旁孔透射波法检测水泥搅拌桩的三维有限元分析

介绍了旁孔透射波法的原理和测试步骤,建立了桩-土体系的三维有限元模型并对这种无损检测方法在水泥搅拌桩中的应用进行了三维有限元分析.数值分析分别给出了饱和土、非饱和土地基中完整桩和缺陷桩的旁孔透射波信号,并由此分析了P波时-深图中特征与桩身质量的相关性.结果表明,旁孔透射波法简单易行,是适合于水泥搅拌桩检测的一种新方法.     

超声波基桩检测法在灌注桩检测中的应用探讨

超声波透射法是通过声测管将探头直接伸入桩身内部进行逐段探测,因此,超声波对桩身混凝土缺陷的判断,比其他低应变动力法更为直观可靠。尤其是当桩内具有多层缺陷时可避免其他低应变动力检测方法对下层缺陷的误判和漏判。介绍了超声波透射法检测大直径灌注桩桩身完整性的原理、方法和现场检测技术。通过现场检测实例,给出了基桩存在缺陷时声参量的几种特征。     

应力波反射法在桩身完整性检测中的应用

在众多桩身完整性检测方法中,由于应力波反射法理论成熟、操作简便、准确高效而得到广泛应用。应力波反射法检测基桩桩身完整性,具有原理清晰、操作方便、准确性高等诸多优点。由于桩身尺寸效应、测试系统幅频相频响应等较多因素的影响,对桩身缺陷的检测往往较难区分。结合实测曲线的波形、地质条件及不同基桩类型施工工艺特点等,针对实例工程检测结果进行了综合分析,评定了实际工程桩基础的完整性,基桩开挖结果表明应力波反射法检测评定基桩完整性的准确与可行性。     

基于能量法的陡坡段桥梁基桩屈曲稳定性分析

考虑桩后坡体剩余下滑力的分布规律,以及桩前岩土体水平地基抗力弱化效应对基桩稳定性的影响,建立陡坡段桥梁基桩屈曲稳定分析计算模型。通过建立桩土体系的总势能方程,并运用能量法导得陡坡段桥梁基桩屈曲临界荷载和稳定计算长度解答。以实际工程基桩为例对影响基桩屈曲稳定性的桩身弹性模量、桩径、嵌固深度等因素进行参数分析。研究结果表明:本文计算结果与已有模型试验结果吻合较好,表明本文解答合理。基桩的埋入比、临界长径比及临界嵌固深度对其屈曲稳定性具有显著影响。     

高层建筑基础桩的工程地球物理检测试验研究

对昆明某高层建筑直径1 m的混凝土灌注桩试桩进行了桩基缺陷检测试验研究,得到了3个超声波透射探测剖面的波速-深度曲线图和透射波波列曲线图,其中每个超声波探测剖面的波列图由73条透射波曲线组成.对每个剖面的透射波波列曲线和波速-深度曲线的对比分析和研究表明,所测基桩的桩身存在3处缺陷,其位置分别为距桩顶12.10~12.85 m处、14.10~15.85 m处和17.35~18.10 m处.通过钻孔取样,不但验证了上述缺陷位置的检测结果完全符合实际情况,而且确定了所测基桩上述3处缺陷的性质:缺陷(1)为局部混凝土离析,程度较轻微.缺陷(2)为严重夹沙离析和夹泥,属于层状缺陷或断桩,程度最严重.缺陷(3)为较严重的离析夹砂,属于中等程度缺陷.     

关于成孔检测技术验证基桩应力波反射法的可靠度的探讨

应力波反射法是检测桩身质量的低应变方法中应用最为广泛的方法，但也存在着缺点和不足，分析技术是应力波反射法的关键所在。对于波形中的缺陷信号要认真分析是真实缺陷还是由于地质变化或其它原因引起的假信号。要掌握地质资料、钻孔原始记录及灌注原始记录。要结合不同的检测手法进行相互比较验证，通过综合分析来判断桩身完整性，本文提出一种通过采用成孔检测技术对应力波反射法的基桩完整性判别技术进行分析。验证其可靠度的方法，为同仁提供参考。     

