand interface is controlled mainly by the sand properties, while the strength of the cemented soil slightly influences the interface properties by affecting the normalized roughness coefficient R_n. The frictional capacity of the concrete–sand interface is similar to the frictional capacity of the cemented soil–sand interface, and the existence of mud cake layer virtually hampers the frictional properties of the interface. The maximum skin friction of the concrete–cemented soil interface increases approximately linearly with the increasing cemented soil strength, and the value of the maximum skin friction is much larger than that of the cemented soil–sand interface of identical cemented soil strength, which demonstrates the integrity of the pre-bored grouted planted pile in the load transfer process.     

锚杆静压桩施工产生的附加沉降问题初探

根据锚杆静压桩沉桩时桩周土体的受力模式, 对附加沉降产生的原因进行了分析, 提出了附加沉降的计算公式, 并进行了实例计算与分析。     

西部山区双排抗滑桩的机理及设计研究

将公路、铁路桥梁多排桩计算的结构力学方法引入到双排抗滑桩的计算中。与其不同的是,滑动面以上存在滑坡体,而桥梁的最大冲刷线以上没有考虑这种土体的存在对滑动面以下m法的影响。本文提出了滑动面以下考虑滑坡体存在的修改m法一和修改m法二。本文还对滑动面以上前排桩桩后及后排桩桩前的土压力计算进行了实验分析研究,认为滑动面以上后排桩桩前的土压力可按静止土压力计算,滑动面以上前排桩桩后的土压力按静止土压力计算,但要增加排桩间土体的下滑力。同时,用有限杆单元法对双排桩的连梁刚度进行了分析,当满足不相互影响排桩间距的情况下,桩顶连梁与桩的刚度比不小于0.48是合适的,此时再增加连梁刚度无意义。本文认为双排桩节省费用,而且抵抗变形的能力强,值得在工程中研究和广泛应用。