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静压PHC管桩在砂土地区挤密效应的研究分析发布时间：2022-01-06T08:14:07.866Z 来源：《建筑实践》2021年9月26期作者：汤怀亮[导读] 地面下存在饱和砂土和粉土时，静压PHC管桩在施工时对桩身周围的土体有挤密作用汤怀亮南通勘察设计有限公司江苏南通 226006摘要：地面下存在饱和砂土和粉土时，静压PHC管桩在施工时对桩身周围的土体有挤密作用，同时会产生超静孔隙水压力，对周边的建（构）筑物有一定的不利影响。
通过对某工程实测监测数据研究分析，说明静压PHC管桩沉桩时需采取合理的沉桩顺序和速率，以减少挤土效应对周边建（构）筑物的不利影响，确保工程安全。
关键词：静压PHC管桩、挤土效应、施工监测1前言随着我国经济的高速发展，沿海区域城镇化进程加快，对于荷载较大的建筑物需采用桩基础，其中静压预应力混凝土管桩由于机械自动化程度高，施工作业现场无噪音和环境污染，能缩短施工工期，节约工程造价等明显优势，在南通地区静压PHC管桩运用甚多。
南通地区属第四纪沉积物丰富，沉积作用较强，整体上部和中下部地层以砂土为主，预制管桩一般采用中密～密实的粉砂土作为桩端持力层。
预制管桩压入砂土或粉土地层时，桩体挤压桩身周边的土体，会产生超静孔隙水压力，由于砂土和粉土地层的渗透性中等，超静孔隙水压力能传播较远，影响范围大，在群桩作用时，沉桩的挤土效应尤为明显，若不对沉桩顺序和速率加以控制，对邻近的建（构）筑物会产生破坏性的危害。
2场地概况2.1工程概况某项目位于南通市海门区，为高层酒店项目，主楼层数为27～29层，裙楼为3～4层，设有2层地下室，总建筑面积约49760.0m2，其中地上建筑面积约为42860.0m2，地下面积约为6900.0m2。
采用桩筏基础，上部为框架剪力墙结构。
东侧和北侧为已建3层别墅住宅和商业，其余两侧为已建市政道路，道路下已铺设雨（污）水管道和电缆。
2.2工程地质条件根据勘探结果，在钻孔深度70.45m内地基土根据土的成因和物理力学性质的差异，将本次勘探深度范围内的土层分成13个工程地质层，自上而下分述如下：（1）素填土（层1）：灰黄、灰色。
2023-11-10CATALOGUE 目录•试验概述•试验准备•试验过程•试验结果与分析•结论与展望01试验概述探究砂土场地桩筒复合基础在地震作用下的响应特性分析不同因素对砂土场地桩筒复合基础地震响应的影响为砂土场地桩筒复合基础的抗震设计提供理论依据和实验支持试验目的试验背景地震作用下砂土场地桩筒复合基础的响应特性及影响因素是一个重要研究课题目前关于砂土场地桩筒复合基础在地震作用下的响应特性的研究尚不充分，需要进一步开展相关试验研究砂土场地桩筒复合基础是一种常见的建筑基础形式，具有广泛的应用前景选取具有代表性的砂土场地桩筒复合基础模型进行试验，通过对模型的加速度、位移、应变等参数进行测量和记录，来探究其在地震作用下的响应特性及影响因素试验原理采用离心振动台进行模拟地震振动，以模拟真实地震环境通过调整振动台的振动参数，如振幅、频率等，来模拟不同地震等级下的地震作用02试验准备试验场地选择与准备清理与整平场地对选定场地进行清理，去除杂物和不平整区域，确保场地表面平整。
安装地基与支撑在选定场地上安装地基和支撑结构，确保振动台安装稳定。
选择具有代表性的砂土场地选择一处具有代表性的砂土地震地质条件，确保场地无障碍物，满足振动台安装和试验要求。
根据试验要求，设计桩筒复合基础的尺寸和结构，考虑地震地质条件和上部结构特点。
设计桩筒复合基础制作桩筒复合基础安装桩筒复合基础依据设计要求，选用合适的材料制作桩筒复合基础。
将制作好的桩筒复合基础安装在试验场地上，确保安装稳定。
03桩筒复合基础的制作与安装0201将离心振动台安装在桩筒复合基础上，确保安装稳定。
安装离心振动台对离心振动台进行调试，确保其工作正常，满足试验要求。
调试离心振动台根据试验要求，设置合适的振动参数，如振幅、频率、波形等。
设置振动参数离心振动台的安装与调试03试验过程使用灌水法等确定砂土的密度，判断其紧密程度。
密度测定通过烘干法和酒精燃烧法等测量砂土中水的含量，判断其湿度。
