能量桩桩土界面侧摩阻力的研究
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超深粘性土桩侧摩阻力特性研究近年来,随着城市建设的不断发展,越来越多的建筑物需要在超深粘性土地区进行基础施工。
然而,由于粘性土地区的特殊性质,桩基的侧摩阻力成为一个重要的研究领域。
本文通过对超深粘性土桩侧摩阻力特性的研究,旨在提供有关设计和施工的实用指导。
首先,超深粘性土的特性决定了桩基的侧摩阻力会显著影响桩基的稳定性和承载能力。
因此,我们需要深入了解超深粘性土的物理和力学特性。
超深粘性土具有较高的黏聚力和内聚力,导致其剪切强度较大。
此外,超深粘性土还具有较高的孔隙水压力和较低的渗透性。
这些特性使得超深粘性土桩基的侧摩阻力表现出特殊的行为。
其次,超深粘性土桩侧摩阻力的研究需要考虑土体的应力-应变特性。
由于超深粘性土的非线性特性,桩基的侧摩阻力会随着荷载的增加而增加。
在进行侧摩阻力试验时,我们需要注意荷载的施加速度和加载方式,以准确测量桩侧摩阻力的变化规律。
此外,超深粘性土桩侧摩阻力的研究还需要考虑桩身的几何参数对侧摩阻力的影响。
桩身的直径和长度会直接影响侧摩阻力的大小。
通常情况下,桩身越粗越长,侧摩阻力越大。
因此,在设计和施工过程中,我们需要合理选择桩身的几何参数,以满足工程的要求。
最后,超深粘性土桩侧摩阻力的研究还需要考虑不同施工方法对侧摩阻力的影响。
常见的施工方法包括静压桩法、动力桩法和钻孔灌注桩法。
这些施工方法在桩侧摩阻力的产生和传递机制上存在差异。
因此,在进行超深粘性土桩基设计时,我们需要根据具体情况选择合适的施工方法,并注意施工过程中的控制措施。
综上所述,超深粘性土桩侧摩阻力特性的研究对于基础工程的设计和施工具有重要意义。
通过深入了解超深粘性土的特性、土体的应力-应变特性、桩身的几何参数以及施工方法的选择,我们可以有效地控制超深粘性土桩侧摩阻力,确保工程的安全和稳定。
桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力与桩身的关系1. 引言桩基是土木工程中常用的一种基础形式,用于承载建筑物或其他结构的重量,并将荷载传递到地下。
在设计和施工过程中,了解桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力与桩身的关系非常重要。
本文将详细介绍这两者之间的关系,并探讨影响其大小的因素。
2. 桩侧极限摩阻力桩侧极限摩阻力是指土体对桩身产生的抗拔作用,它是由土体与桩身之间的摩擦力所提供的。
在施工过程中,当土体与桩身接触时,会产生一定的摩擦力,这种摩擦力可以有效地减小或抵消外部荷载对桩身的作用。
2.1 影响因素2.1.1 土体性质土体性质是影响桩侧极限摩阻力大小的重要因素之一。
不同类型和密实度的土壤具有不同的内聚力和黏聚力,从而影响了土体与桩身之间的摩擦力。
一般来说,黏土的内聚力较大,摩擦力也较大,因此桩侧极限摩阻力较高;而砂土的内聚力较小,摩擦力也较小,因此桩侧极限摩阻力较低。
2.1.2 桩身形状和表面状况桩身的形状和表面状况也会对桩侧极限摩阻力产生影响。
一般来说,光滑的桩身表面会减小土体与桩身之间的摩擦力,从而降低桩侧极限摩阻力;而粗糙的桩身表面则会增加土体与桩身之间的摩擦力,从而提高桩侧极限摩阻力。
2.2 计算方法计算桩侧极限摩阻力可以使用插值法或经验公式。
其中一种常用的经验公式是斯托克斯公式:Q s=K s⋅A s⋅L s其中,Q s为桩侧极限摩阻力(kN),K s为土壤抗剪强度系数(kPa),A s为桩身侧面积(m^2),L s为桩身埋入土中的长度(m)。
3. 桩端极限端阻力桩端极限端阻力是指土体对桩底产生的抗沉降作用,它是由土体与桩底之间的反作用力所提供的。
在荷载作用下,土体会通过与桩底之间的摩擦力和土体自身的内聚力来抵抗沉降。
3.1 影响因素3.1.1 土壤类型不同类型的土壤对桩端极限端阻力的贡献不同。
一般来说,黏土具有较大的内聚力和摩擦角,因此可以提供较高的桩端极限端阻力;而砂土由于其较小的内聚力和摩擦角,在相同条件下提供的桩端极限端阻力较低。
嵌泥岩桩端阻力与侧阻力试验研究
嵌泥岩桩是一种常用的地基处理方法,其端部和侧面所承受的荷载有特殊的性质。
为了研究嵌泥岩桩端阻力与侧阻力的特性,进行了一系列试验研究。
在端阻力试验中,选取了一根长度为10m,直径为1.5m的嵌泥岩桩进行试验。
