松砂中大型靜壓沉樁模型試驗(yàn)樁基擠土加密效應(yīng)

現(xiàn)澆x形樁(以下簡(jiǎn)稱(chēng)xcc樁)是近幾年提出的一種新型異形截面樁,其沉樁擠土效應(yīng)不同于傳統(tǒng)圓形截面樁。針對(duì)目前的理論模型和試驗(yàn)技術(shù)對(duì)于研究異形截面樁沉樁擠土效應(yīng)的不適用性,提出一種新的異形截面樁沉樁模型試驗(yàn)技術(shù)?；谕该魍磷冃慰梢暬夹g(shù),分別研究了圓形樁和xcc樁沉樁擠土的位移場(chǎng)變化規(guī)律。通過(guò)將圓形樁透明土沉樁擠土位移場(chǎng)的結(jié)果跟傳統(tǒng)的理論模型(圓孔擴(kuò)張法和應(yīng)變路徑法)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了透明土沉樁模型試驗(yàn)技術(shù)的可靠性。隨后,開(kāi)展xcc樁的沉樁擠土試驗(yàn)。進(jìn)一步地,基于模型試驗(yàn)結(jié)果提出一種簡(jiǎn)單的修正擴(kuò)孔理論用于計(jì)算xcc樁異形樁的沉樁擠土徑向位移的分布規(guī)律,并將理論計(jì)算位移與模型試驗(yàn)測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證修正擴(kuò)孔理論的合理性。提出的異形樁透明土沉樁模型試驗(yàn)技術(shù)以及修正擴(kuò)孔理論可以作為研究其他如矩形樁、y形樁、h形樁等異形截面樁的沉樁擠土效應(yīng)問(wèn)題的一個(gè)基礎(chǔ)。

砂性土中靜壓樁模型試驗(yàn)研究——采用室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究了靜壓樁沉樁及其靜載過(guò)程，對(duì)模型的性狀進(jìn)行了比較分析，得出了樁身軸力、樁側(cè)摩阻力和荷載一沉降曲線?！　?/p>

利用側(cè)面透明的模型箱和鋁管半模樁模擬開(kāi)口管樁在砂土中的沉樁過(guò)程。利用高分辨率數(shù)碼攝錄設(shè)備觀察土塞形成的3個(gè)階段,分析土塞形成的力學(xué)機(jī)制。在模型試驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)二次開(kāi)發(fā)顆粒流程序pfc2d對(duì)沉樁全過(guò)程進(jìn)行離散元數(shù)值模擬。結(jié)果表明,pfc2d能夠模擬開(kāi)口管樁從開(kāi)始刺入砂土到形成土塞并最終呈現(xiàn)閉口管樁性態(tài)的整個(gè)過(guò)程;通過(guò)定性研究開(kāi)口管樁在沉樁過(guò)程中土塞的形成演化規(guī)律、樁土接觸面、土顆粒細(xì)觀組構(gòu)變化以及砂土顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律等,從細(xì)觀尺度出發(fā)探討開(kāi)口管樁沉樁過(guò)程中砂土的變形機(jī)制和土塞的形成機(jī)制。

研究目的:樁側(cè)負(fù)摩阻力對(duì)樁產(chǎn)生下拽力,導(dǎo)致基樁沉降增大,豎向抗壓承載安全等級(jí)降低,甚至造成樁體破壞。為分析不同樁端下臥層(黃土和粗砂)對(duì)基樁沉降和負(fù)摩阻力的影響,本文通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn),對(duì)比研究?jī)煞N下臥層情況下樁體、樁周土變形及樁身軸力分布的差異,明確基樁中性點(diǎn)位置的變化規(guī)律并給出建議值。研究結(jié)論:(1)下臥層對(duì)樁周土沉降的影響較小,但對(duì)樁身沉降的影響較大,相同堆載等級(jí)下粗砂下臥層的中性點(diǎn)位置明顯低于黃土下臥層;(2)兩種下臥層的樁身軸力都隨堆載等級(jí)的增大而增大,但粗砂下臥層的下拉荷載和樁端反力明顯大于黃土下臥層;(3)兩種下臥層情況下,依據(jù)樁土相對(duì)位移和樁身峰值軸力確定的中性點(diǎn)位置基本一致;(4)在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)樁端下臥層的地質(zhì)情況,采取適當(dāng)措施,盡量減小基樁負(fù)摩阻力,充分發(fā)揮基樁的承載性能;(5)建議黃土下臥層中性點(diǎn)位置取0.51l~0.6l,粗砂下臥層可取0.6l~0.8l;(6)該研究成果可為類(lèi)似工程堆載條件下樁基中性點(diǎn)的確定及設(shè)計(jì)提供一定的參考。

