基坑開挖對(duì)抗拔樁極限承載力影響的模型試驗(yàn)研究

本文通過大量的室內(nèi)模型試驗(yàn)對(duì)地基土體分層情況下基礎(chǔ)的極限承載力進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到成層土地基極限承載力的大小與持力層土體強(qiáng)度、厚度的變化規(guī)律;并且根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分別對(duì)港口工程和土木工程中常用的邁耶霍夫和漢納的理論計(jì)算方法、漢森加權(quán)平均法、擴(kuò)散角法以及魏錫克的理論計(jì)算方法這四種成層土地基極限承載力計(jì)算方法進(jìn)行了驗(yàn)證。其結(jié)果表明對(duì)于成層土地基基礎(chǔ)極限承載力的理論計(jì)算,由魏錫克和邁耶霍夫的理論所得的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量值最接近。最后運(yùn)用有限元的方法對(duì)成層土條件下地基土體的變形及位移情況進(jìn)行了模擬計(jì)算進(jìn)一步驗(yàn)證了魏錫克理論的合理性。

深開挖條件下抗拔樁的承載力問題正受到越來越多的巖土工程師和科研人員的重視,對(duì)這個(gè)問題的理論研究也正在逐步開展,但由于實(shí)際工程情況限制,往往工程現(xiàn)場(chǎng)無法進(jìn)行原位試樁,對(duì)理論研究成果也就無法直接進(jìn)行驗(yàn)證。基于此,采用室內(nèi)離心模型試驗(yàn)來代替現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn),通過開挖前后抗拔單樁的離心模型試驗(yàn)全面的考察開挖前后抗拔樁的承載力變化特性,分析開挖前與開挖后抗拔樁在豎向上拔荷載作用下的q–s曲線、樁身軸力以及極限承載力,然后分別利用文獻(xiàn)中的數(shù)值分析方法和極限平衡簡(jiǎn)化分析方法建立合理的模型模擬分析離心試驗(yàn),并將理論方法計(jì)算結(jié)果和離心模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,以此來驗(yàn)證數(shù)值分析方法和極限平衡簡(jiǎn)化分析方法的合理性。

受隧道建設(shè)過程中施工條件等因素的影響,襯砌背后與圍巖之間常有空洞存在,而使襯砌受到不均勻的荷載作用,同時(shí)因空洞部位不能產(chǎn)生被動(dòng)抗力約束襯砌的變形,結(jié)構(gòu)極易產(chǎn)生病害而使隧道盡早的進(jìn)入到維修管理階段。文章以重慶市在建的筆架山隧道為現(xiàn)場(chǎng)原型,室內(nèi)采用幾何比為1∶25的大比例模型試驗(yàn),全面研究結(jié)構(gòu)在同級(jí)圍巖中相同缺陷形式下,采用相同加載方式至結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害后進(jìn)行不同補(bǔ)強(qiáng)方式的破壞性試驗(yàn)。通過對(duì)回填壓注的效果進(jìn)行對(duì)比性分析得出:對(duì)于存在空洞的病害隧道,回填壓注應(yīng)作為首選補(bǔ)強(qiáng)形式。

對(duì)拉林鐵路扎繞特大橋進(jìn)行樁基承載力試驗(yàn).運(yùn)用自平衡法測(cè)試樁基極限承載力,測(cè)出樁基極限側(cè)摩阻力以及極限端阻力.根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合地勘資料與設(shè)計(jì)資料,對(duì)樁長(zhǎng)與樁徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì).通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),獲得該卵石地區(qū)極限側(cè)摩阻力和極限端阻力,以供該地區(qū)其他工程借鑒使用.

橋梁基樁豎向極限承載力試驗(yàn)研究——為確定基樁的豎向扳限承載力，設(shè)計(jì)了一種新穎的豎向靜載試驗(yàn)系統(tǒng)，其加載體系具有結(jié)構(gòu)輕巧、制做安裝方便、受力合理、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，較好地解決了靜載試驗(yàn)加載的困難；介紹了采用逆斜率法與指數(shù)方程尋優(yōu)分析法由試驗(yàn)p-s曲...

