边坡中单桩横向受力的试验与理论研究（英文）

目的:研究边坡段基桩的水平承载特性,以期指导工程实践。创新点:提出一种新的p-y曲线,以考虑边坡坡角和桩在边坡中位置的影响。方法:1.针对平地桩基和坡地桩基两种工况开展两组室内模型对比试验;2.采用ABAQUS建立数值模型,并研究桩径、桩长和土体的弹性模量对桩基水平受荷性能的影响;3.对室内模型试验结果和数值模拟结果进行对比分析,并得出坡地桩基的p-y曲线。结论:1.边坡中侧向受力桩的侧向挠度和弯矩沿桩长的分布与水平埋置桩的分布相似;然而,边坡倾角对单桩的侧向荷载特性有着重要的影响;在相同的荷载条件下,较高的倾斜角度会引起较大的桩身变形和弯矩。2.对于埋置长度不变的桩,桩的极限侧向承载力与坡趾距桩截面中心的距离近似呈双线性关系。3.对于埋置长度不同的桩,其极限承载力随坡脚至桩截面中心距离的增加呈线性增加。     

桩间距对双排式钻孔抗滑桩的影响研究

在治理推力较大的滑坡工程中常采用双排抗滑桩,为厘清桩间距的变化对双排式钻孔抗滑桩位移、内力分布以及前后排桩承担滑坡推力比例的影响,从而为双排式钻孔抗滑桩的设计和施工提供参考.采用有限元程序ABAQUS建立双排式钻孔抗滑桩的有限元三维分析模型,其它条件不改的情况下,分别改变模型中桩间距,进行单因素分析.分析表明,桩间距的变化,对双排式钻孔抗滑桩前后排桩的桩顶最大位移影响明显,桩身内力最大值位置基本不变,桩身内力的分布变化很小,而桩身内力最大值影响明显;桩间距取3 d~6 d时,既能前后排桩的土拱效应越明显,又能使前后排桩承担的滑坡推力比例差距较小,建议桩间距取3 d~6 d作为双排式钻孔抗滑桩设计参考范围.双排式钻孔抗滑桩具有施工安全、速度快、节省成本等优点,值得推广.     

大直径圆形抗滑桩数值模拟研究

以某省高速公路边坡治理工程为背景,通过对大直径圆形抗滑桩加固边坡建立三维数值模型,采用单因素法对桩间距、桩径和锚固深度进行分析,探讨随着桩身参数改变,桩身应力和变形特点,同时提出桩间距、锚固深度和桩径的最优取值范围.为大直径圆形抗滑桩在边坡治理工程的应用提供工程经验,也为后续的研究提供参考.     

钻孔嵌岩桩荷载传递特点及分析

通过有关试验资料 ,分析钻孔嵌岩桩的荷载传递特点 ,研究钻孔嵌岩桩的成孔原理及其荷载传递机理 ,指出钻孔嵌岩桩桩侧摩阻不是传统理论中的理想侧壁摩阻 ,而是许多桩侧小凸台的端承作用组合而成的 ,使得嵌岩桩随着长度增长 ,底部分担荷载越来越多 ,当嵌岩段增大一定值 ,桩端岩石几乎不承担荷载的荷载传递     

考虑桩土效应的双排桩三维数值分析

在对双排桩现有研究的基础上,综合考虑桩土效应,并实现对双排桩的三雏数值模拟。针对双排桩的几个参数进行了在不同的工况下对双排桩进行的分析。分析结果表明：（1）双排桩支护体系空间效应显著;（2）双排桩相对于单排桩表现出更好的支护性能;（3）排距、桩径对双排桩的性状特点影响较大。     

微型桩水平承载特性的现场试验与数值模拟分析

水平承载微型桩在工程现场的静载试验,对比了不同桩长、不同抗弯刚度微型桩的水平承载特性,在实验研究基础上,对桩径、桩身模量等主要因素对微型桩水平承载特性影响进行的数值分析,得出结论:通过合理选择微型桩桩长、桩径以及桩身插设钢管等,可以提高水平承载微型桩的承载能力。     