采用室內(nèi)模型試驗(yàn)方法,通過(guò)在軟土中靜力壓入無(wú)孔管樁和6種不同布孔方式的有孔管樁,分別對(duì)其沉樁時(shí)引起的超孔隙水壓力進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和分析,獲得了各種管樁靜壓沉樁時(shí)超孔隙水壓力隨深度、徑向距離和開(kāi)孔的分布位置變化的規(guī)律。通過(guò)對(duì)比分析,得出按照星狀布孔的方式在樁壁開(kāi)孔是樁壁開(kāi)孔位置的最優(yōu)分布方式,有利于減小沉樁擠土效應(yīng),對(duì)促進(jìn)有孔管樁技術(shù)工程應(yīng)用有一定的指導(dǎo)價(jià)值。

采用室內(nèi)模型試驗(yàn)方法,通過(guò)在軟土中靜力壓入無(wú)孔管樁和6種不同布孔方式的有孔管樁,分別對(duì)其沉樁時(shí)引起的超孔隙水壓力進(jìn)行了監(jiān)測(cè)和分析,獲得了各種管樁靜壓沉樁時(shí)超孔隙水壓力隨深度、徑向距離和開(kāi)孔的分布位置變化的規(guī)律。通過(guò)對(duì)比分析,得出按照星狀布孔的方式在樁壁開(kāi)孔是樁壁開(kāi)孔位置的最優(yōu)分布方式,有利于減小沉樁擠土效應(yīng),對(duì)促進(jìn)有孔管樁技術(shù)工程應(yīng)用有一定的指導(dǎo)價(jià)值。

剛性樁復(fù)合地基的邊緣區(qū)域存在著邊樁效應(yīng),這與剛性樁復(fù)合地基的失穩(wěn)破壞存在著直接聯(lián)系,對(duì)復(fù)合地基的承載能力和工作性狀具有重要的影響.基于模型試驗(yàn),通過(guò)對(duì)樁體軸力、樁側(cè)摩阻力和樁土應(yīng)力的分析,對(duì)剛性樁復(fù)合地基的邊樁效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.研究表明:樁身最大軸力點(diǎn)位置大約在1/3樁長(zhǎng)處,也與樁側(cè)摩阻力中性點(diǎn)的位置基本相同；在相同荷載作用下,內(nèi)樁分擔(dān)的軸力比邊樁大,且受力比較均勻；樁土應(yīng)力的分布規(guī)律驗(yàn)證了剛性樁復(fù)合地基中土拱效應(yīng)的產(chǎn)生,且內(nèi)樁的樁土應(yīng)力比大于邊樁,體現(xiàn)了內(nèi)樁相對(duì)于邊樁在荷載傳遞中發(fā)揮了更為明顯的分擔(dān)作用.研究結(jié)果對(duì)于具體的工程應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義.

為研究單樁在抗拔與抗壓條件下承載能力、樁身軸力以及側(cè)摩阻力分布規(guī)律的不同,進(jìn)行了砂土中長(zhǎng)徑比大于40的抗拔樁與抗壓樁室內(nèi)模型試驗(yàn),通過(guò)樁身內(nèi)設(shè)置電阻應(yīng)變片,測(cè)得各級(jí)荷載下樁身不同深度的應(yīng)變。分析表明,抗拔樁不論是位移還是位移增長(zhǎng)速率,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)抗壓樁。因此,抗拔樁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮樁頂上拔量來(lái)確定抗拔承載力。抗拔樁與抗壓樁的樁身軸力分布具有相似的特性,試驗(yàn)所得抗拔總側(cè)摩阻力折減系數(shù)λ=0.56。抗拔樁與抗壓樁側(cè)摩阻力都是從上部開(kāi)始發(fā)揮并向下傳遞,隨著荷載的增加,上部側(cè)摩阻力變化很小,樁身中下部側(cè)摩阻力迅速增長(zhǎng)?？拱螛稑抖瞬總?cè)摩阻力表現(xiàn)出弱化效應(yīng),抗壓樁則表現(xiàn)出強(qiáng)化效應(yīng)。

