桩基检测方法及其应用

近年随着在软土层上大量建设高层建筑,桩基础被广泛应用,而新的地基处理方法要求对每根桩的质量都须确保,由此一系列经济、快速、可靠的桩检方法应运而生。本文概要地阐述了桩的分类、作用、性能特征和十二种桩检方法,即理论公式法、静荷载法、静力经验公式法、动力公式法、锤击贯入法,机械阻抗法、应力波分析法、水电效应法、球击动测法、基频法、声波及其它测井法、波速动刚度法。指出多种方法综合检测的必要性。     

离岸深水全直桩码头动力简化计算方法研究

离岸深水全直桩码头结构长期承受波浪力、撞击力等动荷载作用,仅从静力角度分析不能满足工程设计要求。为研究离岸深水全直桩码头结构动力简化计算方法,利用ABAQUS软件建立了全直桩码头的嵌固点模型和结构-地基相互作用的三维弹塑性有限元模型。基于所建立的有限元模型,采用模态分析法研究了上述码头结构的自振特性。分析表明,结构基本周期较长,与波浪力、撞击力荷载周期接近,结构动力响应突出。进一步计算发现,全直桩码头结构在波浪力、撞击力荷载作用下的动力响应有限元计算结果与采用单自由度系统位移动力放大系数理论公式计算结果吻合较好,由此提出全直桩码头结构动力响应可按单自由度系统位移动力放大系数理论公式进行简化计算。在此基础上,结合规范中的m法、p-y曲线法、NL法提出了上述码头结构动力简化计算方法,通过与动力有限元计算结果对比,验证了所建立简化计算方法的正确性。     

桩基动测单桩承载力的计算机程序

近年来,桩基无损检测(又称动测)在国内外受到广泛重视·我们自1985年12月起,根据湖南大学周光龙教授的理论,对频率法开始进行应用试验。为了提高资料整理计算的效率和成果的精度,我们用BASIC语言编写了桩基动测单桩(摩擦桩)承载力的PC-1500计算机程序,供读者参考。一、计算公式为了适应PC-1500计算机中的变量标识符只能用大写英文字母的规定,原公式中的     

确定摩擦桩承载力的一种动测法

本文在分析单桩的承载能力取决于桩身条件、桩周岩土介质的力学参数和受载的作用时间的基础上,探讨了单桩的动力和静力的承载机制。提出一种考虑桩周岩土介质动、静力学强度指标和加载速率的动测法,用它来确定摩擦桩的极限承载力。动测与静压试桩对比和工程应用表明,该法简便有效。     

低应变测桩常见缺陷分析

低应变法检测桩身完整性,作为一种快速、经济、可靠的方法目前得以广泛应用。当桩身存在明显缺陷(缩径、扩径、离析、断桩等),传感器在接收到桩底反射信号前会记录下桩身缺陷的反射干扰,熟练掌握动测曲线的分析方法,则能够快速、准确的判断出桩身完整性。本文结合传统的行波理论知识,通过理论分析和图文说明,对低应变反射波法动测曲线常见缺陷给出理论分析,并结合工程实例加以验证。     

桩基动刚度影响因素分析

动刚度是桩基动测分析中一个重要指标,研究动刚度的影响因素有着现实的工程意义。为了分析完整桩和缺陷桩单桩动刚度的变化规律和影响因素,推导并求解了竖向简谐荷载作用下考虑两个变截面桩的导纳响应解析解。利用测试数据验证了该模型能有效计算导纳共振频率值和动刚度值。同时,对513根相同型式桥桩进行机械阻抗法测试,并对其动刚度进行统计分析。研究表明：（1）桩端支撑刚度和桩长对动刚度影响较大,端承桩动刚度随桩长增加而降低,纯摩擦桩情况与之相反。摩擦桩在桩长较长时其动刚度可能大于端承桩。（2）桩身缺陷体积改变量与动刚度变化成正相关。（3）动刚度对桩身缩颈缺陷敏感度较高,在一定程度上可以用于判断桩身完整性和承载能力。     

桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法

目前超长灌注桩普遍应用于大型桥梁、超高层建筑工程中,且常采用桩端后注浆技术,但其桩侧极限摩阻力的确定尚未有切合其实际特点的方法。大量现场实测数据反分析表明,采用 法计算时,存在桩侧土压力大于土层静止土压力的现象。在探讨桩侧土压力增大机制的基础上,对 法进行改进,建立了桩侧土压力确定方法,并给出了桩侧土压力系数的取值公式。工程实例计算结果与试桩实测结果比较分析表明,所建立的桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法具有合理性与可行性。     

抗滑桩治理的土体局部稳定性计算

本文是“芜湖青弋江骨坡的抗滑桩治理设计”一文的续文。文中提出抗滑桩设计中还应考虑的二个土体局部稳定性问题及其计算方法：桩间土下滑稳定及桩顶斜坡抗滑稳定。前者采用潘家锋根据杨森(Janssen)理论提出的公式及沈珠江根据极限平衡理论提出的公式计算，后者根据斜坡地质条件采用泰勒(Taylor)曲线计算坡脚圆滑动及半晓普(Bishop)理论计算复合滑动面的滑动。     

山地和岩溶地区端承桩质量检测与加固技术研究

针对嵌岩桩桩底存在沉渣时,采用常规的低应变反射波法可能观测不到其同相反射信号,桩底软弱夹层（或溶洞）的顶面倾角接近或不小于45º时,反射法检测不到桩底软弱夹层（或溶洞）的反射信号。为弥补以上不足,提出了用低应变反射波法、频率-初速度法和钻芯法对端承桩质量及缺陷桩的加固效果进行组合检测。当反射波波形曲线异常或动刚度明显偏低时,可认为桩底沉渣较厚或桩端持力层性状异常,再用钻芯法验证;建立了桩身下部缺陷段的平均波速计算公式,有助于判断缺陷的严重程度;通过对比缺陷桩加固前后的反射波曲线和动刚度值,并将它们与其他同条件下正常桩对比,检验缺陷桩的加固效果     

物探方法在复合地基检测中的应用

近年来,上海的地基处理中,压密注浆法、粉喷桩法、深层搅拌桩法、旋喷桩法等施工新技术已广泛应用。在上海软土地基中设置这些群桩体或水泥注浆,形成了复合地基。地基复合后,水泥、桩、桩间土、复合地基的力学指标(承载力、沉降量)是设计上层结构所需的基本数据,复合地基的均匀性如何,以及复合地基的深度如何等等,都需要准确、快速、全面、经济地获得。随着物探技术的发展,对复合地基的质量可以进行检测。1　桩基检测法以前,由于各种动测仪器的灵敏度较低,一般认为粉喷桩、搅拌桩的桩身质量无法测试,随着动测仪器灵敏度的提高,检测的效果较…     

桩基检测方法及其应用(续)

水电效应法的原理是冲击电流发生装置(电火花振源)在灌满水的桩头上进行高压放电,其放电时间约在10μs内产生可达几吨到几十吨的脉冲作用力作用于桩头使桩产生振动,再用水听器测量桩振动的加速度,测试装置如图13。     

Coupled deformation–seepage analysis of dynamic capacity tests on open-ended piles in saturated sand

Open-ended piles such as tubular piles or I-beams are used as foundations for offshore and nearshore construction. After the pile installation a load test to estimate the bearing capacity of these open-ended piles is necessary. Due to the offshore conditions and the high bearing capacity of the installed piles a static load test is not normally feasible. Therefore, dynamic load tests are carried out where the wave propagation due to an dynamic impact at the pile head is measured. The methods to estimate the bearing capacity from the measured signal of the dynamic tests were derived for solid pile profiles. It is questionable whether these evaluation techniques are applicable for open-ended piles. Hence, the influence of various important system parameters as well as the differences between static and dynamic load tests on open-ended piles is investigated in this paper.     