试验方法采用静力载荷试验,以不同的荷载水平施加于桩顶,检测桩端的反力变化。
结果表明,嵌泥岩桩的端阻力随着荷载施加而逐渐增大,达到峰值后趋于稳定。
端阻力的峰值与桩身周长和桩长有关,如桩长增加,峰值也会相应增大。
在侧阻力试验中,同样选取了一根长度为10m,直径为1.5m的嵌泥岩桩进行试验。
试验方法采用旁向双向恢复试验,以不同的荷载水平施加于桩身侧面,检测桩身的变形和反力变化。
结果表明,嵌泥岩桩的侧阻力随着荷载施加而逐渐增大,但增长速度逐渐变缓。
侧阻力的大小与地层岩性、桩身周长和桩长等因素有关,其中地层岩性对侧阻力的贡献最大。
综上所述,嵌泥岩桩的端阻力和侧阻力均随着荷载的施加而逐渐增大,但其增长速度不同。
桩身周长和桩长等因素对阻力的贡献也有重要影响,因此在设计嵌泥岩桩时应充分考虑这些因素的影响。
单桩在压与拔荷载下桩侧摩阻力发展机理研究
单桩在压与拔荷载下的桩侧摩阻力发展机理研究是针对单根桩在不同载荷作用下,研究桩侧摩阻力的变化规律和机理的研究。
在桩侧承受压载荷时,桩身与土体之间会出现摩擦力。
随着荷载的增加,桩侧摩阻力也会增加。
这是由于土体中的颗粒间会随着荷载作用而发生重新排列,颗粒之间的接触面积增加,从而增加了桩侧摩阻力。
在桩侧承受拔载荷时,桩身与土体之间会产生吸力。
随着荷载的增加,桩侧摩阻力也会增加。
这是由于土体孔隙中的水分会被排出,形成负压吸力,使得土体颗粒之间的接触面积减少,从而减小了桩侧摩阻力。
研究桩侧摩阻力发展机理的方法主要包括室内试验和数值模拟。
室内试验通常通过模型桩或者真实桩在土槽或者土槽模型中进行,测量桩侧摩阻力的变化。
数值模拟则通过数值计算方法,模拟桩与土体之间的相互作用过程,得到不同荷载下桩侧摩阻力的变化规律。
研究桩侧摩阻力发展机理的目的是为了更好地理解桩身与土体之间的相互作用规律,优化桩基设计,确保桩基的稳定性和承载力。
浅论桩基侧摩阻力和端阻力影响因素发布时间:2021-04-26T13:20:15.513Z 来源:《建筑实践》2021年1月第3期作者:陈高伟史纪亮[导读] 桩是一种历史悠久、目前仍被广泛使用且不断发展完善的基础形式,陈高伟史纪亮临沂市青啤地产有限公司山东临沂 276000摘要:桩是一种历史悠久、目前仍被广泛使用且不断发展完善的基础形式,其主要作用在于穿过软弱的压缩性高的土层,利用自身的刚度把上部结构的荷载传递到强度更高、压缩性更低的土层或岩层上,以满足建筑物对承载力和沉降的要求。
本文对桩侧阻力和端阻力的发挥性状的影响因素进行了总结,并简单介绍了利用这些成果的新桩型的开发。
关键词:承载力侧摩阻力端阻力影响因素1 概述自20世纪20年代以来,国外对桩基负摩阻力开展了大量的研究工作,国内对负摩阻力的研究起步稍晚。
但至今国际上对负摩阻力的研究尚不深入,许多问题尚待解决。
理论研究方面:比较经?典的是有效应力计算负摩阻力方法,但计算结果往往偏大。
1969年Polous?提出了基于Mindlin解的镜像法计算桩的负摩阻力大小,但该方法仅用于端承桩。
1972年在上述基础上并根据太沙基--维固结理论,导出了单桩负摩阻力随时间变化的关系。
影响负摩阻力的因素很多,精确确定负摩阻力难度很大,因此很多学者从有效应力法出发,提出经验公式。
目前多根据有关资料按经验公式进行估算。
为了提高桩的承载力,对桩侧摩阻力和端阻力的发挥性状及影响因素进行研究是非常有必要的,以下对桩侧阻力和端阻力的发挥性状的影响因素进行了总结,并简单介绍了利用这些成果的新桩型的开发。
2.桩基侧摩阻力影响因素2.1桩周土的影响影响桩侧摩阻力最直接的因素就是桩侧土层的性质。
通常认为,桩周土体的抗剪强度越大,相应的桩侧摩阻力就越大。
大量试验资料表明,在粘性土中,桩侧摩阻力值就相当于桩周土体的不排水抗剪强度的大小;在砂性土中,桩侧摩阻力系数平均值近似等于土的主动土压力系数。
桩的侧摩阻力分布曲线的理论分析和实际比较关键词:侧摩阻力桩土相互作用分布曲线荷载传递机理问题的提出:施加于桩顶的轴向荷载是如何通过桩土之间的相互作用传递给地基的?即桩对周围土体性质和应力状态将引起什么变化。
了解这个问题有助于加深对桩基承载力的理解。
桩的荷载传递机理研究揭示的是桩—土之间力的传递与变形协调的规律,因而是桩的承载力机理和桩—土共同作用分析的重要理论依据。
研究表明:桩在外荷载Q的作用下,首先是桩身上部受到压缩而产生相对土的向下位移;与此同时,桩的侧表面受到土的向上摩阻力Qs的作用。
