臺州地區(qū)靜壓管樁終壓力和極限承載力的關(guān)系研究

靜壓樁瞬時終壓力與極限承載力是不同的概念,從沉樁過程和承載力時間效應(yīng)兩個方面出發(fā),對兩者相關(guān)關(guān)系的機(jī)理進(jìn)行研究,并提出了側(cè)阻退化系數(shù)和時間效應(yīng)系數(shù)的概念;基于靜載試驗(yàn)的q–s曲線,采用灰色理論對未達(dá)破壞標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)樁進(jìn)行極限承載力的修正,修正值的提高幅度隨靜載試驗(yàn)最終沉降的增大而減小;對近2000根靜壓混凝土管樁的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行研究,并與其它地區(qū)的相關(guān)資料展開對比。分析發(fā)現(xiàn)承載力與終壓力比值(壓力比)的概率點(diǎn)呈f分布,壓力比隨長徑比的增加呈雙曲線型增長,回歸分析得出不同地質(zhì)條件下的函數(shù)表達(dá)式。持力層為黏性土?xí)r壓力比隨長徑比的增長幅度明顯大于其它土層,而在持力層和長徑比相同的情況下,樁側(cè)為粉土?xí)r的壓力比值通常大于黏性土和軟土。樁身較短時極限承載力可能小于終壓力,主要?dú)w因于壓樁結(jié)束后樁端土體的回彈和應(yīng)力的釋放。

通過靜壓管樁單樁承載力的靜載荷試驗(yàn)研究,依據(jù)q-s曲線等試驗(yàn)成果給出單樁極限承載力,采用數(shù)理統(tǒng)計方法探討單樁極限承載力和終壓力之間的區(qū)別和聯(lián)系,提出兩者之間的相關(guān)估算方法,為靜壓管樁技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用提供一定的依據(jù)。

通過對西安靜壓phc管樁靜載荷試驗(yàn)資料分析,依據(jù)q-s曲線得到單樁豎向極限承載力,采用數(shù)理統(tǒng)計的方法對單樁豎向極限承載力與終壓力的關(guān)系進(jìn)行回歸分析,分別建立了以粘性土和砂土為持力層時,摩擦型和端承型靜壓管樁終壓力與單樁豎向極限承載力關(guān)系的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式,對今后類似工程的設(shè)計和施工提供參考,對西安靜壓管樁的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用提供依據(jù)。

為了提高靜壓管樁單樁極限承載力的預(yù)測精度,本文在構(gòu)建的靜壓管樁單樁極限承載力指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,建立了靜壓管樁單樁極限承載力的支持向量機(jī)預(yù)測模型,應(yīng)用該模型對實(shí)際工程中靜壓管樁單樁極限承載力進(jìn)行預(yù)測,并運(yùn)用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型與其做對比,試驗(yàn)結(jié)果表明,支持向量機(jī)對靜壓管樁單樁極限承載力具有較好的預(yù)測性能。

本文通過分析26組靜壓樁靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù),得到靜壓樁樁長、終壓力、推測極限承載力的關(guān)系式p推=(1.25-12d/l)p壓,解決了靜壓樁設(shè)計和施工的一些難題。

通過采用靜力法估算單樁極限承載力,對不同地區(qū)的工程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,降低基礎(chǔ)造價,促進(jìn)靜壓管樁技術(shù)在東北地區(qū)的廣泛應(yīng)用。通過對靜力法理論研究及實(shí)際工程中試樁的實(shí)驗(yàn)研究,將估算結(jié)果與靜載荷試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。采用靜力法估算單樁極限承載力是一種較準(zhǔn)確可靠的方法,準(zhǔn)確性優(yōu)于《沈陽市靜壓管樁規(guī)定(暫行)》中的經(jīng)驗(yàn)方法。為保證樁基工程的安全、經(jīng)濟(jì)合理,建議東北地區(qū)在勘察設(shè)計階段采用此種方法估算靜壓樁單樁極限承載力。

首先選擇兩種擬合模型對該小區(qū)3根靜載試驗(yàn)已達(dá)極限承載力狀態(tài)樁的試驗(yàn)曲線進(jìn)行了擬合與預(yù)測誤差分析,分析結(jié)果表明選擇指數(shù)曲線預(yù)測模型更加符合該小區(qū)樁的承載力性狀。然后采用指數(shù)曲線預(yù)測模型對該小區(qū)其它19根未達(dá)極限狀態(tài)的試驗(yàn)和檢測樁進(jìn)行了擬合與預(yù)測,并建立了預(yù)測極限承載力、終止壓力和樁長細(xì)比的關(guān)系公式,該極限承載力預(yù)測公式可以用于樁基施工時的承載力預(yù)測。

