自平衡试桩结果的解析转换法

提出了一种自平衡试桩结果转化成传统静载试验曲线的解析法．假定桩侧土符合双折线模型、桩端土符合三折线模型，采用荷载传递法分别推导了自平衡试桩上、下段桩的荷载-沉降的解析解．通过对上、下段桩的实测荷载-沉降曲线的拟合，得到抗剪刚度系数和抗压刚度系数等计算参数，再利用解析解将自平衡试桩结果转换成传统静载荷试验曲线即解析转换法．该方法的转换结果与实测桩载荷曲线以及荷载传递位移协调法的转换结果比较，吻合较好，具有较高的精度；相比其他转换方法，该方法具有理论完整、不需实测传递函数、简单实用等优点．     

桩承载力反向自平衡试桩法数值模拟分析

为推动反向自平衡试桩法在实践中的应用,采用有限元分析方法对反向自平衡试桩法进行了数值模拟分析。以管桩为例,运用ABAQUS有限元软件建立反向自平衡试桩法数值模型,分别采用位移控制法和荷载控制法进行桩身和桩顶加载模拟,得到了基桩抗压极限承载力,进行了桩身轴力和桩侧摩阻力分析;对建立的数值模型进行了位移控制法下的静载试验模拟,并与反向自平衡试桩法模拟得到的极限承载力进行了对比分析。模拟结果表明,反向自平衡试桩法确定的基桩极限承载力与静载试桩法结果较为接近,不需要进行正、负摩阻力转换,但也存在平衡点位置的确定问题。     

黏土地基中自平衡试桩Q−s曲线解析转换方法及模型试验研究

为了将自平衡试桩理论方法更好地应用于基桩承载力测试,提出一种针对黏土地基单桩承载力自平衡测试结果的解析转换方法.首先,假定桩侧荷载传递函数符合软化三折线模型,桩端土符合双折线模型,考虑上段桩身自重的影响,推导出一种自平衡试桩法荷载(Q)与位移(s)曲线解析理论;其次,将由自平衡加载测试数据拟合得到的桩侧抗剪刚度系数以及...     

不同试验方法下微型抗拔桩的受力特性对比分析

抗拔桩的试验方法有单桩静载试验法和自平衡测试法两种,而这两种试验方法的反力装置会对桩周土产生一定影响,因而对微型抗拔桩进行理想拔桩、理想托桩和常规拔桩的数值模拟,以对这三种试桩结果进行比较分析.结果表明:三种试验方法得到的微型抗拔桩承载力基本相同,但常规拔桩方法计算的位移较小于另外两种方法;常规拔桩方法桩身上部轴力减小较快,侧阻发挥更为充分,另外两种试桩方法桩身下部侧阻应力水平较高;桩土滑移距离随着桩埋深的增加先增大后减小,理想拔桩和理想托桩的桩土滑移距离及其增长速率明显大于常规拔桩.综上所述,由于传统单桩静载试验的反力装置对其下土体的约束,会对试桩的位移、轴力、侧阻和滑移距离产生影响.     

自平衡试桩技术及其在某桥梁工程中的应用

结合工程实例,介绍了桩承载力自平衡试验的基本原理及试验方法,采集桩身应力、荷载箱位移等数据,并等效转换成传统静载下的桩顶荷载及相应沉降,确定试桩单桩极限承载力。其试验装置简单、试验方法简便,费用较省,特别适用于大吨位桩基承载力检测中。     

静钻根植桩抗压抗拔承载性能试验研究

通过一组静钻根植桩的现场抗压抗拔静载试验,研究了抗压和抗拔状态下静钻根植桩的承载性能.对两根试桩的荷载位移曲线进行了比较分析,并采用有效应力法对试桩的极限侧摩阻力进行计算.试验结果表明:受桩周土体应力状态和桩身泊松效应影响,静钻根植抗拔桩的极限侧摩阻力小于抗压桩的极限侧摩阻力;抗拔桩侧摩阻力完全发挥时的桩顶位置值大于抗压桩侧摩阻力完全发挥时的桩顶位置值;采用有效应力法计算土层的极限侧摩阻力时,需要考虑土层的极限深度(或极限竖向有效应力),当土层深度超过极限值时,采用有效应力法计算土层的极限侧摩阻力需采用极限深度时对应的竖向有效应力值.     

自平衡法和锚桩法在高铁工程中的对比试验分析

为了准确快速地测试高架桥基桩承载性能,分析自平衡法试桩与传统锚桩法在工程应用中的异同,在哈大客运专线桥梁工程中,采用自平衡法与锚桩法进行了2根基桩原位试验,测试对比了荷载分担比例、轴力分布形态和桩侧阻力-位移曲线形态等.结果表明,在以桩侧阻力为主的荷载水平下,2种测试方法均反映了基桩承载力和变形特性,在匀质土层中两者结果更为接近,自平衡法在验证基桩承载力时可以替代传统方法,其精度能够满足工程应用要求.     