随着荷载的增加,桩身压缩量和位移量逐渐增加,桩身下部的摩阻力也逐渐发挥,桩身荷载传递到桩底,桩底土层受到压缩而产生桩端阻力Qp。
即桩顶荷载Q通过桩侧阻力和桩端阻力传递到桩周围土层中。
这里,重点研究侧摩阻力q s的大小与分布。
一.桩侧阻力沿深度分布由于问题的复杂性,精确的研究要通过推力并辅以实验验证,才能比较接近真实。
这里先从受力分析方面入手,进行理想化分析。
一)桩侧阻力实质是摩擦力,而摩擦力的大小和两方面的因素有关。
(1)摩擦系数f (2) 作用与摩擦面上的压力G即土力学的基本知识:土的侧应力随深度的增大而增大,这一点类似水的压力。
我们把滑动摩擦力F等同桩的侧摩阻力,土的侧应力(压力)等同木块的压力。
土的侧压力随深度增加而增加,桩的侧摩阻力必将随桩的深度而线性增加。
据此,桩侧摩阻力沿深度呈三角形分布。
如图:二)1.首先回顾一下材料力学中,剪切胡可定律:在剪切比例及县范围内,切应力与切应变成正比。
对桩而言,桩身轴力随深度增加而减小。
而桩侧土因受到摩擦力(桩表面侧摩擦力,实为剪应力)而产生剪切变形,姑且理解为摩擦力的大小和剪切便形成线性关系。
据此,桩侧摩阻力沿深度呈梯形或倒三角形分布。
如图:2.桩身下段的侧摩阻力桩身下段的侧摩阻力,取决于桩身下段的位移大小。
对于端承桩,位移较小,侧阻较小;对于摩擦桩,位移较大,侧阻力较大。
钻孔灌注桩桩周土阻力的测试与分析一、引言钻孔灌注桩作为一种常用的地基处理方法,广泛应用于各类建筑工程中。
桩周土阻力是影响钻孔灌注桩承载能力的重要因素之一。
因此,对桩周土阻力的测试与分析具有重要的工程意义。
本文将从测试方法、测试数据处理以及土阻力分析等方面对钻孔灌注桩桩周土阻力进行详细的介绍和探讨。
二、测试方法1. 静力触探法静力触探法是一种常用的测定桩周土阻力的方法。
该方法利用静力触探设备将锥尖嵌入土层中,通过测量阻力和桩长之比值,即桩侧摩擦阻力比,来推测桩周土体的性质和强度。
静力触探法可以提供一定程度上的桩周土体信息,但结果受到孔壁摩擦和设备误差等因素的影响。
2. 受力试验法受力试验法是一种直接测定桩周土阻力的方法。
该方法通过在钻孔灌注桩上施加垂直荷载,测量桩身变形与受力关系的变化,从而得到桩周土体的力学特性。
常用的受力试验法包括静载试验、动载试验等。
三、测试数据处理1. 桩侧摩擦阻力比计算在进行静力触探或受力试验后,需要对测试数据进行处理以得到桩侧摩擦阻力比。
常用的计算方法有下列两种:- 根据静力触探法测试数据,通过将桩侧摩擦阻力除以锥尖端阻力,计算得到桩侧摩擦阻力比。
该比值可以作为判断桩周土体强度的指标。
- 在受力试验法中,通过测量桩身变形与受载荷的关系,利用力学模型对桩周土体的力学参数进行反演。
这种方法可以提供更准确的桩侧摩擦阻力比。
2. 桩周土体性质分析根据测试数据处理结果,可以进行桩周土体的性质分析。
钻孔灌注桩的承载力主要由桩身的端阻力和桩侧土阻力组成。
分析桩侧土阻力的性质和强度可以进一步评估桩的承载能力。
常用的桩周土体分析方法包括经验公式法、土工试验和数值模拟等。
四、土阻力分析钻孔灌注桩的承载力主要由桩身的端阻力和桩侧土阻力组成。
桩侧土阻力的大小与桩的直径、桩周土体的性质和强度等因素相关。
当桩侧土的强度较高时,桩侧土阻力会占据主导地位。
因此,对于钻孔灌注桩设计和施工而言,准确评估桩侧土阻力的大小和分布对于确保桩的稳定和承载能力起着重要的作用。
浅述软土地基桩侧负摩阻力问题摘要:负摩阻力问题严重影响着建筑物的安全,桩的负摩阻力的大小受多种因素的影响,故其准确数值很难计算。
介绍和阐述桩侧负摩阻力产生的条件和机理,桩侧负摩阻力的计算方法,中性点的确定,防治和减少桩侧负摩阻力的方法。
关键词:负摩阻力有效桩长中性点随着人文居住环境的改善以及土地价格的不断攀升,建筑物已从多层不断的转向高层建筑,从而对地基承载力和变形要求也越来越高,越来越严格。
因此地基处理变得越来越重要。
在地基处理工程中,因负摩阻力问题,造成工程事故屡有发生(建筑物出现沉降、倾斜、开裂),负摩阻力问题在我国工程实践中已变成一个热点问题。
一、负摩阻力的产生机理及其危害桩周土的沉降大于桩体的沉降,桩土的相对位移(或者相对位移趋势)是形成摩擦力的原因,桩基础中,如果土给桩体提供向上的摩擦力就称为正摩阻力;反之,则为负摩阻力。
在软土地基中负摩阻力一般可能由以下原因或组合造成:位于桩周的欠固结黏土或新近回填土在自重作用下产生新的固结;大面积地面堆载使桩周土层压缩固结下沉;打桩后孔隙水压力消散引起的固结沉降;地下水位降低,有效应力增加引起土层下沉;非饱和填土因浸水而湿陷;可压缩性土经受持续荷载,引起地基土沉降;地震液化。
