桩土应力比

摘要： 为研究劲性搅拌桩复合地基的承载特性,采用三维弹塑性有限元对其在竖向荷载作用下的响应规律进行分析,并与同等条件下的水泥土搅拌桩复合地基进行对比,重点分析荷载-沉降曲线、桩土应力比、桩身水泥土和混凝土应力发挥过程、桩身应力分布等内容.计算结果表明,劲性搅拌桩复合地基的承载能力优于水泥土搅拌桩复合地基,桩端土层越硬,承载力提高越明显.劲性搅拌桩复合地基的桩土应力比随着垫层厚度的增加而减小,但垫层超过30 cm后桩土应力比变化不大.由于水泥土的竖向变形沿径向非均匀分布,桩顶水泥土-混凝土界面附近的水泥土有受拉破坏的可能.

摘要： 以湖北某沿江高速公路工程为依托,通过对刚、柔性基础下刚性桩复合地基的性状差异分析,对路堤刚性桩复合地基褥垫层设计进行改进,取消传统桩顶加筋碎石褥垫层,在桩顶加设桩帽,桩顶设计一定厚度石灰(水泥)改善土层。从桩土荷载分担、路堤破坏、上刺入量几个方面对方案进行分析与计算。结果表明:从现场观测及调查来看,技术、经济都能达到很好的效果。

摘要： 泥炭质土具有孔隙比大、承载力低、压缩性高等特点,工程力学性质极差。随着基础设施建设的发展,越来越多的工程涉及到泥炭质土层,水泥土搅拌桩在泥炭质土地基中的应用逐渐增多。然而,目前关于泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基承载特性的研究极少。为明确泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基的承载特性,进行了7组泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基室内模型试验。通过监测竖向荷载作用下复合地基的沉降、桩顶及桩间土应力,得到了不同端承条件和不同置换率下复合地基极限承载力及桩土应力比变化规律,并对比分析多种方法对端承型水泥土搅拌桩处理的泥炭质土地基极限承载力的预测精度。试验结果表明,相同置换率条件下,端承桩对泥炭质土地基极限承载力的提升幅度是悬浮桩的两倍左右;在端承型水泥土搅拌桩情况下,Broms-2法对泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基极限承载力的预测精度更好;荷载作用下,泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基会同时出现弯曲和剪切两种破坏模式,且破坏表现出明显的渐进性,由外向内发展。

摘要： 为适应我国“双碳”发展战略需求,拟采用绿色环保竹筋格栅代替传统土工格栅加固碎石桩。基于相似理论,通过室内模型试验,对竹筋格栅加筋碎石桩的承载力特性、桩土应力比及桩体应力传递规律展开了研究。结果表明:相比普通碎石桩,土工格栅加筋碎石桩承载力提高了52.6%,竹筋格栅加筋碎石桩承载力提高了247.4%;同时竹筋格栅套筒可使桩土应力比显著增大,并改善普通碎石桩荷载传递能力较差的缺陷,进而使竹筋格栅套筒碎石桩可将上部荷载传递到更深、更广的地基土体之中,相比于土工格栅套筒,竹筋格栅套筒对碎石桩的加固效果更为理想。这可为竹筋格栅加筋碎石桩施工提供指导,为类似工程提供参考。

摘要： 为响应国家“双碳”发展目标,促进建筑业朝着低碳、节能、环保方向发展,拟采用地聚物替代水泥作为淤泥质土固化剂材料。为研究地聚物搅拌桩加固淤泥质软弱土地基的可行性,基于相似理论,对地聚物土无侧限抗压强度(UCS)、荷载沉降变形特征、桩土应力比及桩顶应力进行了分析。结果表明:当固化剂掺量相同时,地聚物固化土强度高于水泥固化土,碱含量为30%的地聚物固化土强度最高;地聚物搅拌桩能显著提高淤泥质软弱土地基的承载力和桩土应力比,碱含量对地聚物搅拌桩的承载力会产生一定的影响,30%碱含量时复合地基承载力最大,且桩土应力比最高。相关研究成果可为地聚物处治软弱土地基提供借鉴和参考。

摘要： 桩承式路堤填筑过程中土拱效应受到自重的影响,开始运营后又不可避免的受到静荷载的作用。文章针对这两种不同工况通过室内模型试验开展研究,试验结果表明:①路堤深度小于土拱高度时桩土应力比变化较小,填筑高度大于3倍桩间净距时,随着填筑高度的增加桩土应力比几乎不再变化,两者之间深度范围内桩土应力比急剧增大;②在一定静载范围内随着静载增大,土拱效应发挥越来越充分。桩土附加静应力比在土拱高度下方明显增大,土拱高度以上基本不变。