自平衡法试验上段桩荷载-位移曲线的解析拟合算法

针对自平衡法试验数据的分析处理,假定桩侧土荷载传递函数符合三折线模型,考虑桩身重力作用的影响,推导出上段桩荷载-位移曲线的解析算式,并给出了由自平衡法试验数据确定桩 土参数的方法.通过2根桩的实测数据初步验证了文中解法的适用性,为由自平衡法试验数据推算桩侧摩阻力和桩身参数、常规顶压桩的荷载-位移曲线提供了一种理论手段.
     

自平衡法在桩基承载力检测中的应用

介绍了一种新的静力试桩法——自平衡法，因其方法独特、操作简便、试验精度高等特点已在欧美等国家得到了广泛应用。介绍了该法的测试原理、试验装置、测试步骤及桩极限承载力的确定方法；分析了该法与常规静载试验方法测试原理的不同之处；提出了用荷载相等(Q1^i＝Q2^i)的原则，将该法测试结果转化为常规静载试验结果的处理方法，提出的处理方法使桩极限承载力的确定更加容易，而且得到的桩极限承载力数值偏于安全，使自平衡法更具有实用性；最后通过一个实例介绍了该法在实际工程中的应用。     

自平衡试桩法有关问题探讨

自平衡试桩法和传统静载试验法有着显著的区别，这两种试验方法各自都有其优缺点，目前人们对于自平衡试桩法的认识大多来自于同传统静栽试桩法做相关比较的基础上。自平衡试桩法是一种新型的桩基试验方法，但是目前我国自平衡试桩法在实际工程中运用还存在一些技术问题。因此澄清对这些问题的认识，明确自平衡法在实际工程中应该注意的关键点，这些都有利于自平衡法的进一步地完善和推广，对于桩基工程中的试桩技术的发展有着重要的意义。     

桩基测试中基于荷载传递法的应用程序开发

结合自平衡加载试验,研究了荷载传递法求解桩在各个土层界面处的轴力和各个分单元的侧摩阻力,根据荷载传递解析法的假定得到试验桩的极限承载力和桩顶的沉降;同时,基于荷载传递法的解析原理,开发出专用于自平衡加载试验计算的应用程序.     

汨水河特大桥嵌岩桩承载特性试验研究

基于汨水河特大桥嵌岩桩的现场静载试验报告,对大直径嵌岩桩荷载传递机理进行了深入的现场试验研究.通过基桩的静载试验数据分析,获得了桩顶荷载-位移曲线、桩周岩层侧阻力与位移曲线以及桩侧与桩端阻力分担比等.研究表明:桩身摩阻力不仅受岩层极限摩阻力的影响,同时也受法向应力的影响,由勘探报告所提供的岩层极限侧阻力数值偏小;嵌岩桩嵌岩段承担了大部分桩顶荷载,且嵌岩段摩阻力起主要作用,表现为摩擦桩;在加载过程中桩侧土阻力所占比例逐渐减小,嵌岩段总阻力逐渐增加,最终趋于稳定.     

基于ABAQUS的大直径钢管桩高频振动贯入速率有限元分析

为研究大直径钢管桩振动贯入速率,利用ABAQUS有限元软件建立钢管桩振动贯入全过程的有限元模型,对贯入速率、贯入阻力及静载力与动载力比值影响因素进行分析。结果表明:管侧土体剪应力-剪应变滞回曲线为典型的"香蕉"形,每个循环的滞回曲线均由2个剪胀阶段和2个剪缩阶段组成;管端土体轴向应力-剪应变滞回曲线为典型的"镰刀"形,管端土体经历2个显著的压缩阶段和拉伸阶段;管桩高频振动贯入过程可分为缓慢和快速贯入2阶段;采用高频振动锤贯入管桩时,应考虑到静态荷载与动力荷载幅值的耦合关系。     

黄土地区微型钢管水泥桩单桩承载特性试验研究

随着桩基技术的不断发展,微型钢管水泥桩在工程中的应用越来越广泛;黄土地区对微型钢管水泥桩的研究相当匮乏。为了研究黄土地基中微型钢管水泥桩的承载特性、桩身轴力的传递特征、桩侧阻力和端阻力的发挥性状,对兰州地区3根微型钢管水泥桩进行现场单桩静载试验。在3根试验桩桩身埋设混凝土应变计,对试验桩进行内力测试。研究结果表明:(1)微型钢管水泥桩桩周土经水泥浆加固过后,单桩承载力提高较大,该类微型钢管水泥桩桩基设计时可适当提高侧阻取值。(2)微型钢管水泥桩桩端附近存在桩侧摩阻力的弱化效应。为了增大桩侧摩阻力的发挥,可以考虑桩端做扩大头,进而增加桩基承载力。(3)当桩顶荷载与桩顶加载极限值比值小于等于0.615时,桩顶沉降主要为桩身压缩变形引起,规范简化法综合系数取值0.2可近似计算桩顶沉降,且误差较小。当桩顶荷载与桩顶加载极限值比值大于0.615时,计算桩顶沉降时还应考虑桩端土体的沉降。     