桩周产生负摩阻力问题,在我国工程实践中已变成一个热点问题,不少建筑物桩基由于存在上述三类问题的条件之一而出现沉降、开裂、倾斜,以致有的无法使用而拆除,或花费大量经济进行加固,等等。
1、对于摩擦型桩基,当出现负摩阻力对基桩下拉荷载时,由于持力层压缩层较大,随之引起沉降。
桩基沉降一出现,土对桩的相对位移减少,负摩阻力效应降低,直至转化为零。
因此一般情况下对于摩擦型桩基,可近似视中性点以上侧阻力为零计算桩基承载力。
2、对于端承型桩基,由于其桩端持力层较坚硬,受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降量较小,此时负摩阻力将长期作用于桩身中性点以上侧表面。
因此应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载,并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算桩基承载力。
混凝土桩设计中的侧阻力计算一、引言混凝土桩是一种常见的地基基础结构,它能够承受大量的荷载并将其传递到地下土层。
在混凝土桩的设计中,侧阻力是一个重要的因素。
侧阻力是指桩身周边土体对桩身的抵抗力,它能够增加桩的承载能力。
本文将介绍混凝土桩设计中的侧阻力计算方法。
二、侧阻力的影响因素侧阻力的大小受到以下因素的影响:1. 桩身的直径和长度;2. 土层的性质和密度;3. 桩身表面的摩擦系数;4. 桩身的形状和表面状态。
三、侧阻力的计算方法侧阻力的计算方法有多种,常见的有以下几种:1. 钢管桩法钢管桩法是一种较为简单的计算方法,它假设桩与土体之间的摩擦系数为常数。
在这种情况下,侧阻力可以通过以下公式计算:Qs = πDLf其中,Qs是侧阻力,D是桩的直径,L是桩的长度,f是桩与土体之间的摩擦系数。
2. 钻孔桩法钻孔桩法是一种较为复杂的计算方法,它考虑了土体的不同性质和桩身表面的形状。
在这种情况下,侧阻力可以通过以下公式计算:Qs = ∫τds其中,τ是桩身周边土体的剪应力,ds是桩身周长的微元。
整个积分区间为桩的长度。
3. 基于土压力计算法基于土压力计算法是一种基于土体压缩的计算方法,它假设土体的变形是线性的。
在这种情况下,侧阻力可以通过以下公式计算:Qs = KsAsH其中,Ks是土压力系数,As是桩的周长,H是桩身周边土体的有效深度。
四、侧阻力计算的注意事项在进行侧阻力计算时,需要注意以下几点:1. 选择合适的计算方法;2. 考虑土层的不同性质和密度;3. 考虑桩身表面的形状和状态;4. 考虑桩身的直径和长度。
五、结论侧阻力是混凝土桩设计中一个重要的因素,它能够增加桩的承载能力。
侧阻力的计算方法有多种,需要根据实际情况选择合适的方法。
在计算过程中,需要考虑土层的不同性质和密度、桩身表面的形状和状态以及桩身的直径和长度等因素。
钢板桩动力拔桩过程中桩侧摩阻力分析及设备选型韩雪艳,顿军华,赵敬考【摘要】摘要:钢板桩在沉贯到设计深度的过程中由于遇到障碍或沉桩困难等原因,经常出现桩身偏斜或偏位过大等情况,此时需要将桩拔出进行重新沉桩。
因此在选择振动锤型时,需考虑桩锤是否满足拔桩力的要求。
在深入探讨振动拔桩过程中桩土相互作用的基础上,结合八所港老港区1#~4#泊位改造工程,提出拔桩设备的选型,进而研究了拔桩力与地基土质情况与拔桩长度的关系。
【期刊名称】水运工程【年(卷),期】2011(000)008【总页数】5【关键词】钢板桩;动力拔桩;振动液化;侧摩阻力;设备选型钢板桩结构用于码头工程,国外已有几十年的历史,我国从20世纪70年代开始将其应用于港口工程,在20世纪80年代后期开始应用于码头工程[1]。
其常用的截面形式为U型或Z型,常见的钢板桩施工机械有:冲击式打桩机(包括自由落锤、柴油锤、蒸汽锤等)、液压压桩(拔桩)机、振动打桩机等。
钢板桩拔桩是钢板桩施工中合理选择振动锤型需要考虑的重要因素。
笔者系统深入地研究了在钢板桩振动拔出过程中,桩周土体性状的改变,提出了相应的桩侧摩阻力计算方法,并结合八所港老港区1#~4#泊位改造工程(图1)中提出的拔桩锤选型问题开展了相应的计算分析。
1 振动拔桩过程中土体的强度变化1.1 振动液化现象饱和土在动荷载作用下往往会丧失其原有强度而转变为一种类似液体的状态,称为振动液化现象,这种现象是一种特殊的强度问题,它以强度的大幅度骤然降低为特征。
