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沉桩速度对沉桩和承载力特性影响的模型试验研究

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建筑结构 2019年第S02期49卷 865-869页

作者：曹明明苏方毅曹战峰肖昭然李莹玉中国建筑第七工程局有限公司郑州450000 河南工业大学郑州450001

静压桩沉桩速度的选取直接影响沉桩施工效率和质量,高速沉桩有利于缩短施工工期,但不利于桩体的稳定性和承载力,低速沉桩有利于提高沉桩的质量,其缺点为会使得施工工期变长。为了避免由提高沉桩施工效率而带来的施工质量过度降低的现象... 详细信息

静压桩沉桩速度的选取直接影响沉桩施工效率和质量,高速沉桩有利于缩短施工工期,但不利于桩体的稳定性和承载力,低速沉桩有利于提高沉桩的质量,其缺点为会使得施工工期变长。为了避免由提高沉桩施工效率而带来的施工质量过度降低的现象,基于室内模型试验,在竖向荷载下对砂土中五种不同沉桩速度沉桩过程中动端阻力、桩周土压力,桩体竖向位移量及极限承载力特性的变化进行了分析研究。得到了适宜的沉桩速度有利于降低动端阻力和桩体竖向回弹量,且对桩周土压力和桩体极限承载力影响较小;桩周土压力和桩体的承载力均随沉桩速度的增加而降低,说明低速沉桩对于桩周附加应力的减小、桩周土体的密实度和极限承载力的提高具有显著的作用;桩体竖向回弹量与沉桩深度有关,约占沉桩深度的0.35%,而受沉桩速度影响较小,沉桩深度约为0.02%;桩体的极限承载力与其沉桩终压力基本相同,其比值随沉桩速度的增加而降低。研究成果对于进一步明确沉桩速度对沉桩质量的影响和提高施工效率具有重要的工程意义。

关键词：静压桩沉桩速度桩周土压力桩体位移单桩承载力特性

桩长对单桩沉桩阻力和承载力特性影响的模型试验

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科学技术与工程 2019年第7期19卷 215-219页

作者：刘勇肖昭然蒋敏敏河南工业大学土木建筑学院郑州450001

静压桩的应用越来越广泛,为明确桩长与沉桩和承载力特性之间的关系,基于室内模型试验,对砂土中不同桩长的模型桩沉桩全过程进行了分析研究。采用振弦式压力计、微型土压力盒和高精度位移计对沉桩时的压桩端阻力、卸载后的桩周土压力和... 详细信息

静压桩的应用越来越广泛,为明确桩长与沉桩和承载力特性之间的关系,基于室内模型试验,对砂土中不同桩长的模型桩沉桩全过程进行了分析研究。采用振弦式压力计、微型土压力盒和高精度位移计对沉桩时的压桩端阻力、卸载后的桩周土压力和桩体回弹量进行测量,揭示了桩长与单桩沉桩和承载力特性的关系。试验结果显示,利用端阻计有效测得沉桩过程中的压桩端阻力,在600 mm深度范围,压桩端阻力随沉桩深度和桩长的增大而近似线性增大的特性;微型界面土压力盒对桩周土压力的测量揭示了随桩长的增大卸载后的桩周土压力逐渐趋近于被动土压力;但在某一深度位置卸载后的桩周土压力随沉桩深度的增大而降低的变化规律。采用高精度位移计较准确测得卸载过程中的桩体回弹量,得到了桩体回弹主要发生在竖向与桩长有关;并且回弹量相对较小,约为桩长的0. 35%。此外,桩体加载过程中沉降随加载变化的速率与桩长相关,桩体的极限承载力随桩长增大而非线性增大。研究结果对于进一步明确桩长对沉桩特性和桩体极限承载力特性的影响机理具有重要工程意义。

关键词：静压桩沉桩特性端阻力桩周土压力单桩承载力特性

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橡胶水泥土桩复合地基水平荷载试验研究

橡胶水泥土桩复合地基水平荷载试验研究

作者：刘统广沈阳建筑大学

学位级别：硕士

在一般的房屋结构中,桩主要是承受竖向荷载,但在高耸塔形建筑以及高层建筑等工程中,桩还将承受来自于风力、地震力等的水平荷载。目前刚性桩复合地基在工业与民用建筑中已有了一定的应用,一些地区已经开始在高层建筑中应用,而目前大多... 详细信息