對(duì)拉林鐵路扎繞特大橋進(jìn)行樁基承載力試驗(yàn)。運(yùn)用自平衡法測(cè)試樁基極限承載力,測(cè)出樁基極限側(cè)摩阻力以及極限端阻力。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合地勘資料與設(shè)計(jì)資料,對(duì)樁長(zhǎng)與樁徑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),獲得該卵石地區(qū)極限側(cè)摩阻力和極限端阻力,以供該地區(qū)其他工程借鑒使用。

由于自平衡試樁受力機(jī)理的特殊性,施工因素對(duì)極限承載力的影響是值得探討的問題。本文結(jié)合某橋梁工程,對(duì)采用不同施工工藝成孔的兩根自平衡試樁的樁身位移、側(cè)摩阻力以及極限承載力測(cè)試及轉(zhuǎn)化結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,就成孔工藝對(duì)自平衡試樁上段極限承載力的影響進(jìn)行了探討,指出在一定的土層條件下,成孔工藝因素對(duì)自平衡樁極限承載力的影響不容忽視。

灰色模型預(yù)測(cè)單樁豎向極限承載力——根據(jù)灰色系統(tǒng)理論模型g(1，1)，通過對(duì)樁的不完全靜載荷試驗(yàn)p～s曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，預(yù)估單樁豎向極限承載力，并通過實(shí)例加以驗(yàn)證，可為人們對(duì)樁的極限受力情況提供一種新的認(rèn)識(shí)角度和解決問題的方法。

軟土深基坑開挖的模型試驗(yàn)研究——本文結(jié)合深基坑開挖課題進(jìn)行了符合相似律的多土層土工模型試驗(yàn)研究。通過大量配方試驗(yàn)，得出了模型土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)與各原料配比的變化規(guī)律；按1：20的幾何比尺進(jìn)行了多組多土層的深基坑開挖模擬試驗(yàn)，得出一些十分有用的結(jié)論...

變荷載作用下的基礎(chǔ)承載性狀不同于一般恒載作用的情況,在反復(fù)變化的荷載作用下,樁土界面會(huì)發(fā)生軟化,從而降低基礎(chǔ)承載力,帶來安全隱患。本文利用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)樁土界面軟化影響樁體承載性狀進(jìn)行分析,考察了影響樁體極限承載力的樁土界面因素界面切向彈簧剛度、界面法向彈簧剛度、界面粘聚力和界面內(nèi)摩擦角,為更深層次的研究循環(huán)荷載作用下的基礎(chǔ)承載性狀提供依據(jù)。

砂土中抗拔樁與抗壓樁模型試驗(yàn)研究

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?？拱螛杜c抗壓樁側(cè)摩阻力都是從上部開始發(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)。

結(jié)合某海上風(fēng)電場(chǎng)樁基工程中的大直徑超長(zhǎng)鋼管樁抗拔承載力研究,利用離心模擬技術(shù),初步推求得出荷載-位移的關(guān)系曲線(即q-s曲線),并與現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)成果得出的q-s曲線進(jìn)行了比較,分析兩者加載方式和加載速率的不同對(duì)q-s曲線的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),上拔力的加載速率較快,求得的單樁抗拔極限承載力偏高。

時(shí)效性對(duì)單樁極限承載力的影響分析——目前，鹽城地區(qū)正廣泛采用打入式預(yù)制樁和泥漿護(hù)壁成孔灌注樁。從這兩種樁的成樁工藝，結(jié)合地基條件，對(duì)鹽城地區(qū)飽和軟粘土層中這兩種樁成樁后休止時(shí)間對(duì)單樁極限承載力的影響規(guī)律進(jìn)行了分析研究，并對(duì)載荷試驗(yàn)的間歇時(shí)間的...

針對(duì)砂土地基中不同l/d的抗拔樁進(jìn)行了模型試驗(yàn),模型樁采用了3種不同界面,結(jié)合界面剪切試驗(yàn)探討了樁-土界面特性對(duì)抗拔樁荷載-位移曲線、極限承載力及殘余承載力的影響,得到了以下幾點(diǎn)結(jié)論:模型樁長(zhǎng)徑比l/d不同時(shí),每種界面抗拔樁荷載-位移曲線是類似的,光滑鋼樁上拔力達(dá)極限承載力后保持不變,粗糙界面模型樁上拔力達(dá)極限承載力后降低,直至達(dá)殘余承載力;抗拔樁達(dá)極限承載力時(shí)的靜止土壓力系數(shù)k受樁-土界面粗糙程度的影響,界面越粗糙,k值越大;界面越粗糙,抗拔樁殘余承載力與極限承載力的比值越小,該比值隨l/d的變化較小;對(duì)于粗糙界面抗拔樁,殘余承載力與極限承載力的差別一部分是由于樁-土界面摩擦角的降低引起的,另一部分是抗拔樁達(dá)到極限承載力后作用在樁表面上的水平土壓力降低引起的。