饱和砂土振动液化过程中桩的响应试验与数值模拟
研究的开题报告
1. 研究背景和意义
饱和砂土振动液化是地震中严重破坏结构的主要原因之一。
桩基作
为重要的地基结构，受到了广泛关注。
在实际工程中，桩基的设计与施
工至关重要。
因此，探究桩基在饱和砂土振动液化过程中的响应规律，
对于加强地震前后桩基承载能力的研究具有重要的理论和实践意义。
2. 研究内容和技术路线
本文将开展饱和砂土振动液化过程中桩的响应试验与数值模拟研究。
具体研究内容包括：饱和砂土振动液化机理与破坏模式，桩基在饱和砂
土振动液化过程中的动力响应规律，桩基承载能力和变形特性的变化规律，以及桩基的灾害损伤与修复方案。
本文主要技术路线包括：实验室
试验，数值模拟，分析与总结。
3. 研究方法和实验方案
本文将采用无限长圆柱弹性动力学理论与数值模拟相结合的方法，
开展桩基在饱和砂土振动液化过程中的响应研究。
具体实验方案为：在
实验室制备不同含水量、含沙量和不同应力水平的砂土试样，通过振动
试验模拟地震加速度作用，对桩基的动力响应进行测量，分析桩基在不
同条件下的承载能力和变形特性。
4. 研究预期成果和意义
本文的主要预期成果包括：探究桩基在饱和砂土振动液化过程中的
动态响应规律和变形特性，建立合理的数学模型，开展灾害损伤与修复
方案设计，并提出相应的加固措施。
这些成果将为地震时桩基的施工设计、抗震加固提供重要的参考依据，具有重要的工程应用价值。
《强震下PHC管桩与承台连接节点的抗震性能及设计方法研究》篇一一、引言近年来，随着国内外地震频发，对于建筑物、基础设施等结构在地震下的安全性和稳定性研究日益成为热点。
PHC管桩作为一种重要的基础工程结构，其与承台连接节点的抗震性能及设计方法研究显得尤为重要。
本文将针对强震下PHC管桩与承台连接节点的抗震性能进行深入研究，并探讨其设计方法。
二、PHC管桩与承台连接节点的基本概念PHC管桩是一种预应力高强度混凝土管桩，具有承载力强、稳定性好等优点，在桥梁、公路、房屋等基础设施建设中广泛应用。
承台则是连接桩和上部结构的桥梁，起着重要的过渡作用。
两者之间的连接节点是结构中承上启下的关键部分，其抗震性能直接关系到整个结构的安全性。
三、强震下PHC管桩与承台连接节点的抗震性能分析（一）节点类型及特点PHC管桩与承台连接节点主要包括端板连接、钢筋搭接和混凝土锚固等形式。
端板连接形式简单、施工方便，但承载力受节点强度和刚度的影响；钢筋搭接可提高节点的整体性，但需考虑钢筋的滑移和锚固问题；混凝土锚固则具有较强的承载力和稳定性，但施工难度较大。
（二）抗震性能分析在强震作用下，PHC管桩与承台连接节点需具备较好的抗震性能。
通过有限元分析、振动台试验等方法，对不同类型节点的抗震性能进行深入研究。
结果表明，合理的节点设计可以有效提高结构的抗震能力，减少地震对结构的影响。
四、PHC管桩与承台连接节点的设计方法（一）设计原则在设计PHC管桩与承台连接节点时，应遵循“强节点、弱构件”的原则，确保节点具有足够的承载力和稳定性。
同时，还需考虑施工方便、经济合理等因素。
（二）设计步骤1. 根据工程地质条件、设计荷载等要求，确定管桩和承台的尺寸及材料。
2. 根据节点类型，确定端板、钢筋、混凝土等材料的规格和布置方式。
3. 通过有限元分析、振动台试验等方法，对节点进行抗震性能分析，确保节点在强震作用下具有较好的抗震性能。
4. 根据分析结果，对节点进行优化设计，提高节点的承载力和稳定性。
phc管桩可行性研究报告一、研究背景近年来，由于城市化进程的加速和基础设施建设的不断推进，建筑工程需求迅速增长。
作为一种常用的地基处理方法，PHC管桩因其承载能力高、施工便捷等优点被广泛应用于各类建筑工程中。
然而，由于不同地区地质条件的差异，PHC管桩在实际工程中会受到多种因素的影响，其设计和施工过程需要进行充分的可行性研究。
二、研究目的本研究旨在对PHC管桩在不同地质条件下的可行性进行深入探讨，分析其在各种复杂情况下的应用效果和经济性，为工程设计和施工提供科学依据。
三、研究内容1. PHC管桩的基本原理及特点分析。
2. PHC管桩在软土地基中的应用研究。