混凝土框格梁加固填筑边坡的数值分析

采用FLAC3D三维快速拉格朗日分析程序,对混凝土框格梁加固填筑边坡进行数值分析。选取安全系数、剪应变位移增量、坡体表面监测点的侧向位移和竖向沉降作为评价指标,对框格梁加固边坡稳定性效果进行了分析,并对不同框格梁加筋方案对边坡稳定性的影响进行了初步探讨。     

浅析碎石桩在松软砂粘土中密实度指标

秦沈客运专线A-14标段东部试验段DK271 +487.27～+520段为松软地基.设计要求采用桩长15.0米,桩间距1.0米,桩径0.5米,梅花型布置的碎石桩加固松软地基.成桩工艺要求为重复压拔管法.成桩后需进行重型动力触探和复合地基静载荷试验,要求复合地基承载力不小于150Kpa,桩身密实度大于中密状态(N63.5≥10).     

地铁出入口加深改造基坑稳定性分析

目前地铁出入口明挖基坑多采用围护桩+钢支撑的支护型式,围护桩设计嵌固深度一般不小于基坑开挖深度的1/3,方能确保基坑开挖安全。对因地铁出入口下沉改造导致围护桩嵌固深度不够的情况,本文通过基坑稳定的分析与计算,分析基坑稳定与围护桩嵌固深度的关系曲线,并结合现场实际条件,提出经济、合理的补救方案。结果表明,旋喷地层加固方案取得良好效果,在一定程度上弥补围护桩嵌固深度不够的缺陷,使结构变形在规范允许范围之内。此外,分段施工对基坑开挖安全十分重要,可以采用增加临时支撑体系或锚索等方式来增加基坑整体稳定性。     

海上风电机组嵌岩桩与砂土桩承载力对比分析（英文）

通过室内缩尺模型试验,比较和分析了嵌岩桩(RSP)和砂土桩在水平荷载下的承载能力.试验使用磷石膏来模拟底部岩石,采用夯实法制作上层砂土.试验前进行了颗粒分析试验以确认土壤的均匀程度.采用圆锥负荷试验(CPT)评估土壤,确认所有试验分组的土壤条件相似,即土体性质引起的误差可以忽略不计.通过有限元模拟对嵌岩桩的承载能力进行了验证,数值模拟结果与试验结果吻合良好.研究表明：嵌岩桩和砂土桩的弯矩分布一致,桩身最大弯矩的位置在2～3倍桩径深度处,但嵌岩桩的最大弯矩位置比砂土桩深约1倍桩径(5 cm);当上层覆土较浅时,嵌岩桩的承载效果更显著,承载力相对于砂土桩增加约41%;由于岩石的挤压效应,嵌岩桩的横截面变形明显小于砂土桩.     

预应力混凝土板桩-冠梁协同支护作用机理

以湖岸支护工程为例,基于有限元模拟研究了支护结构内力及变形、地表沉降、基坑隆起以及土压力分布情况,探讨了桩顶锚固形式和板桩嵌固深度,得到板桩-冠梁协同支护体系工作机理。 研究表明:板桩-冠梁协同支护体系的桩土协同作用机制与有锚板桩相似,桩体变形呈现中部鼓出状,主动土压力呈R 形分布;桩顶冠梁锚固以及桩底嵌固作用是影响板桩支护性能的重要因素,板桩最佳嵌固深度比为0.69~0.79。 研究成果可为相关板桩支护的设计和工程应用提供参考借鉴。     