当振动作用到土上时,土骨架会因振动的影响而受到一定的惯性力和干扰力。
由于各土颗粒的质量不同,各处土粒的排列状况不同,或者各点作用的原始应力和传递的动载荷强度不同,会使各土粒上的作用力在大小、方向和所产生的实际影响等方面都存在着明显的差异,从而在土粒的接触点引起新的应力。
当这种应力超过一定数值时,就会破坏土粒之间原来的联结强度和结构状态,使彼此之间脱离接触。
人工挖孔桩桩侧与桩端阻力的试验研究人工挖孔桩是指通过人工方法,如挖掘机械或手工挖掘等,将土壤挖掘成孔洞,并在孔洞内灌注混凝土形成的桩身。
在实际工程中,人工挖孔桩常常用于软土地基中,以提供较大的水平和垂直承载力。
而人工挖孔桩的桩侧和桩端阻力是影响桩基承载性能的重要因素之一人工挖孔桩的桩侧阻力指的是土体对桩身的侧向阻力,主要来自土体的侧向摩擦力和土体的轴向抗拔力。
桩侧摩擦力主要来自土体与桩身之间的相互作用,是土体在桩身周围由于土体变形而产生的侧向抗力。
桩侧摩擦力与土体的侧向变形量有关,通常随土体变形量的增加而增加。
桩侧摩擦力的大小和分布形式与土层性质、孔洞挖掘方式、桩身形状等因素有关。
桩端阻力指的是土体对桩底的垂直阻力,主要来自土体的轴向抗拔力和侧向摩擦力。
桩端的阻力与土体的强度性质、挖掘孔洞方式以及桩底形状等因素有关。
通常情况下,桩端阻力随土体强度的增加而增加,随着桩侧土体强度的改变,桩端的阻力也会发生变化。
人工挖孔桩的桩侧和桩端阻力的试验研究对于评估桩基的承载性能具有重要意义。
通过试验研究可以了解不同土层条件下的桩侧和桩端阻力的大小和分布形式,并可以得到相关参数的变化规律。
试验研究可采用现场试验和室内试验两种方式进行。
现场试验可以通过在实际施工现场设置试验桩,在施工过程中进行荷载测试和监测,以获取桩侧和桩端阻力的实测数据。
现场试验对于实际土体条件的模拟效果较好,可以较准确地反映桩侧和桩端阻力的实际情况。
但现场试验需要较多的工程时间和费用,并且难以控制土体的变形和水分变化等因素。
室内试验可以通过桩身模型进行,一般采用物理模型或数值模型进行试验研究。
物理模型试验可以采用桩身模型和土体模型进行桩侧和桩端阻力的试验研究。
试验中可以模拟不同土层条件,对不同参数进行变化和控制,以获取桩侧和桩端阻力的试验数据。
数值模型试验则通过建立桩身和土体的数值模型进行计算分析,以得到桩侧和桩端阻力的变化规律。
通过人工挖孔桩桩侧和桩端阻力的试验研究,可以对桩基的承载性能进行评估和设计优化。
桩侧负摩阻力的产生条件嘿,朋友们!今天咱们来聊聊桩侧负摩阻力这个有趣(好吧,可能只有工程界觉得有趣)的事儿。
你可以把桩想象成一个超级固执的大钉子,被狠狠地钉在地里。
这桩侧负摩阻力啊,就像一群调皮捣蛋的小精灵,平时不会出现,一旦条件合适,就冒出来给桩找点“麻烦”。
那它啥时候出现呢?就好比地面是一块巨大的蛋糕,当这块蛋糕开始往下陷的时候,就有戏了。
比如说呀,周围的土就像一群喝醉了的小矮人,晃晃悠悠地往下沉。
要是桩旁边的土比桩沉降得还快,那就像是小矮人在拼命把大钉子往下拽,这负摩阻力就产生啦。
再打个比方,桩就像一个想要站得笔直的士兵,而土呢,就像是一群不听话的小动物。
当小动物们集体往一个方向跑(沉降),士兵想不动都难,这股拽着士兵(桩)的力量就是负摩阻力。
这就像是在拔河,可这是一场不公平的拔河,土的“队伍”庞大,一个劲儿地把桩往自己这边拉。
还有哦,如果地下水位下降了,那简直就像是土的“支撑力”被抽走了。
土就像突然失去了依靠的孩子,开始哇哇大哭(沉降),然后就紧紧地抱住桩(产生负摩阻力),就盼着桩也跟它们一起往下走呢。
如果在桩周围填土,这新填的土就像是一群鲁莽的大汉,不管不顾地往下面挤,桩就无辜地被这些大汉拉扯,负摩阻力就这么又冒出来了。
这就好比你在路上好好走着,突然一群人挤过来把你往他们那边拽,是不是很无奈呢?又像是在冬天,土就像一个怕冷的老人,开始收缩。
这一收缩啊,就像老人紧紧拉住身边的东西,这时候桩就被土拉住,负摩阻力也就随之而来。
在软土地基上呢,软土就像一团软绵绵的棉花糖,特别容易变形。
要是周围有点风吹草动,棉花糖变形了,桩就会被棉花糖“黏住”往下拉,负摩阻力就又开始捣乱啦。
而且呀,如果在桩附近进行大面积的堆载,这就好比在桩的旁边突然堆起了一座小山。
那土哪能承受得住这么大的压力呀,就开始往地下钻,顺便也拉着桩一起,负摩阻力就这么理所当然地出现了。
你看,桩侧负摩阻力就这么在各种看似平常又有点奇特的条件下产生了,就像一场场地下世界的小闹剧,总是在不经意间就开始了。