3. PHC管桩在岩层地基中的应用研究。
4. PHC管桩在泥质地基中的应用研究。
5. PHC管桩在地下水位高地区的应用研究。
6. PHC管桩在建筑工程中的经济性分析。
四、研究方法1. 文献综述法：通过查阅大量文献资料，总结PHC管桩的应用情况及研究成果。
2. 实地观测法：选取不同地质条件下的实际工程案例进行调查和观测。
3. 定量分析法：运用数学模型和统计方法对研究结果进行分析。
4. 模拟试验法：通过模拟不同地质条件下的PHC管桩施工工艺，验证研究结论的科学性和可靠性。
五、研究成果1. PHC管桩在软土地基中的应用研究表明，在软土地基条件下，PHC管桩具有较好的承载性能和抗侧力能力，适合用于大型建筑工程中。
2. PHC管桩在岩层地基中的应用研究表明，PHC管桩能够有效穿透岩层，提供良好的承载支撑，适用于复杂地质条件下的工程施工。
3. PHC管桩在泥质地基中的应用研究表明，PHC管桩具有较好的适应性和稳定性，可有效改善泥质地基的工程条件。
4. PHC管桩在地下水位高地区的应用研究表明，PHC管桩能够有效排水和支撑，提供良好的工程保护措施。
5. PHC管桩在建筑工程中的经济性分析表明，PHC管桩的施工成本适中，效果显著，具有良好的经济效益。
六、研究结论综上所述，PHC管桩在不同地质条件下的应用具有较好的可行性和经济性，对于提高建筑工程的承载能力和抗震性能起到重要作用。
PHC管桩对桩间土地层液化影响摘要：文章通过对某电厂的勘察进行实例分析，详细阐述了预应力管桩施工的挤土效应对场地地震液化的影响。
结果表明，管桩施工后液化土的物理力学性质得到改善，液化危害性降低。
关键词：预应力管桩；挤土效应；液化土山东西北部地区为黄河冲积平原，广泛分布冲积形成的粉土、粘性土及砂土等，工程性质较差，在地震力作用下具有可液化的性质。
对于大型重要工程常采用PHC管桩基础。
在液化土层中桩基抗震设计是十分复杂、重要的问题，会对工程的造价、工期产生重要影响。
根据现行的规范规定：［1］对于桩身周围有液化土层的低承台桩基，当承台底面上下分别有厚度不小于1.5 m、1.0 m的非液化土或非软弱土层时，可将液化土层极限侧阻力乘以土层液化影响折减系数计算单桩极限承载力标准值。
对于挤土桩当桩距不大于4 d，且桩的排数不小于5排、总桩数不小于25根时，土层液化影响折减系数可提高一档取值，桩间土标贯击数达到不液化要求时，单桩承载力可不折减。
规范中的规定也充分考虑了挤土桩对桩间土加密作用及桩身对液化土变形限制的有利影响。
本文通过分析挤土桩对桩间土影响机理及工程实例，为在液化土层中挤土桩设计提供合理的依据。
1挤土桩对于桩间土液化影响的机理影响粉土或砂土液化的主要因素分为内因和外因。
内因主要条件为丰富的地下水、结构松散，土中排水条件差，超静水压力不易消散。
外因主要条件为外力的振动作用。
因此，分析挤土桩对于桩间土液化影响的因素主要是其改变土体的内在条件。
［2］［3］1.1挤密效应挤土桩打入土层后，使得土体沿桩身四周向外产生一定的水平位移，改变了原土体的结构，使得孔隙比减小，密实度增加，大大增加了土体的抗液化能力。
1.2振密效应土的液化特性除与其本身性质有关外，同时也与振动应力史有关。
一定的振动能量可以使饱和液化土层中的土颗粒重新排列，使得土体孔隙体积减小，密实度增加，整体结构性得到加强，从而增加了土体的抗液化能力。
《强震下PHC管桩与承台连接节点的抗震性能及设计方法研究》篇一一、引言随着地震灾害的频发，建筑结构的抗震性能成为了重要的研究课题。
PHC管桩作为一种常用的基础结构形式，其与承台连接节点的抗震性能对于整个建筑结构的稳定性具有至关重要的作用。
本文将重点研究强震下PHC管桩与承台连接节点的抗震性能，以及提出相应的设计方法。
二、PHC管桩与承台连接节点概述PHC管桩是一种预应力高强度混凝土管桩，具有承载力高、施工方便等优点，在桥梁、码头、建筑等工程中得到广泛应用。
承台则是连接桩与上部结构的桥梁，其与管桩的连接节点是整个结构的关键部位。
在强震作用下，该节点将承受巨大的荷载和振动，因此其抗震性能的优劣直接影响到整个建筑结构的稳定性和安全性。