砂土中抗拔樁與抗壓樁模型試驗(yàn)研究

南水北調(diào)中線工程上的大量交叉建筑物存在樁土非協(xié)調(diào)變形等工程危害,影響渠道的防滲效果。利用應(yīng)變電測(cè)技術(shù)測(cè)量模型試驗(yàn)中樁體的受力狀態(tài),以此研究樁與渠坡土體的相互作用機(jī)理,取得良好的研究效果。

成層地基中靜壓樁擠土效應(yīng)模型試驗(yàn)研究——本模型試驗(yàn)用改裝的手搖式靜力觸探儀做為壓樁設(shè)備，分別在均質(zhì)地基和雙層地基中連續(xù)貫入模型樁，用數(shù)碼相機(jī)拍攝壓樁過(guò)程，最后用圖像處理軟件處理所獲得的圖片，得到壓樁結(jié)束后樁側(cè)土體橫向位移和豎向位移，比較分析均...

不同布樁形式群樁基礎(chǔ)模型試驗(yàn)研究——變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)是2008版《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》的重要修訂內(nèi)容，群樁基礎(chǔ)變樁長(zhǎng)、變樁距是變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)手段之一。為了減小等剛度布樁群樁基礎(chǔ)的差異沉降及調(diào)整樁頂反力分布，通過(guò)4組改變樁長(zhǎng)、樁距、樁數(shù)的模型試驗(yàn)，對(duì)等...

通過(guò)某港口20萬(wàn)噸級(jí)泊位大型樁基非預(yù)應(yīng)力高樁梁板碼頭結(jié)構(gòu)的物理模型試驗(yàn)研究,初步分析了該碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特性和碼頭在最不利組合荷載作用下的結(jié)構(gòu)變位。

大型樁基非預(yù)應(yīng)力梁板碼頭結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)研究——通過(guò)某港口20萬(wàn)噸級(jí)泊位大型樁基非預(yù)應(yīng)力高樁梁板碼頭結(jié)構(gòu)的物理模型試驗(yàn)研究，初步分析了該碼頭結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特性和碼頭在最不利組合荷載作用下的結(jié)構(gòu)變位?！　?/p>

提出了用有限元無(wú)界元耦合的方法計(jì)算大變形條件下樁土耦合體系的應(yīng)力和變形.在樁與土接觸的界面上設(shè)置了一種有厚度的接觸面單元,它可以與土體的彈塑性模型相銜接,能合理地反映接觸面及其鄰近區(qū)域剪切破壞帶中的變形性狀.計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好,說(shuō)明該計(jì)算方法是可行的.

粉噴樁在高速公路軟土地基處理工程中得到廣泛應(yīng)用,但是目前對(duì)粉噴施工效應(yīng)問(wèn)題沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí)。針對(duì)粉噴樁施工效應(yīng)問(wèn)題,設(shè)計(jì)了粉噴樁室內(nèi)模型試驗(yàn)機(jī)并采用大直徑pvc管開(kāi)挖取原狀樣進(jìn)行粉噴樁施工試驗(yàn)。通過(guò)粉噴樁施工的模型試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)對(duì)于天然沉積的軟土而言施工后樁周土的物理性質(zhì)沒(méi)有產(chǎn)生變化,但是樁周土的強(qiáng)度在距樁邊一定的范圍內(nèi)強(qiáng)度降低,并且隨著噴粉壓力增大而增大,離樁邊距離減小而增大。

爆炸法密實(shí)砂土地基（ⅲ）—模型試驗(yàn)——沿處理深度方向上裝藥量、裝藥形式、裝藥深度是爆炸法密實(shí)砂土地基設(shè)計(jì)中比較敏感的設(shè)計(jì)參數(shù)。為研究上述參數(shù)對(duì)加固密實(shí)效果的影響，本文進(jìn)行了以雷管作為爆炸密實(shí)動(dòng)力源、單孔裝藥的模型試驗(yàn)，共進(jìn)行了6組試驗(yàn)，其中2組...