桩基础的桩身和桩端侧阻力试验桩基础是一种复杂的基础结构,它可以分为几个部分,其中最重要的部分是桩身和桩端侧的阻力试验。
在一个桩基础上,桩身是支撑结构的主要部分,而桩端侧的阻力试验则是在某些地质条件下起到非常重要的作用。
在这篇文章中,我们将深入探讨桩基础的桩身和桩端侧阻力试验。
桩身试验的目的是为了评估桩身在其设计荷载下的性能。
为了评估它的性能,需要进行桩身竖向荷载试验和桩侧摩擦力测试。
竖向荷载试验可以确定桩身的承载能力,并且可以用来计算荷载荷重、变形和桩身所承受的应力水平。
同时也能确定桩身混凝土强度的变化。
桩侧摩擦力测试是针对软土等低强度地基设计的。
在这种情况下,桩是由侧面土体提供支撑力。
摩擦力可以快速检测并计算桩侧支撑土体的强度。
桩基础的另一个重要部分是桩端侧的阻力试验。
在插入桩机之后,桩头并没有固定在钻孔壁上,因此桩底面会接触到土里的一些点,这些点会作为桩顶的支撑面,承受桩身的总荷载。
作为桩顶支撑面的地基,如果碰到供电线路或水、气泥等物体不便于采用锤击或振动的话,就必须利用静荷载法进行压试验,这就是桩端侧阻力试验。
桩端侧阻力试验是通过在其顶端施加伏安传感器来测量钢筋桩或混凝土桩的顶端侧阻力和桩端承载力的方法。
这种测试的目的是为了确定桩端的承载能力、抗拔能力和强度。
这些测试通常会在地质样品和钻孔记录的基础上进行,以确定试验期间所得到的数据准确性和可靠性。
这些测试的结果可以为选定合适的桩进行桩基础设计提供依据。
总的来说,桩基础的桩身和桩端侧阻力试验对于正确的桩基础设计来说至关重要。
在进行桩身试验时,需要考虑为桩身的承载能力以及用来计算荷载、变形和桩身所承受的应力水平。
在进行桩端试验时,总体的目标是确定桩的承载能力、抗拔能力和强度,以便为选定合适的桩进行桩基础设计提供依据。
通过这些测试获得的准确和可靠的数据可以为桩基础结构的选择和设计提供帮助。
桩侧摩阻力和桩尖端承力确定方法的探讨
在桥梁、码头、隧道等工程中,桩基础被广泛应用。
对于桩的设计,关键问题是如何确定桩侧摩阻力和桩尖端承力。
在此,我们将探讨这两个问题的确定方法。
桩侧摩阻力的确定方法:
桩侧面的摩阻力通常由桥墩、岩体等侧向荷载在桩侧壁引起的桩体变形产生的。
通常采用以下方法来确定桩侧面的摩阻力:
1. 直接法:在桥墩下方布置闭合式加荷器,给桥墩施加水平荷载。
通过测量桥墩上的变形来确定桩侧面的摩阻力。
2. 等效桩法:这种方法是通过等效桩的概念来确定桩侧面的摩阻力。
等效桩的长度和截面积与实际桩相近,但截面积仅有一小部分与土相接触,因此等效桩的侧阻力与实际桩侧面的摩阻力相等。
3. 数值分析:利用有限元分析等方法分析桥墩下方桩的变形,推算桩侧面的摩阻力。
桩尖端承力的确定方法:
桩尖端承力是指桩顶的承载能力。
通常采用以下方法来确定桩尖端的承载能力:
1. 静载试验:安装一定数量的静荷荷载装置,测量桩的位移和荷载大小,并将数据与摩阻力曲线和桩侧阻力曲线相结合来确定桩尖端承载力。
2. 动载试验:利用冲击法和振动法等方法,在桩顶施加荷载,通过测量振动和应变响应来推算桩尖端的承载能力。
3. 经验公式法:采用经验公式来计算桩尖端的承载能力,例如,根据桩的直径、长度和土层的强度来确定桩尖承载力的公式。
综上所述,桩侧摩阻力和桩尖端承力是桥梁、码头、隧道等结构中的关键问题。
在确定这些参数时,需要根据实际情况选择合适的方法,并结合实验测试和数值分析来准确地推算出这些参数。
桩基础的桩身和桩端侧阻力校核桩基础是土木工程中常用的一种基础结构。
它由桩身和桩端组成,通过桩端的承载力和桩身侧面的侧阻力承担地面的荷载。
本文章将讨论桩基础的桩身和桩端侧阻力的校核及其相关的问题。
1. 桩身侧阻力的校核桩身侧阻力是指桩身侧面与周围土体的摩阻力以及桩身侧面压缩带引起的土体反力。
在桩身负载下,由于周围土体的约束作用,桩身侧面所受的摩阻力可以提供一部分的承载力。
因此,在桩基础的设计中,需要对桩身侧阻力进行校核。
桩身侧阻力的计算依据为环境地质条件和桩身侧面土体的极限抗剪强度。
常用的桩身侧阻力计算公式为:q_s = K_s × σ'_v其中,q_s为桩身单位长度的侧阻力(kN/m),K_s为桩身侧阻力系数,取值根据土体类型和施工方法可调整,一般取3~50,σ v'为周围地层的有效垂向应力(kPa)。
桩身侧阻力在桩基础设计中扮演着重要的角色,它的大小不能被过于忽略或者高估,否则都将造成不必要的经济损失。