电磁波层析成像在钻孔灌注桩质量检测中的应用

桩基质量检测，特别是桩体完整性及损伤程度的评估，一直是岩土工程界十分重要的问题，目前常规物探方法难以取得良好的成像效果。采用电磁波层析成像技术(EWCT)进行钻孔灌注桩质量检测是一个新的手段。该方法是通过分析桩体缺陷的二维图像分布，实现桩基质量检测。本文设计并测试了适合桩基质量检测应用的电磁波层析成像的观测系统、数据采集技术以及资料处理方法等问题，并结合一个成功的工程实例说明该方法的应用效果。在该工程中，作者将CT反演结果加以钻孔资料验证。分析结果表明，电磁波层析成像技术(EWCT)具有较高的精度和可信度。当桩体存在多层各类缺陷时，该方法能有效、精确的反演出井间桩体的不均匀分布，成像层次清晰，异常分布明显直观，结合相关工程资料，可对桩体混凝土的内部结构与质量作出准确的评价。     

预制静压桩静动载现场试验分析

原位试验是获取桩基设计参数和了解桩基力学性能的最客观、最可靠方法。基于现有疲劳机和千斤顶等试验设备,研制了桩顶静载和动载组合加载装置,为现场静、动载试验解决了一个技术性难题。利用该装置对某工程混凝土预制静压桩进行了模拟交通荷载的现场静、动载试验。通过单桩竖向抗压静载试验和动载试验,分析了静动载对桩身轴力分布、桩身侧摩阻力和基桩沉降的影响及其变化规律。试验结果表明：在静动载作用下桩身侧摩阻力的分布规律基本一致,并且随着振动次数的增加,桩身上部侧摩阻力减小、下部略有增加,但动载循环超过30万次后,侧摩阻力趋于稳定。     

地震荷载下长短桩复合地基的群桩效应系数分析

长短桩复合地基中,地震发生时,短桩在降低长桩所受剪力和弯矩影响中起到重要作用。本研究对弹性地基中的钢管桩基础实行了静态有限元分析,以及动态离心模型试验,通过桩径、桩长、桩间距等参数进行剪切波速,长桩剪力弯矩的对比分析,得到一种新的水平向群桩效应系数计算方法,并通过对模型建筑物的模拟,验证了该方法的有效性与实用性。结果表明,静态有限元数值模拟分析和离心模型试验结果有较好拟合,不同震级作用下通过该方法均能给出较为合理的系数。本文结果可为长短桩复合桩基的抗震性能提供重要参考,实际工程中,通过调整桩径,桩长,短桩数量等参数,可以提出更为合理的设计施工方案。     

液化地基中桩的破坏机理研究进展

地震诱发的地基液化对桩基础的破坏极大,液化地基中桩的破坏机理是岩土地震工程中的一个重要研究课题。目前地基液化时桩土结构系统的地震性态尚没有认识充分,已有的研究内容较多局限于桩身材料的强度破坏方面,难以考虑液化土体侧向流动、基桩屈曲失稳、以及土与结构动力相互作用等复杂因素的影响。本文重点加强以下3个方面的深入探讨和研究:(1)液化地基中桩的屈曲失稳;(2)液化地基中桩基破坏的数值模拟新方法;(3)液化地基中桩-土-结构的动力相互作用分析。     

深层搅拌桩复合地基检测的一种组合方法

叙述了利用小应变动测法和静力触探检测深层搅拌桩的桩身质量及承载力的基本原理、工作的程序和有关成果。实践证明，这种组合方法检测桩基的思路是可行的，工程已予验证。探讨深层搅拌桩复合地基的检测方法，具有重要的实际意义。     

粉喷桩加固软基的试验研究

根据粉喷桩复合地基的静载荷试验资料 ,对四种不同类型的地基进行了地基承载力、孔隙水压力、粉喷桩桩身轴力、桩土应力比、变形模量等的分析和研究 ,全面系统地阐述了粉喷桩加固软基的特性 ,为粉喷桩的工程应用提供有益的理论依据和参考。     

The Model Testing Study of Dynamic NDI for Piles

In dynamic nondestructive inspection for pile quality, it is a key problem to determine exact location and degree of various defects according to wave analysis. In this paper, the influence of various defects on wave propagation is studied by model test of piles, and some related engineering cases are discussed.     

单桩极限承载力的静力触探估算法研究

结合上海现行规范,在利用高应变动力测试获得单桩极限侧摩阻力和极限端阻力的基础上,提出静力触探估算单桩极限承载力的修正公式,并对其中的修正系数进行分析,从而获得了修正系数的统计结果。为减少高应变动力测试可能带来的误差,利用静载荷结果对所得的修正公式进行再次修正,并最终获得由静力触探估算单桩极限承载力的公式。工程实例验证表明,用所得公式计算单桩极限承载力的结果精度更高,从而为研究静力触探确定单桩极限承载力提供了一种新的途径。