超声波透射法检测钻孔灌注桩技术

钻孔灌注桩是高层建筑、桥梁等工程结构常用的基桩形式,其质量直接影响上部结构的安全,由于钻孔灌注桩的特定施工条件,在混凝土灌注过程中易产生夹泥、缩颈、空洞、断桩等缺陷。工程实践证明采用超声波透射法对大直径超长桩检测,其检测精度高,结果直观可靠,可以较详细查明桩身内部缺陷的性质、深度位置、范围大小及严重程度,为控制大直径超长桩桩身混凝土质量提供了一种有效的检测方法。介绍了超声波透射法检测钻孔灌注桩质量的基本原理、检测技术和分析方法等,基于对典型实测曲线的分析并结合作者的检测经验,详细描述了应用超声波透射法测桩时的各类桩的缺陷特征。     

深厚填土区钻孔灌注桩质量检测及问题处理

结合丘陵地带深厚填土地区高速公路钻孔灌注桩实例,根据现场超声波透射法检测数据,采用临界判据法和PSD判据法判定深厚填土区钻孔灌注桩身缺陷类型,并分析了出现缺陷问题的原因。根据深厚填土区地质特性,提出如何综合运用冲击与旋挖2种方式协调成孔,并调整泥浆护壁方案保证桩孔质量,以避免钻孔灌注桩各类桩身质量问题的出现。对采用新施工方案完成的钻孔灌注桩进行超声波透射法检测结果显示,桩身质量改善效果比较理想。     

桥梁基桩的屈曲荷载计算

在桩土共同作用的理论框架下 ,即考虑桩侧土反力和土摩阻力的影响 ,以及计入桩身自重的作用 ,采用 Rayleigh- Ritz法 ,计算基桩的屈曲荷载与相应的计算长度 .计算过程中选用 4种地基基床系数模型及两种摩阻力分布模式 .算例部分把文中所得结果同实验数据进行了比较 ,并对各影响因素进行参数分析 .结果表明 ,影响基桩屈曲荷载的主要因素是桩侧土反力 ,桩侧摩阻力的影响相对较小 ,而桩身自重的影响通常可以忽略 .4种地基土抗力模型在基桩自由长度较大时影响相对较小 .基桩的几何条件对屈曲荷载系数也有一定的影响     

低应变动测桩身应力波衰减规律及其应用

针对桩基低应变动测中应力波在桩身不连续界面产生反射的同时也会产生透射衰减,同时桩周土轴向阻尼作用也会进一步引起应力波的衰减,文章探讨了考虑桩土衰减系数和桩身不连续界面的透射系数、反射系数的低应变动测的桩身应力波衰减规律,并根据该规律,实现对桩基缺陷程度的量化分析.通过模型桩验证该方法是可行的.     

单桩复合地基上块体振动速度导纳的灵敏度特性

简要分析了当前复合地基动测技术的不足,提出了用单桩复合地基上块体的竖向振动速度导纳曲线检测桩-土体系工程性状的机械导纳法．文中应用轴对称有限元-无限元耦合解,较系统地分析了块体速度导纳及其关于桩身弹性模量的灵敏度特性,包括地基土剪切波速、桩长和桩身缺陷的影响规律,对进一步完善复合地基动测技术以及用复合地基作动力机器基础时的优化设计具有重要的指导意义．     

完整桩瞬态纵向振动的模拟计算

提出完整桩受瞬态激振力作用下纵向振动的模型,并用有限差分法计算桩的瞬态纵向振动.理论计算响应与工程桩的反射波法动测结果有较好的相关性.桩身各点纵向振动时程由空间曲面网线图表示,用该图非常直观地研究了桩中应力波的传播过程.文章对桩基低应变动力检测具有理论和实用意义.     

复合地基沉降计算新方法-桩体沉降法

通过模型试验和数值模拟对复合地基进行研究,提出了桩体沉降法计算复合地基沉降的新方法.根据对不同参数(桩长、桩径、桩体模量、褥垫层厚度、褥垫层模量、加固区土体模量、下卧层土体模量)的复合地基的分析,提出了桩体沉降法的两个重要参数:桩顶应力比和桩端应力比,并推导其经验公式.通过与工程实测对比分析表明,采用桩体沉降法计算的沉降量与实测数据相吻合,可以认为是工程设计的一种可靠方法.     