在一般的房屋结构中,桩主要是承受竖向荷载,但在高耸塔形建筑以及高层建筑等工程中,桩还将承受来自于风力、地震力等的水平荷载。目前刚性桩复合地基在工业与民用建筑中已有了一定的应用,一些地区已经开始在高层建筑中应用,而目前大多数研究是围绕着刚性桩复合地基在垂直荷载作用下的工作性状,对其在垂直荷载作用下的荷载传递机理、桩-土应力分担比、合理褥垫层厚度等均有了较深入的研究,但对于其承受上部结构传来的风荷载以及地震作用下的地震荷载等水平荷载的研究较少,还处于初级阶段。橡胶水泥土桩复合地基是在对水泥土桩复合地基技术、CFG桩等刚性桩复合地基及橡胶混凝土研究的基础上提出的一种改善水泥土复合地基的新型地基处理技术。橡胶水泥土桩是将软土、橡胶粉、水泥、固化剂等强制搅拌,在一系列物化反应后形成新型桩体。大量实验已经证明水泥土外加剂可以改善水泥土的性能。在本实验中往水泥土中掺入适量橡胶粉,能够使水泥土桩具有良好的水平变形能力、抗冻融能力,具有较高的阻尼比,增加了水泥土桩抵抗有害离子侵蚀的能力。以橡胶水泥土桩构成的复合地基,由于桩间土对橡胶水泥土桩的约束作用,在一定程度上缓解了因加入橡胶粉而产生的抗压强度降低的现象。橡胶粉在水泥土桩中充当软性弹性体的作用,能够缓和内部的各种应力,水泥土桩的力学性能得到相应改善,减少内部原生裂纹的发生与发展。橡胶水泥土桩横向变形较大,对桩间土起挤密作用,充分合理地利用了桩间土的承载潜力。同时橡胶水泥土具有较高阻尼比,减小了地震向上部结构传递,起到隔振作用。本文通过室内橡胶水泥土桩复合地基水平荷载试验,对复合地基中单桩和群桩桩身橡胶粉掺入量与桩身水平位移、桩身应变、桩身挠度及桩周土压力的关系,竖直荷载与桩身水平位移的关系,褥垫层厚度与桩身水平位移的关系,置换率与桩身水平位移及桩身应变的关系等做出详细的分析和全面的总结,并对橡胶水泥土桩复合地基的桩-土共同作用机理做出一定深度的刨析。试验结果表明,适量橡胶粉的加入增强了桩体横向变形能力,桩身应变和挠度值增大,水平荷载对复合地基影响深度增大,优化了复合地基中桩-土共同作用机理,有效地提高了复合地基水平承载能力。同时给出了橡胶水泥土桩复合地基合理的褥垫层厚度、单桩水平承载力设计值范围、群桩复合地基水平承载力计算公式等,对橡胶水泥土桩复合地基由理论研究成功地应用到实际工程中提供出参考依据。

关键词：水平荷载橡胶水泥土桩复合地基水平位移置换率桩周土压力桩身应力桩-土共同作用机理

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整体式斜交桥台-桩-土体系拟静力试验研究

整体式斜交桥台-桩-土体系拟静力试验研究

作者：翁琴龙天津大学

学位级别：硕士

整体桥为采用整体式桥台的桥梁体系,其中主梁与桥台可浇筑成整体,避免在桥头设置桥面伸缩缝及支座,显著降低了施工尤其是运营维护成本,在国内外得到了越来越广泛的推广及应用。将整体式桥台引入斜交桥中,形成整体式斜交桥,可有效避免斜... 详细信息

