广东沿海主要土层桩侧摩阻力和桩尖阻力的分析

本文依托西安市东北二环立交工程实际,通过现场黄土层浸水试验以及桩基静载试验,研究在湿陷性黄土层中桩基侧摩阻力和桩端阻力的发挥情况、桩基负摩阻力取值问题及桩周土的沉降变化情况,并分析了其实验结果。在总结国内工程界多次试验结果的基础上,给出了湿陷性黄土层负摩阻取值的科学合理方法及应考虑的因素,并分析了影响负摩阻大小取值的因素和引起桩周土沉降差异的因素。研究结果表明:①本工程桩基提供负摩阻力段控制在3～9m之间,取值建议为-2.0～-5.0kpa;②桩基上的负摩阻值与特定桩长和地质环境有关,同时与湿陷下沉量及土的粘聚力大小也有关系。从而建议在西安平原地区,黄土层较小时(桩长20m以上,湿陷层5m以内),可不考虑湿陷性对桩基承栽力的影响。本次试验为未来工程实践中湿陷性黄土层的沉降的研究及桩基负摩阻力的取值提供了参考依据和工程实践经验。

随着桩基技术的不断发展,灌注桩在工程中的应用也越来越广泛,但是关于灌注桩承载机理,特别是桩端土层对整体承载力影响的研究还不彻底。本文结合具体的灌注桩现场试验和模型试验数据,结合相关文献,对试验中桩侧摩阻力在桩端附近得到加强的情况进行了详细的数值分析,发现桩侧摩阻力在桩端处的加强是普遍情况,并且桩端土力学性能越强,这种加强效应越明显。最后结合几种桩侧摩阻力在桩端附近强化理论的介绍,将试验数据与理论依据结合起来说明了桩端土对桩侧摩阻力的普遍影响。

上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(dgj08—11—1999)中预制桩、灌注桩极限桩侧摩阻力标准值与极限端阻力标准值的取值完全引用上海89版规范。但自20世纪90年代以来,桩基工程在上海地区得到了迅猛的发展,工程实践中桩基载荷试验值与99版规范计算值差异较大的情况时有发生,因此结合近年来的工程实测资料对99版规范桩基承载力取值进行研究具有重要的工程意义。为此收集了17个工程共计50根桩身大部分位于淤泥质土中且桩端支承于第⑤层相对较软土层的预制桩和22个工程共计66根分别以⑦,⑧,和⑨3层土为持力层的钻孔灌注桩的实测资料,对99版规范桩基承载力取值进行了研究。首先,采用统计分析和有限元数值分析两种方法对收集样本进行了分析,以综合确定预制桩和灌注桩的桩端阻力和桩侧摩阻力取值。其次,按照调整后的承载力取值,对各统计样本进行了回代计算,通过比较表明依据调整后的承载力取值的计算结果具有较高的保证率。

桩侧摩阻力随位移发挥的实测分析——该文主要讨论侧摩阻力随位移的发挥性状。在对双曲线模型进行分析的基础上，采用这一模型，对上海地区某预制桩的侧摩阻力实测资料进行了分析。分析结果表明，采用双曲线函数模拟桩侧摩阻力随相对位移的发展变化是合适的。依据...

粉喷桩侧摩阻力强化效应分析——运用meyerhof理论和土的本构关系，探讨了粉喷桩侧摩阻力强化效应的形成机理。选用邯郸市3个工程的粉喷桩载荷试验资料，分析了侧摩阻力的强化效应与桩身强度、桩端土的承载力、荷载水平和桩长的相互关系，从而合理选择承载力...

单桩侧摩阻力曲线的推求及相关问题探讨——通过桩基静载试验的实测数据。运用约束样条法拟合应变曲线，根据理论公式计算桩侧摩阻力。并绘出桩侧摩阻力沿桩深分布曲线，最后针对一些相关问题进行探讨。

桩侧摩阻力工作机理与预测的研究——采用主成分和主分量分析，研究了粘性土各常规指标综合反映其性质的能力。根据实测数据，对大直径钻孔灌注桩端承载力的发挥机制进行了讨论。

通过对比不同长径比条件下单桩竖向承载力和桩端阻力粒径效应的不同,研究侧摩阻力对桩基承载力离心模型试验中粒径效应的影响。结果表明,由于侧摩阻力的作用机理与桩端阻力有较大的不同,在本试验范围内,不同桩径的模型桩模拟同一原型得到的侧摩阻力均有较大的不同,而桩端阻力除长径比为5时存在粒径效应现象,其他试验条件下模拟同一原型得到的试验结果基本相同。由于侧摩阻力的影响,单桩竖向承载力的粒径效应比桩端阻力的粒径效应显著。

根据不同桩端条件下大直径灌注桩静载试验结果,研究桩端沉渣和预压对灌注桩承载性能的影响,并对沉渣的承载机理及桩侧摩阻力的弱化或强化效应进行探讨。结果表明:单桩极限承载力随桩端土层强度和刚度的增大而增大,桩端少量沉渣的压缩有利于侧摩阻力发挥到极限值,而无沉渣的完好桩端阻力和侧摩阻力一般难以发挥到极限值。此外,沉渣较厚或持力层强度较低时,侧摩阻力往往产生弱化效应,沉渣较少或持力层强度较高时侧摩阻力又往往产生强化效应,这种弱化或强化效应在桩端处最明显。沉渣具有结构性和压硬性的特性,在受压过程中因结构破坏而产生刚度弱化,经充分压实后又产生刚度强化,承载性能接近持力层。

通过静载荷试验测定桩侧摩阻力及桩端阻力——根据静载荷试验原理，通过在柱身中埋置测量元器件来测定应力应变值经过计算确定桩侧极限摩阻力和桩端极限阻力，并结合工程实例，对照工勘报告中提供的桩侧极限摩阻力、桩端极限阻力，分析了两者之间存在差异的原因，...