非完整桩瞬态纵向振动的模拟计算

根据完整桩瞬态激振力作用下纵向振动的模型,建立了非完整桩的纵向振动的动力学模型,给出桩身运动方程、桩顶与桩底的边界条件及初始条件,并用有限差分法解出桩身各点在不同时刻的速度值。用桩顶振动速度时程图非常直观地研究了桩中应力波的传播过程,同时,考虑了桩半径、桩长、动测波速、激振力的冲量及其作用时间、桩底土的参数变化、桩周土的参数变化等情况。将理论计算的波形图和工程桩动测波形图进行比较,显示出很好的一致性。     

基于桩土位移协调的柔性桩荷载传递机理研究

基于桩土的位移协调,通过引进并加以改进的Alamgir位移模式和弹性理论分析柔性桩的荷载传递.根据桩侧摩阻力在桩顶以下1/3有效桩长处达到最大的条件,推导出有效桩长的计算式,进一步获得柔性桩的桩身应力、桩侧摩阻力的简化计算式.通过实例分析,验证计算公式的合理性.结果表明:桩侧摩阻力理论值与试验实测值相差较大,但沿桩长的分布二者较一致;桩身应力理论值与试验实测值吻合非常好;有效桩长理论值非常接近实测桩身应力几乎为0的深度.因此,推导出的柔性桩的桩身应力、桩侧摩阻力和有效桩长的计算方法具有一定的工程参考价值.     

考虑土体连续性的桩承载力自平衡法研究及工程试验

自平衡试桩法因其具有方便、经济等优势而被推广起来,但目前关于该方法转换成静载法荷载-位移曲线过程中涉及到的转换系数的研究较少.在对比研究自平衡试桩法与传统单桩竖向抗压静载试验方法的基础上,依据Mindlin解,对未考虑土体连续性时转换后得到的自平衡试桩桩顶位移与实际结果的差异进行分析,研究砂土地区试桩中的上托桩桩周土体位移对桩端沉降变化的影响,进而对现有确定自平衡试桩承载力的转换方法进行改进.通过室内模拟试验验证了该方法的可行性,将此方法应用到沈阳某高层桩基础工程试验中,发现采用考虑土体连续性的自平衡转换方法明显降低了荷载-位移曲线的拟合误差.     

静压桩沉桩及已打入桩遮拦效应的数值模拟

采用三维有限差分软件 FLAC3D 建立了数值模型, 对比了圆孔扩张理论的解析解与数值解, 并在此基础上建立了桩实体单元基于位移贯入法模拟桩-土间摩擦作用, 且与相关文献中施加节点力模拟摩擦效应的方法进行了对比, 二者的计算结果较吻合. 基于此数值模拟方法 对静压桩单桩、双桩的沉桩过程进行计算分析, 并就已打入桩体对沉桩过程中土体位移的影响 进行研究, 得到以下结论: 模拟桩-土问摩擦效应的两种方法中, 位移贯入法计算所得土体水平位移在地表处较大, 这是因为桩体以固定速度向下运动时, 为阻止圆孔缩径而约束了其径向位移, 消除了摩擦效应对土体水平作用的影响. 沉桩结束后, 在大于地表下1/4 桩长深度范围内 的土体水平位移较大, 是主要的变形区域. 上部土体沉降较大, 而下部土体沉降较小, 其中距地 表下1/8 桩长至 1/4 桩长处沉降最大, 说明已打入桩的存在改变了土体水平位移的大小, 更使得土体水平位移随深度的变化趋于线性. 待打入桩的沉桩过程使得已打入桩身产生一定的倾斜. 由于沉桩扩孔的影响, 受到水平挤压的桩前土体在已打入桩的阻隔下沿着桩身向上隆起, 表明已打入桩的存在改变了土体位移的分布模式, 最终达到了减小水平位移的目的.      

基桩的动态响应特性及弹性波传播的仿真

通过简化基桩为一维弹性杆件,并根据基桩埋置于地下后的受力情况,推导了应力波在桩身中传播的阻尼波动方程.根据该方程,分别给出了纯摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩的振动初始条件和边界条件,导出了3类桩动态响应的数学模型,并对其动力特性进行了分析.最后,运用Matlab对桩身中弹性波的传播进行了模拟.     

基桩动力试验技术最新进展及发展方向

文章概括了高应变法、低应变法和声波透射法等基桩动测技术在近年来的最新进展,归纳了各方法中存在的显著问题以及指出今后基桩动测技术的发展方向。     

复合地基有效桩长的计算方法

有效桩长是影响复合地基沉降变形的一个主要因素。针对有效桩长的经验计算不能准确反映复合地基的沉降变形现象，采用弹性理论与大量数据结合的方法，得出一个考虑多种因素的有效桩长计算方法，进而给出有效桩长的计算公式，以此来预估复合地基的有效桩长。