整体桥为采用整体式桥台的桥梁体系,其中主梁与桥台可浇筑成整体,避免在桥头设置桥面伸缩缝及支座,显著降低了施工尤其是运营维护成本,在国内外得到了越来越广泛的推广及应用。将整体式桥台引入斜交桥中,形成整体式斜交桥,可有效避免斜交桥面板及主梁在地震作用下的扭转落梁现象,但亦会产生复杂的桥台-桩-土相互作用,亟需进一步深入研究。因此,以某整体式斜交桥为原型,设计制作了正交桥台-H型钢桩及斜交桥台-H型钢桩试件,并开展了正交桥台-H型钢桩-土体系和斜交桥台-H型钢桩-土体系拟静力试验研究。采用ABAQUS有限元软件建立并验证了正交及斜交桥台-H型钢桩-土体系的数值模型,并进行了一系列参数分析。研究主要结论如下:(1)斜交桥台及正交桥台-H型钢桩试件的滞回曲线均为梭形,等效粘滞阻尼比分别为0.248和0.246,说明该体系的耗能能力及抗震性能较高。斜交桥台试件的峰值承载力为正交桥台试件的1.58倍。斜交桥台的台后土压力呈不均匀分布,试件反力与加载方向存在偏心,桥台侧面会受到摩擦,可能对体系的承载力造成一定影响。(2)正向加载时,斜交桥台台后土压力随桥台加载位移的增加先增大后减小,在加载位移为0.017H(H为桥台高度)时达到最大值。随着加载位移的增大,台后土压力沿埋深方向由三角形分布转变为双折线分布,沿桥台宽度方向由抛物线分布转变为三折线分布。由于现有台后土压力理论未考虑往复荷载作用或斜交角的影响,现有理论计算值与试验值有较大出入。本文以黄-林法为参考,在试验数据的基础上修正了黄-林法土压力系数计算公式。负向加载时,台后土压力始终略小于静止土压力,可按静止土压力计算。(3)在往复荷载作用下,整体式桥台的台后土出现明显的流动现象,台后砂土不断流向桩顶周围,从而造成桩身变形呈“蛇形”,这与现有桩基计算理论中假定的抛物线形桩身变形不同,因此现有计算理论不适用于整体式桥台的桩基。(4)斜交桥台-H型钢桩试件中,加载方向与H型钢桩强弱轴各呈45°夹角,因此翼缘和腹板均受到土压力作用。沿埋深0.6m(5.8B)左右区域内,翼缘和腹板的土压力均呈先增大后减小的趋势。桩弹性状态下,沿正向加载时,随着加载位移的增大,腹板土压力先增大后减小,翼缘土压力随着加载位移的增大而增大。沿负向加载时,腹板和翼缘土压力均随着加载位移的增大而增大。(5)正交桥台-H型钢桩试件中,H型钢桩仅受到沿弱轴的弯矩作用。斜交桥台-H型钢桩试件中,H型钢桩同时受到沿强轴及弱轴的弯矩作用,其合力矩强轴弯矩的夹角为17°～34°。(6)有限元分析结果表明,桥台斜交角度对台后土反力大小和H型钢桩最大水平变形影响显著,对最大合力矩没有影响;砂土密实度对台后土反力大小和H型钢桩最大合力矩影响显著,但对钢桩最大水平变形没有影响;H型钢桩朝向对其最大水平变形没有影响,对最大合力矩的大小和位置及最大正应力影响显著。

关键词：整体式斜交桥桥台-桩-土相互作用 H型钢桩台后土压力桩身水平变形桩身应变桩身弯矩桩周土压力

不同滑坡推力模式下新型变截面抗滑桩数值分析研究

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贵州科学 2023年第6期41卷 78-84页

作者：曾章波梅龙喜裴志勇崔茂俊中国能源建设集团云南省电力设计院云南昆明650500 云南大学建筑与规划学院云南昆明650500

由于我国山区地带常发生滑坡等自然灾害,因此山区地带工程,如:道路边坡、公路路基等工程,常采取工程措施加固。抗滑桩作为防止滑坡的有效工程措施,具有较高的研究价值。近年来,由于机械施工的参与,出现了变截面抗滑桩,其悬臂段一半为矩... 详细信息