高应变动力试桩拟合法误差来源分析

与传统的静荷载试验相比,高应变动力试桩拟合法是一种非常方便实用的分析技术,但该技术非常复杂,它的成功应用取决于诸多因素。通过剖析高应变动力试桩法的原理和拟合法的实质,结合工程实例,指出高应变动力试桩拟合法确定桩承载力不仅理论模型本身较静荷载试验存在差异,而且在数据处理过程中由于参数选择不同将引起承载力结果的误差。同时,人员素质也是准确应用该方法并给出合理结论的关键。高应变动力试桩拟合法误差来源的分析,对该法在实际应用过程中避免或减少可能产生的失误将是十分有益的。     

贯穿含深厚建筑垃圾土地基的预应力管桩承载力特性

通过对表面粘贴应变片的管桩进行静载试验,分析沿轴向的管桩轴力及侧摩擦阻力的变化情况.结果表明:在竖向荷载作用下,桩身轴力沿深度方向呈现出倒三角的分布特征,其数值沿深度方向而逐渐减小;在含建筑垃圾土的土层中,管桩轴力随着深度的增加而快速降低,进入粉质黏土层后,其降幅较深层含建筑垃圾土的土层减缓;随着压桩力增加,管桩侧摩擦阻力逐渐增大,但其增幅减缓而最终达到极限值;浅层土与管桩之间的摩擦阻力较小,随着深度增加,摩擦阻力迅速增大;粉质黏土层与管桩之间的侧摩擦阻力小于底层含建筑垃圾土土层.     

双壁静压开口管桩贯入及承载特性试验研究

为了更进一步研究黏性土地基上静压桩贯入及承载特性,通过在桩身安装光纤光栅(FBG)以及在桩顶安装温度自补偿传感器,对双壁开口模型管桩的沉桩和单桩承载特性进行研究。结果表明:压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力随着贯入深度的增加而增大,且桩端阻力为沉桩过程的主要阻力,沉桩结束时占比为66.7%。相比于外管,内管桩侧摩阻力和桩身轴力均较小。荷载-位移曲线为陡降型,最大沉降为47.72 mm,极限荷载为6.3 kN,是沉桩终压力的2.48倍。试桩内管桩身轴力在土塞高度范围内以及外管桩身轴力在桩长范围内随着桩身埋深逐渐减小。内管桩侧摩阻力仅在土塞高度的范围内随着深度逐渐增加;外管桩侧摩阻力在荷载小于7.0 kN时,随着深度呈先增大后减小的趋势,当桩顶荷载达到7.0 kN时,随着深度逐渐增大。在各级荷载作用下桩端阻力占桩顶荷载的比例为53.6%～65.1%,表现出了较好的端承桩性状。研究结果对双壁开口管桩内外管贯入及承载特性的研究具有重要的意义。     

深厚软黏土地基中大直径单桩基础现场水平受荷试验及 p-y 曲线适用性研究

基于某海上风电场开展的单桩水平受荷特性现场试验,研究了深厚软黏土中2.4. m 大直径钢管桩荷载-位移响应、桩身挠度及桩身弯矩规律;探讨了m法、 API 规范法和双曲线型p-y曲线在软黏土地基中的适用性,并建立数值模型对不同直径单桩基础的水平承载力贡献因素进行分析。结果表明: API 规范法与双曲线型p-y曲线在浅层土中p-y曲线初始刚度与桩周土抗力偏大,双曲线型p-y曲线在一定深度下能够较好地预测土反力随位移的变化关系,m法与双曲线型p-y曲线计算得出的水平位移较实测值偏小,结果偏向不安全, API 规范法计算结果相比实测值较大,计算结果较为保守;随着桩径增大,单桩基础的侧摩阻力和基底抗力对水平承载力贡献也会随之增大,双曲线型p-y曲线会严重低估单桩的水平承载力。     

竖向荷载作用下大直径钢管桩承载力特性分析

近年来,新型大直径钢管桩基的承载力特性备受关注,为此,以湛江某新建油码头工程大直径钢管桩测试桩Z2桩为研究对象,采用有限元三维数值静载试验方法,对竖向荷载作用下大直径钢管桩的桩径、桩长、桩侧土摩擦系数及桩端土压缩模量对其承载力特性的影响规律进行研究。结果表明:钢管桩桩径增大,则其极限承载力和桩侧摩阻力随之提高,桩端沉降与桩顶沉降之比逐渐减小,同时桩端阻力随着桩径的增加而减小;钢管桩桩长增加,钢管桩的极限承载力和桩侧摩阻力都显著提高,桩端阻力与桩顶荷载之比逐渐减小;桩侧土摩擦系数增大,则桩的极限承载力增大而桩端沉降量显著减小,尤其在摩擦系数从0.3增加到0.4时,沉降量减小幅度较大;桩端土压缩模量增加,则钢管桩竖向极限承载力和桩端阻力增大,而桩端沉降量减小。研究结果可对类似工程大直径钢管桩的设计和施工提供参考。