摘要： 坝基土体在上部坝体荷载以及水体渗透、冲刷等作用下,会进一步降低其承载力。水泥土搅拌桩因其施工材料廉价易得,施工工艺简单,尤其是水泥与土之间特殊的反应机理,被广泛应用于堤防加固工程中。为探究水泥土搅拌桩的加固机理,以坝基软土地基加固工程为依托,首先通过现场载荷试验检测桩基承载力特征值,然后建立水泥土搅拌桩单桩复合地基有限元模型,将模拟结果与现场载荷试验相对比,同时分析桩顶沉降、桩芯轴力、桩土应力比等的变化规律,确定水泥土搅拌桩的承载机理。

摘要： 桩土应力比是计算复合地基承载力及沉降、反应复合地基工作性状的重要指标。由于复合地基桩土应力比的影响因素较多,目前尚未有一个被工程界接受的较为完善的计算方法。因此,本文通过对现有研究的整理,分析了影响桩土应力比的主要因素,在充分考虑桩土应力各影响因素的基础上,提出了一个桩土应力比改进计算公式。该公式计算简单方便,所需经验系数较少,具有一定的工程应用价值。

摘要： 考虑地基土体分层以及砼芯和深层水泥土搅拌桩(DCM桩)长度不同的情况,提出刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基工作性状的迭代分析方法,并将该法所得沉降计算结果与实测结果进行比较,验证该方法的可靠性;随后采用所提方法分析含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平等因素对复合地基桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明:含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平均会对复合地基的工作性状产生较大影响,且含芯率、芯长比与桩土应力比呈正相关,面积置换率、荷载水平与桩土应力比呈负相关;在复合地基各部分的沉降中,纯水泥土桩段压缩所造成的沉降量占比较高,且受芯长比、面积置换率以及荷载水平的影响较大。

摘要： 螺纹桩复合地基尚属一种新型地基处理方法,由于螺纹结构的存在,其与桩周土的相互作用特性暂未得到系统化研究,相关计算理论仍处于探索性阶段。因此,有必要通过模型试验与数值模拟手段了解螺纹桩复合地基的工作状态。鉴于此,基于室内缩尺模型试验与ABAQUS数值仿真,开展单桩静载试验与复合地基承载试验,分析填土荷载作用下螺纹桩复合地基桩土应力比的变化规律,并讨论螺纹结构参数对桩土应力比的影响。借助ABAQUS构建不同结构参数的螺纹桩复合地基仿真系统,通过2个无量纲参数h/d(螺纹间距/螺纹桩内径)和w/d(螺纹宽度/螺纹桩内径)分析螺纹桩几何尺寸对桩土应力比的影响规律。研究结果表明:螺纹桩的极限承载力是普通桩的1.41倍;荷载较小时,螺纹桩与桩间土共同受力(桩土应力比约为1.0),随着填土荷载的增加,桩土应力比逐渐增大,最终趋于稳定;桩土应力比随h/d的增加先增大后减小,随w/d的增加而增大,存在最优螺纹间距使桩土应力比达到最大值。研究成果可为螺纹桩复合地基的设计提供技术指导。

摘要： 通过现场4桩大压板静载试验,布置土压力盒,测定并分析C桩(刚性桩)桩项、M桩(亚刚性桩)桩项和桩间土体应力,计算桩(C桩+M桩)土荷载分担比,分析CM桩复合地基静载试验过程中桩、土的受力特性.通过设置不同垫层厚度,对比大压板试验P-S曲线,结合单桩静载试验,分析CM桩复合地基垫层的破坏模式及垫层效应.试验结果表明,CM桩复合地基工作时C桩桩顶应力集中现象明显,C桩桩土应力比大于10,M桩桩土应力比小于10;随着试验加载,桩土应力比逐渐增大,C桩桩土应力比增大幅度大于M桩;在复合地基设计荷载条件下,桩土荷载分担比接近6∶3∶1;将M桩和桩间土体视为一整体,即地基处理后相对于C桩的"桩间土",则桩土荷载分担比为6∶4,设计较为合理;随着垫层厚度增大,CM桩复合地基沉降值增大;当C桩成桩质量较好时,垫层破坏模式为C桩桩顶刺入破坏,试验时应合理选取褥垫层的材料和厚度.