因自引孔靜壓管樁特殊施工工藝的影響,通過理論方法確定的單樁豎向極限承載力值與實(shí)際試驗(yàn)值存在一定差距。為了能較簡便而準(zhǔn)確地預(yù)測單樁極限承載力,以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論為基礎(chǔ),以現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)實(shí)測資料為依據(jù),通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對單樁豎向承載力進(jìn)行預(yù)測,具有重要的理論與工程實(shí)用價值。

靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是近年來出現(xiàn)的新型樁,它將預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的優(yōu)點(diǎn)和靜壓法施工的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,因而具有廣闊的發(fā)展前景。結(jié)合具體工程的靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用灰色-馬爾可夫鏈組合預(yù)測模型對其極限承載力進(jìn)行預(yù)測,預(yù)測得到的極限承載力值基本與實(shí)測值吻合。研究結(jié)果可以為實(shí)際工程中靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工的可行性和經(jīng)濟(jì)性提供參考依據(jù)。

靜壓樁極限承載力的時效分析——通過隔時復(fù)壓等試驗(yàn)表明,靜壓樁的極限承載力隨時間呈雙曲線增大。靜壓樁時效性機(jī)理主要是觸變恢復(fù)效應(yīng)和固結(jié)效應(yīng)。引入時間參數(shù)分析在粘土中沉樁時所引起的超靜孔隙水壓力,給出了考慮固結(jié)效應(yīng)的超靜孔隙水壓力的解?？紤]不確定性...

本文結(jié)合從沈陽地區(qū)收集到的66份靜壓管樁的試樁資料，對現(xiàn)行規(guī)范單一安全系數(shù)設(shè)計樁基方法過渡為概率極限狀態(tài)設(shè)計樁基方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。主要工作是統(tǒng)計分析、計算可靠度指標(biāo)、分析影響靜壓管樁可靠度指標(biāo)的主要因素并分析確定了其分項(xiàng)系數(shù)，對其承載力的可靠度分析作了有益的探索。

對三種曲線預(yù)測模型進(jìn)行介紹,建立求解模型。依據(jù)天津地區(qū)phc管樁靜載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用grg優(yōu)化程序求解模型參數(shù),計算phc管樁豎向極限承載力預(yù)測值。通過對三種曲線模型的預(yù)測精度進(jìn)行對比分析,證明usher曲線模型預(yù)測結(jié)果更為安全、可靠。

運(yùn)用隨機(jī)模糊線性回歸方法和傳統(tǒng)的隨機(jī)回歸方法,對某煤礦棧橋8根樁的現(xiàn)場靜載試驗(yàn)進(jìn)行了對比分析,得到了更為精確的靜壓樁壓樁終止壓力與極限承載力的關(guān)系式,該研究表明,運(yùn)用隨機(jī)模糊方法分析隨機(jī)模糊特性的試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有合理性和精確性。

靜壓管樁水平承載力受多種不確定性因素影響,是一個復(fù)雜的灰色分析問題。本文運(yùn)用灰色理論,建立了一種預(yù)測靜壓管樁單樁水平承載力的數(shù)學(xué)模型,與實(shí)際工程現(xiàn)場水平靜載試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析,證明其預(yù)測精度良好,適用性強(qiáng),具有一定的工程參考價值。

為了更加精確地預(yù)估預(yù)應(yīng)力管樁路基地基的沉降變形,基于慢速維持荷載理論,進(jìn)行了路基預(yù)應(yīng)力管樁的靜載試驗(yàn)和試樁的q-s曲線擬合,給出單樁沉降預(yù)估公式。同時,對擬合數(shù)據(jù)和實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。研究結(jié)果表明:樁身完整性程度對單樁豎向極限承載力影響十分明顯；指數(shù)函數(shù)模型對樁基的q-s曲線具有較高的擬合精度；在保證成樁質(zhì)量的前提下,給出的預(yù)估公式對樁基的沉降量具有較好的預(yù)測能力,且相對誤差較小。

針對城市錘擊送樁噪音控制，使靜壓樁得到廣泛的應(yīng)用。為此對靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的應(yīng)用情況進(jìn)行研究，采用靜載試驗(yàn)＋pda高應(yīng)變檢測，對常用的ф400、ф500靜壓預(yù)直力管樁，在不同地質(zhì)條件、不同歇后恢復(fù)時間、不同施工控制參數(shù)下的極限承載力進(jìn)行試驗(yàn)研究。經(jīng)統(tǒng)計分析后提山主要土（巖）層樁的極限端阻力和極限側(cè)阻力指標(biāo)，并根據(jù)工程實(shí)際情況，提出靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工控制參數(shù)、質(zhì)量檢測等要求.

