桩基模型试验研究现状_曾友金
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试析桩基检测工作中的现状及改善措施摘要:桩基工程是建筑结构的根本,决定着建筑结构的安全性与可靠性。
合理的应用桩基质量检测方法,提高相关检测的质量和效率,对于建筑工程的质量和安全具有重要意义。
本文就对桩基检测工作中的现状及改善措施进行分析和探讨。
关键词:桩基检测;现状;改善措施1桩基检测的重要性及的现实意义桩基检测是指对整体桩身完整性以及单桩承载能力的检验测试。
检验桩基承载力时应该依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》与《建筑地基检测设计规范》的相关法律条文规定,桩基承载力的检验有包括对水平承载力、竖向抗拔承载力以及单桩竖向抗压承载力的检验;而对混凝土桩的完整性进行检测同样也是质量检测中需要控制的标准。
单桩的承载力对整个工程桩的预期使用有着直接影响,对桩身完整性的检验可以有效检查桩身存在的缺陷,从而保障桩的完整性与使用年限,为工程项目的安全奠定基础,同时,可以为工程桩的承载力提供有效的判定依据。
2工程桩基检测的主要方法2.1钻芯检测法大直径钻孔灌注桩,由于设计荷载大,很难采用静力试桩法进行检测,因此,常以地质钻机沿着桩身的长度方向进行钻芯取样,通过观察和检测芯样的质量来确定桩的质量。
钻芯检测法需要对桩身进行包括灌注桩桩长、混凝土强度、桩底沉渣厚度、桩端岩土性状、桩身完整性等内容的检测。
这种方法虽然在一定程度上解决了对大直径钻孔灌注桩的检测难题,但是在实际操作中,需要的设备庞大,且费工费时,检测成本也相对较高,最重要的是这种方法只能通过抽样检查反映钻孔范围内小部分混凝土的质量,不能进行大面积检测。
2.2超声脉冲检验法此法基于对混凝土缺陷的检测。
在桩的混凝土灌注前沿桩中,沿其长度方向将若干根检测用管道进行平行预埋,然后将超声检测和接收换能器的探头放入管道进行同步移动,在不同的深度对桩身进行检测。
并收集超声脉冲穿过混凝土时的各项参数,利用超声测缺原理对每个横断面的混凝土质量进行检测,以实现对桩基的全面检测。
软土地基中杆塔微型桩基础施工工艺及检测技术摘要:随着人口的增长,人地矛盾的突出,土地资源的稀缺,环境保护的要求日趋严格,对输电线路的要求也越来越高,而杆塔基础也变得越来越重要,在输电线路软土地基的基础设计和施工中应推广软土地基中杆塔微型桩基础型式。
本文就浙江地区的杆塔微型桩基础施工及相应的检测技术作了分析,可以看出,杆塔微型桩基础前景广阔。
关键词:微型桩施工设计质量检测1引言近年来沿海软土地区经济和电网建设得到快速发展,同时输电线路向大截面导线或同塔多回路方向发展,杆塔结构承受的荷载越来越大,作为输电线路重要组成部分的杆塔基础的重要性日渐明显。
但是,由于架空输电线路空间区域跨越大,沿线的地形、地质条件变化复杂,地基土体的力学性质差异大,因此,在我国沿海广大软土地区,输电线路工程中杆塔基础设计除了满足一般杆塔基础的强度设计要求外,还应满足塔基沉降量、倾斜度等更高的要求。
因此,在输电线路软土地基的基础设计和施工中应推广软土地基中杆塔微型桩基础型式。
软土地基中杆塔微型桩基础型式具有施工机具简单、易于操作、移动灵活、施工速度快、效率高,施工过程中无振动、噪音小等优点。
和钻孔桩相比,它充分利用了小直径桩表面积大、单方混凝土承载力高的优点,于同等承载力水平的普通灌注桩基础相比,砼量可节约30%左右,具有整体造价低的优点,同时更好地体现环保形输电线路的理念。