摘要： CFG桩复合地基水泥土垫层对桩土应力比的调节作用不同于砂石垫层的,有其独特的特点.以新建兰(州)新(疆)铁路第二双线DK821+600～DK821+900软弱盐渍土地基加固试验段作为依托工程,通过对试验段的1m厚水泥土垫层下CFG桩复合地基的桩顶、桩间土不同部位的应力测试得出:在同级荷载下,桩顶不同区域的应力值,以桩中心区域最大,其次是桩边缘区域,再是二者之间的区域;桩间土上应力,离桩间土中心越近,应力越大;在各级荷载下,桩顶上的应力要明显大于桩间土上的应力;随着荷载的增大,桩土应力比逐渐减小.表明随着荷载的增大,荷载有向桩间土转移的趋势,桩土共同承担荷载的特征越来越明显.

摘要： 刚性桩的桩体刚度比较大,承担较大荷载后桩身变形较小,其桩土应力比远大于半刚性桩的桩土应力比.刚性桩复合地基设计仍沿用半刚性桩复合地基经验设计,导致刚性桩复合地基设计过于保守,问题的关键在于如何准确确定其桩土应力比.基于刚性桩荷载传递规律、桩-土-垫层变形协调条件,综合考虑了桩体的上下刺入变形、桩侧正负摩阻、桩长、桩径、土性等影响因素,推导得到了刚性桩复合地基桩土应力比简化公式,并与刚性桩复合地基室内模型试验和现场实测结果进行对比分析,该公式便于工程应用,更有利于刚性桩复合地基定量化设计和计算沉降.

摘要： 在前人的桩承式路堤桩土应力比理论分析体系基础上,考虑加筋材料旋转抛物面的实际变形形态,改进桩承式加筋路堤的桩土应力比计算方法.经过工程实例验算表明,改进后的计算结果较前人的计算结果更加接近实测值,证明了该改进方法的合理性.进一步分析了加筋材料的拉伸模量和填土高度对桩土应力比的影响,研究结果显示:网下桩土应力比随加筋材料抗拉强度和填土高度的增加而增大,网上桩土应力比随加筋材料抗拉强度和填土高度的增加而减小.

摘要： 通过对刚性桩复合地基桩侧阻力模型的假定,利用弹性力学的求解方法,推导不同侧阻力模型下刚性桩复合地的桩土应力比公式,并与现场试验数据对比,结果与实测数据吻合较好。由此表明在合适的边界条件下,采用弹性力学方法求解刚性复合地基的桩土应力比,具有一定的工程实际意义。

摘要： 土拱效应的形成条件和荷载传递机理是刚性桩复合地基桩–土协调共同作用的关键性技术问题,然而对于土拱效应的形成机理室内试验研究还不充分.本文通过二维土拱室内模型试验分析了桩承式加筋路堤底部的竖向应力,并结合试验结果对Hewlett & Randolph方法进行评估;分析了土工格栅对路堤中竖向应力以及桩土应力比的影响,并对英国规范以及简化解析解方法中计算土工格栅的应变结果进行了对比分析.研究结果表明:土工格栅的存在增大了桩土应力比,当桩土应力比稳定时,软土表面处的桩土应力比约是无土工格栅下的2倍.土工格栅发生应变的最大位置在桩的附近,简化解析解方法和BS8006方法能较好地评估土工格栅的应变,分别高估了土工格栅约6.7％和33.3％的应变.试验同时分析了路堤高度的变化对软土表面沉降的影响,从试验结果中可以看出:土拱效应完全发挥时,桩间土所承担的竖向应力与路堤填土自重的比值σs/γh约在0.36-0.40之间.

摘要： 现有的土拱效应计算方法中,由于采用的计算模型不同,计算结果差异很大.文中克服传统连续介质力学模型的宏观连续性假设,采用二维颗粒流程序(PFC)建立基于模型试验的细观数值分析模型,对桩承式路堤中土体接触力、应力分布、主应力方向、竖向位移进行分析,并比较计算和实测结果,研究土拱效应的荷载传递机制.同时,对不同桩帽、桩间距、填土高度、颗粒大小、摩擦角的情况进行PFC方法的参数敏感性分析.研究结果表明,桩承式路堤桩顶处局部范围可按弹性核考虑;土拱的分布型式受桩帽型式、桩净距、格栅的影响;实际土拱作用的影响范围主要集中在路堤底面以上约1倍桩净距的区域;土拱内部的竖向应力和水平应力均随深度非线性改变,桩土应力比随着荷载水平、土体内摩擦角、颗粒大小的增大而增加.