管樁樁身的豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值 與特征值的關(guān)系 （一）、計算公式： 管樁樁身的豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值qpk、樁身豎向承載力設(shè)計值 rp與單樁豎向承載力最大特征值ra的計算： 1、管樁樁身豎向承載力設(shè)計值rp的確定： 根據(jù)03sg409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》國家標(biāo)準(zhǔn)圖集中的說明第6.2.5 條的計算式可以計算出樁身豎向承載力設(shè)計值rp：rp=afcψc。 式中rp—管樁樁身豎向承載力設(shè)計值kn； a—管樁樁身橫截面積mm2； fc—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值mpa； ψc—工作條件系數(shù)，取ψc=0.70。 2、單樁豎向承載力最大特征值ra的確定： 根據(jù)03sg409《預(yù)應(yīng)力混凝土管樁》國家標(biāo)準(zhǔn)圖集中的說明第6.2.6 條的計算式可以計算出單樁豎向承載力最大特征值ra：ra=rp/1.35。 3、管樁樁身的豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值qpk的確定： 第一種確定方

靜壓樁具有噪聲污染低、周邊振動影響小、無泥漿污染、預(yù)制樁體質(zhì)量易于控制、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，隨著靜壓樁理論的不斷成熟在工程實(shí)際的應(yīng)用也越來越廣泛。國內(nèi)外學(xué)者對于靜壓樁的沉樁機(jī)理、承載力和沉樁終壓力之間的關(guān)系等問題進(jìn)行了深入的研究。本文就靜壓樁在粘性土和砂性土中的沉樁機(jī)理進(jìn)行了探討和研究。區(qū)域回歸線性方程經(jīng)驗(yàn)公式和時效性是用來解決承載力和沉樁終壓力之間的兩種方法。本文對于上述兩種方法進(jìn)行了歸納和總結(jié)，可為一些地區(qū)的施工和設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù)。

本文通過對靜壓管樁的豎向荷載作用下單樁荷載傳遞特性、分析方法進(jìn)行介紹,并對影響其靜壓管樁荷載傳遞的影響因素進(jìn)行分析。

塔吊基礎(chǔ)計算書 一、計算參數(shù)如下： 非工作狀態(tài)工作狀態(tài) 基礎(chǔ)所受的水平力h：66.2kn22.5kn 基礎(chǔ)所受的豎向力p：434kn513kn 基礎(chǔ)所受的傾覆力矩m：1683kn.m1211kn.m 基礎(chǔ)所受的扭矩mk：067kn.m 取塔吊基礎(chǔ)的最大荷載進(jìn)行計算,即 f=513knm=1683kn.m 二、鉆孔灌注樁單樁承受荷載： 根據(jù)公式: （注：n為樁根數(shù),a為塔身寬） 帶入數(shù)據(jù)得 單樁最大壓力:qik壓＝872.04kn 單樁最大拔力：qik拔＝-615.54kn 三、鉆孔灌注樁承載力計算 1、土層分布情況： 層號 土層名稱 土層厚度（m） 側(cè)阻qsia（kpa） 端阻qpa（kpa） 抗拔系數(shù)λi 4 粉質(zhì)粘土 0.95 22 / 0.75 5 粉質(zhì)粘土 4.6 13 / 0.7

塔吊基礎(chǔ)計算書 一、計算參數(shù)如下： 非工作狀態(tài)工作狀態(tài) 基礎(chǔ)所受的水平力h：66.2kn22.5kn 基礎(chǔ)所受的豎向力p：434kn513kn 基礎(chǔ)所受的傾覆力矩m：1683kn.m1211kn.m 基礎(chǔ)所受的扭矩mk：067kn.m 取塔吊基礎(chǔ)的最大荷載進(jìn)行計算,即 f=513knm=1683kn.m 二、鉆孔灌注樁單樁承受荷載： 根據(jù)公式: （注：n為樁根數(shù),a為塔身寬） 帶入數(shù)據(jù)得 單樁最大壓力:qik壓＝872.04kn 單樁最大拔力：qik拔＝-615.54kn 三、鉆孔灌注樁承載力計算 1、土層分布情況： 層號 土層名稱 土層厚度（m） 側(cè)阻qsia（kpa） 端阻qpa（kpa） 抗拔系數(shù)λi 4 粉質(zhì)粘土 0.95 22 / 0.75 5 粉質(zhì)粘土 4.6 13 / 0.7

本文通過工程實(shí)例,淺析靜壓管樁豎向極限承載力偏低的原因,探討硬夾層或軟質(zhì)巖作為管樁持力層時,壓樁施工應(yīng)采取的技術(shù)措施,以保證基樁的極限承載力能達(dá)到設(shè)計要求。