由于我国山区地带常发生滑坡等自然灾害,因此山区地带工程,如:道路边坡、公路路基等工程,常采取工程措施加固。抗滑桩作为防止滑坡的有效工程措施,具有较高的研究价值。近年来,由于机械施工的参与,出现了变截面抗滑桩,其悬臂段一半为矩形截面,锚固段则为圆形的抗滑桩。相较于传统等截面抗滑桩,变截面抗滑桩受力特性更为复杂,其在滑坡推力作用下的响应也有所不同。本文从不同滑坡推力模式出发,利用MIDAS GTS NX建立不同截面抗滑桩有限元分析模型对结构进行数值分析,以研究不同截面的新型抗滑桩的外表应力及钢筋应力、桩周土压力、桩体位移结果等荷载效应值及规律,为后续工程建设选择抗滑桩提供参考。

关键词：变截面抗滑桩应力云图数值分析研究滑坡推力桩周土压力

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高速公路滑坡治理与加固分析

山西建筑 2022年第9期48卷 147-149页

作者：李志杰山西路桥第七工程有限公司长治分公司山西长治046000

结合高速公路滑坡治理案例,根据施工现场实际情况制定处治方案,并布置测点开展监测与分析。采用钻孔灌注桩对滑坡体进行加固处理,布置监测仪器对桩身水平位移、桩周土压力和桩身内力进行监测,分析确定加固效果。桩身水平位移早期增加速... 详细信息

结合高速公路滑坡治理案例,根据施工现场实际情况制定处治方案,并布置测点开展监测与分析。采用钻孔灌注桩对滑坡体进行加固处理,布置监测仪器对桩身水平位移、桩周土压力和桩身内力进行监测,分析确定加固效果。桩身水平位移早期增加速率较快,后期逐步趋于稳定,桩前土压力大于桩后土压力,桩间土压力变化较小,桩身弯矩绝大多数为正值,说明桩身成型后有效控制了边坡滑动变形,边坡处于稳定状态,达到了预期加固效果。

关键词：高速公路滑坡桩身水平位移桩周土压力桩身内力

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天定高速下穿陇海线框架桥地基加固设计

甘肃科技 2012年第7期28卷 103-105页

作者：饶胜闫岩江月兰州交通大学甘肃兰州730070 国防大学北京100000

结合陇海线K1476+546.5 1-16.0m钢筋砼斜交框架桥线路加固工程,介绍了高压旋喷桩在下穿既有铁路线路框架桥施工过程中遇到的施工点地下水位较高、地质条件复杂的情况下加固地基中的应用,给出了加固方案中旋喷桩的强度及稳定性、桩周土... 详细信息

结合陇海线K1476+546.5 1-16.0m钢筋砼斜交框架桥线路加固工程,介绍了高压旋喷桩在下穿既有铁路线路框架桥施工过程中遇到的施工点地下水位较高、地质条件复杂的情况下加固地基中的应用,给出了加固方案中旋喷桩的强度及稳定性、桩周土压力、基底应力的检算结果。

关键词：框架桥地基加固设计工程加固桩周土压力稳定性强度

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带受力盘塑料套管混凝土桩挤土效应试验研究

河北工程大学学报（自然科学版） 2014年第2期31卷 15-19页

作者：陈常辉徐锴陈永辉谢军河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 南京水利科学研究院江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098

在上海软土地基中进行了带受力盘塑料套管混凝土桩沉桩压入试验,通过在试验桩桩周预先布置孔压、侧向位移、地表隆起和径向土压力监测点,探求带受力盘TC桩在沉桩过程中的桩土相互作用机理。试验结果表明:超孔压增量沿深度呈上小下大分... 详细信息

在上海软土地基中进行了带受力盘塑料套管混凝土桩沉桩压入试验,通过在试验桩桩周预先布置孔压、侧向位移、地表隆起和径向土压力监测点,探求带受力盘TC桩在沉桩过程中的桩土相互作用机理。试验结果表明:超孔压增量沿深度呈上小下大分布并在沉管拔出后迅速消散;挤土应力沿深度亦呈上小下大分布并沿径向减小,在沉管拔出短时间内骤减;土体在桩压入过程向外移动,拔管之后向内偏转;地表整体下沉,随径向距离增加下沉量变小。

关键词：带受力盘TC桩挤土效应孔隙水压力桩周土压力侧向位移地表隆起