第32卷增刊2巖土工程學(xué)報(bào)vol.32supp.2 2010年8月chinesejournalofgeotechnicalengineeringaug.2010 基坑開挖對(duì)樁基承載力的影響及β法的工程應(yīng)用 李文平 （中國(guó)建筑科學(xué)研究院地基基礎(chǔ)研究所，北京100013） 摘要：采用基于有效應(yīng)力原理的β法結(jié)合具體工程的試樁結(jié)果進(jìn)行分析，揭示了基坑開挖導(dǎo)致坑底試樁極限承載力降 低的內(nèi)在原因，認(rèn)為開挖段側(cè)摩阻力的影響只是二者承載力差異的次要因素，更主要原因是樁頂截?cái)鄻?biāo)高所在平面以 上未開挖土層在樁周土中產(chǎn)生的附加應(yīng)力的影響。這種影響不僅體現(xiàn)在基坑開挖深度對(duì)承載力差異

豎向加筋砂土地基承載力的模型試驗(yàn)研究——采用模型試驗(yàn)結(jié)合數(shù)字照相無標(biāo)點(diǎn)變形量測(cè)技術(shù)對(duì)豎向加筋砂土條形地基的承載力、土壓力分布、加筋機(jī)理、破壞模式等方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究．結(jié)果表明，豎向加筋體長(zhǎng)度與加筋體距基礎(chǔ)中心點(diǎn)距離對(duì)承載力與土壓力分布影響較大...

以密實(shí)中砂作為地基土,進(jìn)行了基礎(chǔ)兩側(cè)無超載和僅單側(cè)超載的地基模型載荷試驗(yàn),研究了單邊超載作用對(duì)地基承載特性的影響;主要分析了單邊超載作用下的地基承載力、地基土應(yīng)力分布以及地基破壞模式。結(jié)果表明:與無超載試驗(yàn)相比較,在單邊超載作用下地基極限承載力得到明顯提高,地基沉降量隨之減少;地基土豎向應(yīng)力分布情況不再對(duì)稱,而是在有超載一側(cè)有所增加;地基破壞模式為非對(duì)稱形式,橫向破壞區(qū)域長(zhǎng)度較短,地基土隆起亦較小。

通過在勁性水泥土組合模型樁的外芯水泥土中摻入適量的砂,形成勁性水泥砂漿土組合模型樁,實(shí)施靜載試驗(yàn)得出,當(dāng)最佳摻砂量為10%時(shí),組合模型樁的極限承載力將明顯提高。在水泥土(a_s=0%)里摻入一定砂量后,當(dāng)水泥砂漿土抗壓強(qiáng)度大于水泥土抗壓強(qiáng)度時(shí),混凝土芯樁周邊水泥砂漿土將產(chǎn)生近似豎向、環(huán)向裂縫,并從混凝土芯樁底到混凝土芯樁頂2/3l區(qū)域范圍縮小到1/2l區(qū)域范圍內(nèi),且有沿著樁身向下移動(dòng)的趨勢(shì),為工程應(yīng)用提供參考依據(jù)。

基于極限載荷試驗(yàn)的擴(kuò)底抗拔樁承載變形特性的分析——結(jié)合天津于家堡南、北地下車庫(kù)項(xiàng)目開展了2組各3根擴(kuò)底抗拔樁的極限承載力試驗(yàn)，其中一組試樁有效樁長(zhǎng)19m，另一組試樁有效樁長(zhǎng)30m，試樁均加載至極限破壞狀態(tài)。載荷試驗(yàn)過程中，兩組試樁均對(duì)樁頂、有效樁長(zhǎng)...

幾種單樁極限承載力預(yù)測(cè)模型的驗(yàn)證分析——對(duì)幾種單樁的承載力預(yù)測(cè)模型給予介紹，并結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)各種模型預(yù)測(cè)的精確度進(jìn)行驗(yàn)證分析，比較模型的精確度，指出模型不足之處，并提出解決方法。

基于ANFIS的單樁豎向極限承載力預(yù)測(cè)模型21