2. 桩端侧阻力的校核桩端侧阻力是指桩单元侧面与桩周土体的摩阻力以及土体在桩身周围受压引起的反力。
与桩身侧阻力类似,桩端侧阻力在桩基础设计中也是一个非常重要的因素。
桩端侧阻力的计算依据为桩端土体的剪切强度和剪切应力。
常用的桩端侧阻力计算公式如下:q_b = N_c × cN_q × σ_c' + N_c × N_γ × γ_z其中,q_b为桩端单位长度的侧阻力(kN/m),N_c,N_q和N_γ为土体广义参数,c是土体的凝聚力(kPa),σ c'为土体的有效应力(kPa),γ_z为桩身附近土体的容重(kN/m³)。
与桩身侧阻力的计算类似,桩端侧阻力的大小也是关键因素。
过高或者过低的桩端侧阻力都可能对桩基础的安全性带来威胁。
3. 桩身和桩端侧阻力的检测在实际的工程中,桩身和桩端侧阻力的检测非常重要,它们可以提供桩基础的承载力性质,并为后续的分析提供依据。
侧摩阻力对桩基粒径效应的影响研究
近年来,地源热泵受到众多科技工作者的关注,基于桩基粒径效应的侧摩阻力
是研究桩基地源热泵中热源发放性能的关键因素。
本文研究了侧摩阻力对桩基粒径的影响,以更好地解释侧摩阻力对地源热泵性能的影响。
从理论分析的角度来看,在侧摩阻力作用下,物理桩长度受粒径效应影响较大。
随着桩基粒径的减小,桩基向土壤表层传播的侧向热量被影响,换言之,桩基热源发放性能被降低,桩基物理桩长度也会受到影响。
在实验过程中,在桩基粒径减小的情况下,热源发放性能也会随之降低,这与理论分析的结果相符。
从结构设计的角度来看,桩基粒径大于一定值(饱和粒径)热源发放系数更大,能够提供更多的冷凝工作量。
与测量数据相符,这些结果证明了桩基粒径大于一个特定值时地源热泵发放系数较高,使得桩基热源发放性能有了很大的改善。
从材料选择的角度来看,选择不同粒径的桩基材料有助于提高热源发放性能。
如将沙土替换成钢粉桩基,可以明显提高侧摩的有效性,也有助于降低生产成本。
综上所述,侧摩阻力对桩基粒径具有明显的影响,工程实践中桩基粒径优化可
以提高桩基热源发放系数,进而改善地源热泵性能,为提高该领域性能提供重要参考。
全风化花岗岩桩土侧摩阻力试验研究的开题报告一、研究背景与意义随着基础工程建设的发展,桩基础已经成为了重要的支撑形式。
在桩基础的设计中,侧摩阻力是非常重要的参数之一,它对于桩基础的承载力和稳定性有着直接的影响。
因此,如何准确地预测桩基础的侧摩阻力就成为了研究的关键。
在实际工程中,桩基础使用的材料种类各异,其中风化花岗岩桩土也是常用的一种。
由于其具有一定的韧性和弹性,它的侧摩阻力与其他类型的土壤有所区别。
因此,对风化花岗岩桩土的侧摩阻力进行研究,既可以提高桩基础设计的准确性,又可以为桩基础的实际应用提供理论基础。
此外,对于桩基础的优化设计和合理选型也具有重要意义。
二、研究内容和方法本次研究将针对风化花岗岩桩土侧摩阻力进行试验研究。
具体研究内容包括:1. 风化花岗岩桩土性质测试:包括沉降性、密度、孔隙比、含水量等。
2. 侧面摩阻试验:通过试验仪器,测量不同荷载下风化花岗岩桩土的侧面摩阻力。
3. 数据分析与制图:对实验数据进行处理和统计,制作成图表进行分析,得出试验结果。
本研究将采用试验方法进行研究。
首先,对风化花岗岩桩土样本进行性质测试,并制备成不同尺寸的模型桩。
然后,在试验装置中对模型桩进行侧面摩阻试验,记录并处理试验数据,并对结果进行统计和分析,制作成图表输出结果。
三、研究预期成果通过本研究,预期可以得到以下成果:1. 得出风化花岗岩桩土侧摩阻力的试验结果。
2. 归纳总结针对风化花岗岩桩土侧摩阻力的各类试验方法及数据分析方法。
3. 可以为桩基础的设计和优化提供依据,指导实际工程应用。
四、研究进度与计划1. 阶段一(1周):文献调研及研究构思2. 阶段二(2周):风化花岗岩样本采集及性质测试3. 阶段三(2周):制备模型桩并搭建试验装置4. 阶段四(4周):进行侧面摩阻试验,并记录数据5. 阶段五(1周):数据处理、分析和结果绘图6. 阶段六(1周):写作及论文修改五、参考文献1. 刘卫东. 岩溶地区桩基承载特性及应用[J]. 工程地质学报, 2007, 15(5): 655-663.2. 孙帆, 龚勋力, 何志龙,等. 风化花岗岩基桩承载力试验研究[J]. 岩土力学, 2014,35(4): 1027-1034.3. 王瑾, 原志宏, 张忠桥,等. 微观空间结构对风化花岗岩岩-土存在的影响[J]. 工程地质学报, 2008, 16(2): 243-253.4. 王明军, 徐智君. 风化花岗岩软岩与岩-土复合基桩承载力[J]. 岩土力学, 2009, 30(1): 272-280.。