三、抗震性能研究（一）试验研究为研究强震下PHC管桩与承台连接节点的抗震性能，可通过实验室试验和现场试验相结合的方法进行。
在实验室中，可通过模拟地震振动台对节点进行加载试验，观察其在不同地震烈度下的反应和破坏模式。
在现场，可对实际工程中的节点进行地震监测和记录，分析其在强震作用下的实际表现。
（二）破坏模式分析通过试验研究，可以分析出PHC管桩与承台连接节点在强震作用下的破坏模式。
常见的破坏模式包括管桩与承台的相对位移过大、节点处混凝土开裂、钢筋屈服等。
这些破坏模式将直接影响节点的承载能力和抗震性能。
（三）抗震性能评估根据试验结果和破坏模式分析，可以对PHC管桩与承台连接节点的抗震性能进行评估。
评估指标包括节点的位移、应力、耗能能力等。
通过对比不同节点在相同地震烈度下的表现，可以得出节点的抗震性能优劣。
四、设计方法研究（一）设计原则针对PHC管桩与承台连接节点的设计，应遵循“强柱弱梁、多道防线”的设计原则。
即通过合理的设计，使节点在地震作用下能够形成多道防线，提高整个结构的抗震能力。
同时，应保证节点的承载力和耗能能力，以应对强震作用。
（二）设计方法1. 优化节点构造：通过优化节点构造，提高其承载力和耗能能力。
第28卷 第12期 岩 土 工 程 学 报 Vol.28 No.12 2006年 12月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering Dec., 2006 饱和砂土地基液化特性振动台试验研究黄春霞1,2，张鸿儒2，隋志龙1，靳建军3（1. 南京工业大学土木工程学院，江苏 南京 210009；2. 北京交通大学土木建筑学院，北京100044；3. 中建国际建设公司 北京 100026））摘 要：饱和砂土地基试验是研究碎石桩复合地基抗液化性能振动台试验的先导和必要组成部分。
本文采用自行研制的简易单向专用振动台和大型叠层剪切变形模型箱完成了两个饱和砂土地基模型的三次振动台试验，验证了模型箱的性能和模型地基内部的均匀性。
通过量测振动过程中砂土的超静孔隙水压力，得到了饱和砂土地基液化规律以及振动加密对其抗液化能力的影响。
同时，探索了饱和砂土地基液化大型振动台模型试验技术，如饱和砂土模型地基设计与制备、传感器布置、试验加载方案确定等，为今后开展此类试验提供一般的研究思路，并且为后续碎石桩复合地基振动台试验提供了必要的技术经验。
关键词：饱和砂土；液化；振动台试验；叠层剪切变形模型箱；超静孔隙水压力中图分类号：TU435 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2006)12–2098–06作者简介：黄春霞(1974–)，女，宁夏石嘴山人，博士，讲师，主要从事岩土工程的教学和研究。
Shaking table tests on liquefaction properties of saturated sand groundHUANG Chun-xia1, 2，ZHANG Hong-ru2，SUI Zhi-long1，JIN Jian-jun3（1. College of Civil Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China; 2. School of Civil Engineering andArchitecture, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China; 3. China State Construction International Co., Ltd., Beijing 100026,China）Abstract: Saturated sand ground tests are the leading and essential constituent of shaking table tests to study the characteristics of stone columns composite foundation. Shaking table tests on two saturated sand