软土层中静力触探侧壁摩阻力探讨

海上风机基础长期受到巨大的水平荷载和倾覆力矩,设计的基础结构需要具有足够的刚度和抗压强度来抵抗风、波浪、海流等环境荷载。依托某海上风电场试桩工程,通过现场基桩轴向抗压静载试验,分析土层的荷载位移曲线,并根据位移突变段确定基桩的极限荷载。借助拟合法和api规范法,分别得到τ-s曲线,从而计算出基桩的极限侧摩阻力以及初始刚度。分析对比可以看出软黏土土层和砂土土层在不同深度通过拟合法和api规范法计算得到的结果不同,二者有不同的适用范围。因此需要进一步研究桩基侧摩阻力的各种确定方法,才能最大限度地开发利用桩基的承载能力。

灌注桩侧摩阻力在不同状态下的试验研究——本试验通过灌注桩在抗压和抗拔静载试验状态下桩身应力的检测，比较了侧摩阻力在不同的边界条件下的大小，分析两种不同状态下侧摩阻力存在差异的原因。提出了今后改进试验的建议。

桩侧摩阻力强化效应有限元分析及其应用——运用非线性有限元理论对粉喷桩桩土相互作用进行有限元分析，阐述了桩端土压缩模量及桩长对侧摩阻力沿桩身分布的影响规律，定量分析了桩侧摩阻力强化效应在桩端以上的作用范围及强化程度，并将结论应用于邯郸某危房重建...

运用非线性有限元理论对粉喷桩桩土相互作用进行有限元分析,阐述了桩端土压缩模量及桩长对侧摩阻力沿桩身分布的影响规律,定量分析了桩侧摩阻力强化效应在桩端以上的作用范围及强化程度,并将结论应用于邯郸某危房重建工程地基粉喷桩加固处理设计参数中,载荷试验证明设计参数选择是合理的。

钢板桩在沉贯到设计深度的过程中由于遇到障碍或沉桩困难等原因,经常出现桩身偏斜或偏位过大等情况,此时需要将桩拔出进行重新沉桩。因此在选择振动锤型时,需考虑桩锤是否满足拔桩力的要求。在深入探讨振动拔桩过程中桩土相互作用的基础上,结合八所港老港区1#~4#泊位改造工程,提出拔桩设备的选型,进而研究了拔桩力与地基土质情况与拔桩长度的关系。

近年来,随着城市基础建设的高速发展,静压桩以其振动小、噪音低、对环境影响小等独特的高质、高效的绿色施工特点,越来越受到工程界重视。本文采用室内模型试验的方法对静压桩进行研究。用特制的加力杠杆施加桩顶荷载,通过贴置在模型桩身的应变片和其他量测设备对模型桩的侧摩阻力、侧向压力等桩身应力进行了测量。在数据处理方面,本文提出了一种新的桩身应力计算方法,测量桩在压入程中的桩身应变,然后运用弹性力学方法得出桩侧摩阻力、侧向压力等桩身应力变化情况,为分析桩基础在压入过程中的力学性能提供了有力支持。

确定桩侧极限摩阻力的大小,目前工程上广泛采用的是以经验方法为主,辅以测桩数据分析,得到的结果往往存在较大的误差。按照工程先后次序,从2栋建筑物桩基场址勘察数据入手,分析桩静载荷试验资料,提出将静载曲线分成3段,确定桩侧极限摩阻力大小等新方法,并将得到的结论应用于2栋高层建筑沉降对比分析,探讨桩侧摩阻力的发展与建筑物的沉降之间的关系。新方法的合理性得到了验证。

分析了负摩阻力的机理,总结了负摩阻力对桩基性能的影响,以一算例说明了负摩阻力计算中容易出现的问题。

关于桩侧负摩阻力的探讨——阐述了桩侧角摩阻力产生的原因、特征以及影响其大小的因素。并运用有效应力法推导出计算桩侧负摩阻力的公式，以供有关人员参考。

单桩基础是目前应用最广泛的海上风电基础形式。现有单桩竖向承载力设计时仅考虑外侧摩阻力与端阻力,并未考虑桩基内侧摩阻力对竖向承载力的贡献。文中基于江苏某沿海海域两个风电场的现场试桩数据,分别采用api规范、美国陆军工程兵团方法以及港口工程桩基规范中的公式计算桩身外侧摩阻力,研究了土层类型、土深度对于钢管桩内外侧摩阻力比值的影响规律,并与实测数据进行了对比分析。研究结果表明:接近泥面处内外侧摩阻力比值较小,内外侧摩阻力比值随深度增加呈增大趋势；在海上风电单桩基础竖向承载力设计中,桩基内侧摩阻力不容忽视。

运用abaqus有限元分析软件,分析了在一定地面堆载作用下,褥垫层厚度和变形模量的改变与单桩复合地基桩侧正、负摩阻力大小以及中性点位置的变化关系。结果表明,荷载和褥垫层模量一定时,褥垫层厚度增加对桩充分发挥正摩阻力有利,中性点位置上升;褥垫层厚度小于0.5m时,增加褥垫层变形模量,桩侧正摩阻力也随之提高,中性点位置提升;褥垫层厚度大于0.5m时,增加褥垫层变形模量,其提高更明显。利用数值模拟分析褥垫层对单桩复合地基的桩侧摩阻力影响,可为研究复合地基荷载分担、荷载传递以及工作性状提供借鉴。