模型試驗(yàn)是樁基承載性能研究中不可或缺的一種科研手段。通過(guò)設(shè)計(jì)模型試驗(yàn),基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,研究砂土中成樁工藝差異對(duì)樁基承載性能的影響,經(jīng)過(guò)對(duì)比研究,分析樁基的受力分布特點(diǎn)和沉降變形特性,探討成孔卸荷對(duì)灌注樁承載特性產(chǎn)生的作用效應(yīng)。結(jié)果表明:試樁的荷載-沉降(q-s)曲線均呈陡降型。靜壓樁承載力最大,但曲線突降性方面不如預(yù)埋樁和灌注樁明顯;成樁工藝不同會(huì)影響樁基的荷載傳遞性能,由于成孔卸荷和擠土效應(yīng)差異,靜壓樁沿深度方向的荷載傳遞性能相對(duì)于灌注樁和預(yù)埋樁要差;4樁樁側(cè)摩阻力在一定深度都出現(xiàn)強(qiáng)化現(xiàn)象,靜壓樁樁側(cè)阻力強(qiáng)化位置略高于灌注樁和預(yù)埋樁,這是因?yàn)閿D土效應(yīng)使樁側(cè)阻力增大,成孔卸荷和裹膜撤除產(chǎn)生的側(cè)向卸荷會(huì)在一定程度上削弱樁側(cè)阻力;樁側(cè)阻力的極值發(fā)揮和極值點(diǎn)位置受成樁工藝影響較大;側(cè)阻與端阻異步發(fā)揮且其最大值并非同時(shí)到達(dá),端承力占樁頂荷載的比例隨上部荷載變化而變化。

采用室內(nèi)模型試驗(yàn)及顆粒流數(shù)值模擬研究了密實(shí)砂中靜壓樁沉樁過(guò)程,對(duì)樁周土體宏細(xì)觀力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了分析研究。通過(guò)模型試驗(yàn)對(duì)淺層土體、樁身周?chē)?、樁端處土體的不同位移模式進(jìn)行了比較分析,揭示了樁周不同位置土體的變位規(guī)律,并將孔隙變化場(chǎng)與宏觀位移場(chǎng)進(jìn)行相互印證,發(fā)現(xiàn)樁端土體位移模式與壓密區(qū)基本呈圓孔擴(kuò)張。對(duì)樁體貫入過(guò)程中的動(dòng)端阻力、動(dòng)側(cè)摩阻力的發(fā)展規(guī)律以及臨界深度等問(wèn)題作了揭示。以室內(nèi)模型試驗(yàn)為基礎(chǔ),建立了靜壓樁沉樁顆粒流模型,將數(shù)值結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析,通過(guò)分析土體細(xì)觀變化模式揭示沉樁過(guò)程中宏觀響應(yīng)的內(nèi)在機(jī)理。研究成果對(duì)于進(jìn)一步明確沉樁擠土效應(yīng)內(nèi)在機(jī)理和沉樁阻力的發(fā)展規(guī)律都具有意義。

考慮泥皮效應(yīng)的大直徑超長(zhǎng)樁離心模型試驗(yàn)研究——應(yīng)用離心模型試驗(yàn)研究了深厚軟土地基中考慮泥皮效應(yīng)的大直徑超長(zhǎng)單樁的承載變形特性。試驗(yàn)結(jié)果表明，考慮泥皮效應(yīng)后，樁側(cè)極限摩阻力約為不考慮泥皮的65％~85％，單樁極限承載力下降約20％。同時(shí)研究了樁徑、樁...

目錄 一、編制依 據(jù).......................................................................................................................................... 2 二、試驗(yàn)?zāi)?的.......................................................................................................................................... 2 三、工程概 況................................................................................

針對(duì)某工程雙排鋼板樁圍堰進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗(yàn),介紹了模型的設(shè)計(jì)與制作,包括材料、結(jié)構(gòu)、尺寸、量測(cè)系統(tǒng)等。試驗(yàn)對(duì)實(shí)際工程情況進(jìn)行了模擬,得到了作用在板樁墻上的土壓力、板樁墻的位移及應(yīng)變分布,初步分析表明試驗(yàn)成果可信,可為類(lèi)似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。