ground models were carried out three times by using the simple unidirectional exclusive shaking table and the large-scale laminar shear box developed independently by the authors. The validity of the model box and uniformity of the saturated sand model ground were shown by the tests. The liquefaction rules of saturated sand ground as well as the influence of its anti-liquefied ability after dynamic densification were obtained. At the same time, the large-scale shaking table test techniques of saturated sand ground were discussed, such as the design and preparation of saturated sand model ground, the arrangement of sensors and the test load program, which could be used as common reference to the same kind tests as well as necessary technical experience for subsequent shaking table tests on stone columns composite foundation in future.Key words: saturated sand; liquefaction; shaking table test; laminar shear box; excess pore water press (EPWP)0 引 言在以往的多次强烈地震中，因饱和砂土液化而引起的工程结构破坏在建筑物震害中占有相当大的比例。
饱和砂土液化特性的振动台试验研究
赵轩;马淑芝;马硕;文生奡
【期刊名称】《地震工程学报》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】基于地震模拟振动台试验,配制3组不同平均粒径和3组不同细粒含量的6个砂土模型,通过埋置于砂土内部的传感器监测模型内部不同位置的超孔隙水压力等指标,分析砂土模型内部的超孔隙水压力时程曲线及孔压比时程曲线,归纳出地震波加载峰值、砂土平均粒径、细粒含量及埋置深度等因素对饱和砂土液化特性的影响规律。
试验结果表明:随着地震波加载峰值的增大,砂土模型液化程度逐渐增大,液化势逐渐增大,抗液化强度逐渐减小;随着砂土埋置深度的增加,砂土细粒含量的增加,砂土平均粒径的增加,砂土模型液化程度逐渐减小,液化势逐渐减小,其抗液化强度逐渐增大。
同时,试验结果还表明,砂土液化各影响因素对砂土液化的影响程度依次为地震波强度>砂土埋置深度>砂土平均粒径、细粒含量。
试验结果可为后续数值模拟的参数选取提供支持,为研究其他因素对砂土液化的影响提供参考。
【总页数】12页(P376-387)
【作者】赵轩;马淑芝;马硕;文生奡
【作者单位】湖北天利建筑技术有限责任公司;中国地质大学(武汉)工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU475.1
【相关文献】
1.振动台试验下砂土液化相关特性的研究综述
2.地震作用下饱和砂土中斜桩基础动力特性振动台试验研究
3.饱和砂土地基液化特性振动台试验研究
4.饱和粉土液化特性的大型振动台模型试验研究
5.饱和砂土坝基液化超重力振动台试验研究
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