基于透明土材料的斜桩承载机理模型试验与数值模拟

针对桩身倾斜影响基桩承载能力的问题,引入粒子图像测速(particle image velocimetry, PIV)技术,设计了透明土可视化模型试验,并对砂土中单根斜桩进行了颗粒流程序(particle flow code, PFC)数值模拟,开展了斜桩承载机理研究。结果表明：在桩体微倾斜时,桩身两侧土体对其摩阻力加大;竖向承载力方面,倾斜度为2%、4%的斜桩>直桩>倾斜度为8%的斜桩;倾斜单桩桩顶水平位移随着桩身倾斜度的增加而逐渐增大;斜桩运动轨迹为沿桩身方向斜向下移动,桩体倾斜引起少量侧移;随着竖向荷载的增加,倾斜度为8%的斜桩的桩底端侧移不变,桩体产生一个大致以桩端为圆心进行的顺时针转动,达到极限荷载时,桩基础发生破坏;不同倾斜度的单桩桩周土体扰动均为上部大于下部,桩身中部土体产生最大侧移。     

锥形扩底抗拔桩大头作用机制的数值分析

在大量的试验和数值分析表明,采用小扩展角度的扩底抗拔桩能大幅提高承载力。由于没有对桩身轴力进行量测,仅凭现有的试验成果无法深入认识扩大头的作用机理。主要研究锥形扩底抗拔桩承载力的影响因素,采用数值方法模拟足尺试验,通过控制桩顶位移,研究承载力的关系曲线,确定相关计算参数,对扩大头扩径倍数、扩大头长度、等主要影响因素进行数值分析。     

软土中二层地下室单支点围护桩的优化设计

系统论述软土层中二层地下室一道支撑的围护桩桩径、桩长与桩身配筋的确定方法 ,并测算合理决定桩长和配筋所带来的经济效益     

基于观测响应的土体空间变异性表征：位移反分析应用（英文）

目的:由于现场勘察和室内土工试验数据的不足,因此土体空间变异性难以估计。通过间接方法如反演分析方法进行估算是一个有效的途径,而土体参数空间变异性概率反演估计的准确性受变异特性自身影响。本文旨在通过算例研究和模型试验验证,明确影响土体空间变异性反演准确性的关键因素,以期为岩土勘察测试工程实践提供参考。创新点:1.通过土坡空间变异性反演分析,揭示数据类型、变异系数、相关长度和协方差函数类型等对反演的影响;2.室内分层土模型试验验证表明,概率反演分析方法可有效地识别土体层厚和内摩擦角变异性。方法:1.通过边坡数值算例,研究位移监测数据类型、土体相关长度、弹性模量变异系数以及协方差函数对弹性模量空间变异性的位移反分析的影响(图5、6、9、11和12)。2.开展室内模型试验,利用粒子图像测试技术获取位移监测数据,对分层土体内摩擦角的变异性进行识别,并研究软弱夹层位置与厚度对反分析的影响(图14)。结论:1.水平位移比竖直位移更适合用于位移反分析。2.反分析精度在可接受范围内,且对于高变异性的情况(COV_E=1.5),误差不超过10%;此外,反分析精度还受协方差函数类型和相关长度的影响。3.反分析可识别出模型试验的土体分层,并且对内摩擦角的估计误差小于10%。     

水平受荷桩在桩顶嵌固时的刚度系数新解法

针对水平受荷桩刚度系数的传统计算公式复杂、计算量大的缺点,使用桩顶嵌固的边界条件推导出水平受荷桩刚度系数新的表达式。采用幂级数证明了新解法与传统方法是等价的,并通过算例验证了两种方法得到的刚度系数是相同的。对刚度系数的影响因素分析表明,桩径对刚度系数影响较大,其中水平刚度系数近似按桩径的两次方进行增长,转动刚度系数近似按桩径的三次方进行增长。土体m值对刚度系数也有一定的影响,其中水平刚度系数按m值的0.6次幂进行增长,转动刚度系数按m值的0.4次幂进行增长。     