能量桩桩土界面侧摩阻力的研究
摘要:土壤源热泵由于可再生,而且环保,因此其技术被广泛应用。
但土壤源
热泵打井费用昂贵制约着技术的推广。
能量桩将土壤源热泵技术与建筑桩基结合,既能供热制冷,又能承受建筑上部荷载。
本文通过能量桩在土体温度、长径比、
以及土体导热系数的变化,研究桩土界面平均侧摩阻力与桩顶位移关系。
为今后
能量桩的设计以及施工提供参考。
关键词:能量桩;平均摩阻力;温度;长径比;导热系数
1 引言
近年来,随着人口和经济的快速发展,全球各国面临的共同问题:能源,资源,环境。
为了缓解压力,人类积极应对并采取相应措施。
土壤源热泵技术由于具有节能环保的技术优势被广泛应用,但其打井费用高
制约着广使用。
能量桩技术将土壤源热泵系统中的地热井与建筑物桩基结合为该
技术的推一体,可实现建筑物夏储冬用,是节约化石能源、减少温室气体排放、
高效开发与利用地下热能的一种新方法[1]。
本文利用FLAC3D研究能量桩接触界面的侧摩阻力[2-5]与位移的关系。
所谓
能量桩,就是将土壤源热泵技术与建筑桩基有效的结合,能量桩不仅可以承受上
部结构荷载,
最重要的一点,夏天将能量储存于地下土层中,冬天将这些热能通过热泵技
术供于室内,即夏储冬用。
在储能的过程中,土体的温度发生变化,可以观察位
移与平均侧摩阻力的关系。
平均侧阻力为两相邻的轴力差值除以侧表面积,对于
单桩的话,取轴力值除以桩长侧表面积[6,7]。
位移规定向上为正,向下为负;
侧阻力规定向上为正,向下为负。
在桩土共同工作期间,进行力学场与温度场耦合,土体温度取16℃、18℃、20℃。
土体导热系数[8]取1.5、1.7、1.9。
桩长径比变化为20、25、30。
在众多
因素影响下,分析侧摩阻力的变化,发现长径比以及导热系数对能量桩接触面平
均侧摩阻力的影响比较大。
桩侧与土的接触面为interface 1,桩底与土的接触面为interface 2。
位移监测
点取桩顶中心点,平均侧摩阻力取全桩侧表面积计算。
2 不同情况下桩土接触面的变化
由于节能减排已成为当今全社会发展的新主题,为了缓解巨大压力,人类开
始采取各种应对措施,能量桩的开发应用就是其中之一。
为了研究长径比
(L/D=20,25,30)、土体导热系数(λ=1.5,1.7,1.9)以及土体温度(t=16℃,18℃,20℃)的变化对桩土界面摩阻力的影响,本模拟究了在不同长径比、不同导热系数、不同土体温度变化的情况。
温度场的计算过程中,当长径比为20时,随着桩顶位移的增加,产生最大
位移为4.64mm,导致桩侧出现了负摩阻力;当长径比为25时,桩向下最大位移
为9.73mm,桩侧也出现了正摩阻力;当长径比为30时,随着桩顶位移的增加,
最大位移为3.28mm,随之桩土界面出现了负摩阻力。
随着长径比的增加,桩侧
摩阻力整体呈增大的趋势,当长径比为20时,桩侧摩阻力的范围在170Pa至
200Pa之间;当长径比为25时,桩侧摩阻力范围在270Pa至300Pa之间;当长径比为30时,桩侧摩阻力范围在515Pa至535Pa之间。
当长径比为20,导热系数
为1.5(1.7或1.9),温度为16℃、18℃、20℃时,在桩顶位移相同的情况下,
桩侧摩阻力随着温度的升高而减小,长径比为25,30时,桩侧摩阻力的变化规
律也是如此。
当长径比为20时,温度为16度(18度或20度),土体导热系数
为1.5、1.7、1.9时,在桩顶位移相同的情况下,桩侧摩阻力随着导热系数的增加
而降低,当长径比为25和30的时候,桩侧摩阻力的变化规律基本与此类似。
3 结论
根据对能量桩在上述各方面的分析对比,可得到:
(1)温度、导热系数不变的情况下,桩侧摩阻力随着长径比的增加而增加。
当l/d=20增加至l/d=25时,平均侧阻力增加52.73%;当l/d=25增加至l/d=30时,平均侧阻力增加80.62%。
(2)长径比、温度不变的情况下,桩侧摩阻力随着土体导热系数的增大而
减小。
当λ=1.5增加至λ=1.7时,平均侧阻力减小3.85%;当λ=1.7增加至λ=1.9时,平均侧阻力减小2.69%。
(3)长径比、导热系数不变的情况下,平均侧摩阻力随着温度的增大而减小。
参考文献
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