摘要： 本文通过对加筋碎石桩复合地基进行了数值模拟，分析了竖向格栅长度、水平格栅刚度和桩距对复合地基承载性能的影响。分析成果表明：(1)复合地基加筋碎石桩桩侧存在负摩阻力分布，中性点深度随竖向格栅长度的增大、水平格栅刚度的减小及桩距的增大而增大；(2)桩土应力比随竖向格栅长度的增大而显著提高；随着水平格栅刚度的增大，其首先急剧增大后基本呈0.224×10-3N·m-1线性变化；桩土应力比与桩距基本呈线性关系，斜率约为1.44m-1。

摘要： 应用有限元程序Abaqus建立模型，模拟刚性基础下沉管灌注桩复合地基的工作性状。不仅从桩土应力比分析复合地基的特性，而且从复合地基桩身轴力、侧摩阻力、桩土荷载分担、侧阻力与端阻力的分担等方面全面反映刚性基础下桩复合地基的工作性状。结果表明，刚性基础下灌注桩复合地基工作原理不同于柔性基础，具有桩土应力比大，桩与桩周土的差异沉降小等特点。模型模拟结果表明，桩土应力比可达30左右，复合地基上部最大沉降为32mm。

摘要： 复合地基技术得到广泛的应用与推广,尤其刚性桩复合地基取得良好的效果,对软岩场地的基础设计理论尤其复合地基理论存在诸多不统一甚至模糊的认识.本文在收集工程实测结果和理论分析基础上,结合现场原型监测成果分析、有限元分析等方法,通过对复合地基、桩基础以及复合桩基进行工程特性的差异理论对比,并同条件下对复合地基、复合桩基的受力、变形特性及其影响因素进行了对比分析,深化认识并为复合地基、复合桩基的运用提供依据和参考.

摘要： 本发明公开了一种民建房屋凝土预应力管桩取桩芯土的装置，包括可伸缩支撑机构、导向架、电机减速机和螺旋轴；导向架端部设置滑套，滑套可在可伸缩支撑机构上滑动；电机减速机的转轴与螺旋轴通过联接套相连，螺旋轴还安装在导向架上。本发明设计了一套能使用机械取桩芯土的装置，成本低、效率高、安装简易、安全。

摘要： 本发明向人们公开了一种确保工程质量、降低工程造价的非取土引孔预应力管桩或预制方桩沉桩工艺的浆液配方，其特征在于由水泥、膨润土、木质素磺酸钙、石膏按一定的配比组成(按土重)：水泥10％～12％，膨润土12％～15％，减水剂0.2‰～0.24‰，缓凝剂0.2％，浆液制作时水灰比0.6～0.8；应用膨润土在水介质中能分散呈有一定的粘滞性、触变性和润滑性胶体悬浮液，使沉桩时产生较小的压桩反力；随着浆液中水泥的固结硬化，桩周搅拌的土体强度超过原土体强度，桩周摩阻力达到甚至超过原状土的摩阻力，确保桩基承载力满足设计要求；本发明应用于拟建场地内浅部有较厚密实砂层，桩基持力层在砂层以下，对预应力管桩或预制桩施工需沉桩时。

摘要： 本发明涉及一种非取土引孔预应力管桩或预制方桩沉桩工艺，其工艺大致如下：在预应力管桩或预制方桩内预埋或预放喷液管路，在沉桩过程中，使液体通过喷液管路进入桩端外侧壁，并对桩端外侧壁土体进行高压喷射，在桩端外侧壁与土体之间形成水膜。本方法高压喷射注浆或注水，借助喷射水的劈裂作用，仅破坏近桩侧较小范围土的结构，短时间迅速削弱施工挤土效应，随着桩侧土体的排水固结，土体的摩阻力能够完全恢复，不影响工程桩的长期承载能力。

摘要： 本发明向人们公开了一种确保工程质量、降低工程造价、解决沉桩穿越密实砂层问题的非取土引孔预应力管桩或预制方桩沉桩施工方法，其施工要点：采用机械切削搅拌，同时将以固化剂水泥及外加剂为主要组成成份的浆液与土体强制搅拌。形成具有一定流塑性浆土混合体，使管桩施工时不因砂层的挤密和超孔隙水压力产生过程大的压桩反力，完成沉桩施工；随着浆液中水泥的固结硬化，桩周搅拌后的土体强度超过原状土体强度，桩周摩阻力达到甚至超过原状土，确保桩基承载力满足或超过设计要求；本发明应用于拟建场地有密实砂层，沉桩需穿越砂层时管桩或预制方桩的沉桩施工，同本施工方法可减小沉桩时挤土效应问题，解决邻近建(构)筑物沉桩的施工。