SDDC工法在深厚回填砂岩及湿陷性黄土地层场地处理中的应用

结合工程实例—白银通用机场建设项目,对孔内深层超强夯桩(SDDC桩)在深厚回填砂岩及湿陷性黄土地层的场地处理中的应用进行了探讨.通过桩土静载试验、圆锥动力触探试验及开挖探井取样分析评价了SDDC工法处理地基的密实度及承载力特性.试验结果揭示,本工程SDDC工法处理的试验场地虽然承载力达到了设计要求但桩身和桩间土的压实度均不满足设计要求,分析可能的原因是孔内单次回填土厚度过大.对SDDC桩的施工工艺进行了调整,减少了单次回填土厚度后,地基土的压实度和承载力均满足设计要求.此外,通过现场静载试验对影响SDDC桩单桩承载力的主要因素(桩长、桩径)进行简要分析.结果表明:随着桩长增加,单桩承载力并未显著增大,呈现减小的趋势;SDDC成桩桩径增大能有效改善单桩沉降问题,对提高桩体承载力起显著作用.     

基桩低应变反射波法时域信号识别技术研究

椐据检测实践和现场试验结果,对低应变反射波法检测中经常出现的典型时域信号进行了分析研究．结果表明,传感器粘贴好坏、肓区内浅部缺陷、长桩段扩颈现象,桩周土中软硬夹层的组合特性及嵌岩桩桩底岩土特性变化等,在检测曲线上均具有典型的反射信号．正确认识这些反射信号的特征,可以保证基桩低应变反射波法的检测效果．     

桩现场水平力测试研究及工程应用

利用弯曲理论设计钢管桩现场水平力测试方案,将测试方案应用于青岛海湾大桥桩的现场测试中,实测结果与计算吻合较好,得出在不同水平荷载作用下,桩身各截面弯矩、水平位移等关系曲线和数据。测试结果表明：最大弯矩发生在2～3倍桩径附近的桩身处,弯矩沿桩身向下呈非线性递减,所得结论对工程设计具有较好的参考价值。     

砂土地基中摩擦型能量桩群桩热力学特性研究（英文）

目的:能量桩在工作状态下的热力学响应十分复杂,同时受到桩顶荷载、桩侧摩擦以及温度等多重因素的影响。当群桩中出现部分能量桩不工作时,将造成上部结构的额外应力与变形。因此,本文重点探讨摩擦型能量桩群桩中部分能量桩在加热制冷作用下的热力学响应,并与单桩的热力学效应进行对比分析。创新点:1.通过建立摩擦型能量桩群桩模型试验,探讨桩侧摩擦对能量桩群桩的影响规律;2.利用能量桩群桩与单桩对比,揭示能量桩群桩与单桩热力响应特性的区别;3.揭示部分能量桩加热制冷作用对能量桩群桩的影响机理。方法:1.建立摩擦型能量桩群桩及单桩的模型试验;2.将能量桩群桩与单桩进行对比,研究能量桩群桩与单桩热力响应特性的区别;3.进行能量桩群桩部分加热制冷试验。结论:1.对于长期工作的能量群桩,可以将其视为一个长宽高与整个群桩相同的热交换体,其表面温度与群桩的平均表面温度一致。2.能量桩单桩在加热过程中,由于桩底受到的限制较大,所以桩顶位移大于桩底位移。3.能量桩单桩在制冷过程中,由于土体及桩体收缩,会出现明显的下沉。4.能量桩群桩桩帽在加热过程中,桩帽的位移与群桩的上半部分长度相关;在本文的试验中,由于群桩上半部分受土的限制较小,因此其位移与桩自由膨胀的位移一样。5.能量桩群桩在制冷期间,群桩的下沉量级要比单桩的大。6.在制冷过程中,能量桩群桩在群桩效应作用下,内部桩的桩底热位移较大。7.能量桩群桩在部分加热的情况下,会出现不均匀沉降,且在加热期间,沉降主要受到不工作桩的牵制影响;而在制冷期间,沉降主要受工作桩的下沉影响。8.摩擦型能量桩的热引起的桩身轴力是与桩侧的土压力大小相关的;由于群桩在群桩效应作用下,桩侧土压力要小于单桩,因此群桩的热引起的桩身轴力要大于单桩。