摘要： 本发明向人们公开了一种确保工程质量、降低工程造价的非取土引孔预应力管桩或预制方桩沉桩工艺；其工艺要点，采用P032.5普通硅盐酸水泥及膨润土为浆液的组成成分，在搅拌施工钻进过程中，供浆应保持连续均匀，水泥按土重量的10－12％掺入，膨润土按土重量的12－15％掺入；引孔孔径应比管桩桩径大100－200毫米；应用膨润土在水介质中能分散呈有一定的粘滞性、触变性和润滑性胶体悬浮液，使沉桩时产生较小的压桩反力；随着浆液中水泥的固结硬化，桩周搅拌的土体强度超过原土体强度，桩周摩阻力达到甚至超过原状土的摩阻力，确保桩基承载力满足设计要求。本发明应用于拟建场地内浅部有较厚密实砂层，桩基持力层在砂层以下，对预应力管桩或预制桩施工需沉桩时。

摘要： 本发明提供一种邻近既有线挤土桩沉桩施工应力变形监测预警系统，包括自动化固定测斜仪、自动化孔隙水压力计、基础梁、测斜管、预警系统，能够满足及时监测既有工程路基土体的水平位移与超孔隙水压力变化的工程要求，将自动化固定测斜仪与自动化孔隙水压力计共同安装在有滤孔的测斜管中，并将此装置安置于应力释放孔近既有工程侧水平距离2m以外位置。本发明将自动化固定测斜仪与自动化孔隙水压力计安装于设置有滤孔的测斜管中，用于测量既有工程路基处土体的水平位移与超孔隙水压力。当出现测量结果超过预定阈值时及时报警，提醒施工人员停止或暂缓施工，从而有效避免既有工程基础因超孔隙水压力变化、土体原始结构破坏而导致的工程灾变。

摘要： 本发明公开了一种预应力静压管桩桩芯土清理施工方法，具体的施工步骤如下：清理桩芯内泥土和砖块：将清理装置一伸入桩芯内，清理装置一包括的旋齿机构将桩芯内泥土和砖块清理带出；清理桩芯内含泥土的泥浆：将清理装置二伸入桩芯内，清理装置二包括的舀浆机构将桩芯内含泥土的泥浆清理舀出；清理桩芯内泥块：将清理装置三伸入桩芯内，清理装置三包括的提拉机构将桩芯内泥块清理提出。采用本技术方案，便于根据管桩桩芯内清理料的特征，分别针对性选择使用清理装置一或清理装置二或清理装置，且便于更换使用相对应的旋齿机构或舀浆机构或提拉机构，拆分更换使用方便，节约成本，操作应用方便，且清理高效。

摘要： 本实用新型公开了预应力离心管桩、方桩防挤土桩尖结构，包括离心管桩、方桩、桩尖、固定板、桩接套，所述的桩尖为圆柱空心体，下端大上端小的结构，所述的桩尖通过固定板与离心管桩、方桩连接，所述的固定板为三角形结构，所述的桩尖上端与离心管桩、方桩内环相吻合，所述的离心管桩、方桩一端设置有桩接套，所述的桩接套为金属材料制成，所述的固定板通过与离心管桩、方桩上的桩接套之间焊接连接，所述的固定板均匀焊接在桩尖的外侧。本实用新型具有有效实现桩体下压、无挤土、桩基更加稳定等优点。

摘要： 本实用新型公开了一种不同嵌岩深度下桩土共同作用位移应力测量装置，该装置包括箱体，内置于箱体的土样，嵌入土样的模型桩，提供模型桩水平荷载的水平加载设备，位于土样和模型桩底部的底座；底座具有横截面与模型桩的横截面相同的凹槽；位于凹槽中，与底座共同控制模型桩嵌入凹槽的深度的垫块；获得模型桩的应变数据的应变片；拍摄土样的位移图片的相机。应用本实用新型实施例所提供的装置，通过调整底座与垫块的相对高度，测量模型桩嵌入凹槽的不同深度下，模型桩与土样共同作用的位移应力，从而使测得的数据更加准确，降低了成本。本实用新型还公开了一种不同嵌岩深度下桩土共同作用位移应力关系测量系统，具有相应技术效果。

摘要： 本实用新型为一种清理预应力管桩桩芯土的组合装置，属于预应力管桩桩基础施工技术领域。本实用新型包括螺旋铲和小斗；螺旋铲包括主杆体，主杆体的下部杆段上设置有螺旋片，主杆体的中上部杆段上设置有转动把手；小斗包括斗体，斗体为顶部敞口的圆柱体壳体，斗体的外壁上固定有向上延设的把手杆。本实用新型组合装置设计科学、结构合理、制作容易、操作简单、使用方便，通过螺旋铲和小斗的配合使用，能够快速的将桩芯土清理干净，彻底解决了因管桩空心直径小、管桩数量多而使桩芯土清理困难的问题，绿色环保、便捷高效，值得推广使用。