2软土地基中杆塔微型桩基础施工设计2.1软土地基中杆塔微型桩基础施工方案1.成孔根据地质情况及试验要求,采用100型普通地质钻机,该机利用电动机带动钻杆转动,使钻头螺旋叶片旋转削土,被切身土块随螺旋叶片上升排出孔外,至设计深度后,再进行空转清底,提钻卸土。
2、钢筋笼采用环状分段加工,塔架自身另装就位,焊接成型。
3、桩身采用先填灌碎石骨料,后利用高压注浆泵、注浆管自孔底而上注浆成型,注浆液现场机械搅拌制作。
4、承台砼采用现场机械搅拌,机械浇捣。
如图所示:图:微型桩基础分布图2.2施工工艺流程及要求2.2.1施工工艺流程2.2.2工艺要求(1)准备工作钻机与注浆的各种施工机械及其配套设备均须齐全(钻机工作正常,钻杆齐全,钻头尺寸、钻机的垂直度符合设计要求,注浆泵作正常,流量计、压力表显示正常,钻头选用合金肋骨式钻头、合金钻头或钢粒钻头)。
分析桩基检测工作中的现状及改善措施发表时间:2020-05-22T16:17:12.310Z 来源:《城镇建设》2020年第7期作者:林锡安[导读] 在现代建筑工程中,桩基是经常能够用到的深基形式摘要:在现代建筑工程中,桩基是经常能够用到的深基形式,其质量会严重影响着建筑工程的整体质量,所以必须在桩基施工中对桩基实施检测。
依据现代建筑工程总体情况,可以发现,桩基检测构成复杂,不但涵盖广域理论学科,如工程力学、振动学等,还涵盖狭义应用技术,如桩基施工技术、计算机技术等,在现实检测活动中存在的问题比较难解决。
所以,文章阐述了桩基检测在建筑工程中的重要性,分析了建筑工程桩基检测,研究了桩基检测问题及其解决策略。
关键词:桩基检测;检测工作;现状;改善措施前言:在建筑工程检测中,桩基检测是其主要内容,目前桩基检测存在主要的问题有:桩基检测技术问题以及相关标准问题等。
其中技术问题从全方位的角度讲又可以分为检测人员的主观因素以及检测设备的客观因素,而检测标准问题可以细化为标准复杂与不规范问题。
这些问题严重威胁着建筑工程桩基检测工作,所以,十分有必要分析及研究桩基检测工作中的现状及改善措施。
1桩基检测在建筑工程中的重要性如今,高程建筑的地基都是运用桩基工程技术,桩基是建筑物工程中必不可少的基础工程,桩基大都具有一定的隐蔽性,一般都在建筑物的底部,建筑物通过桩基可以将负载有效地传递给地层,进而保证建筑结构的安全性和稳定性。
一旦桩基质量发生问题,势必会破坏整个建筑物。
因此,切实做好桩基的质量监测工作至关重要,直接关系到广大业主的生命财产安全,桩基检测工作主要是针对桩基结构的完整性和桩基受力能力的检测,利用这些检测数据,来真实地反馈出桩基的质量是否达到相应的建筑标准要求。
在进行建筑桩基施工时,必须要严格控制建造质量,此外,必须强调监督质量,采用科学合理的技术和理论,有效提升桩基检测的水准,确保检测结果的准确性和可靠性,从此达到建筑工程对桩基质量的标准要求,进而真正保障整个建筑工程的质量。
桩基动力检测技术的现状及存在的问题探究摘要:在目前的工程建设中,桩基工程是工程建设中应用最为广泛的一种十分基础的形式,在桩基质量检测的过程中,它的质量是存在极大的隐蔽性的,这样的性质就决定了桩基检测工作的进行不是十分顺利。
因此在实际的工作过程中,为了保证我们桩基技术的安全性以及可靠性,我们必须严格地把握好质量这个关口。
本篇文章对于当下的质量检测技术以及对于桩基检测技术进行了具体的探讨,对于现在检测技术存在的问题以及现状的分析做出了具体的研究。
关键词:桩基础、动力检测技术、现状、存在的问题引言:随着二十世纪八十年代以来,我国的工程建筑技术已经得到了飞速的发展,而桩基基础也作为了土木工程中的一种最为常见的基础形式普遍地应用在了高层的建筑中,比如铁路、公路等类似的建筑。
尤其是一桩一桩的大直径的采用,因此高技术的出现就需要我们用更高的标准去对待。
在技术更新的同时我们也对桩基技术检测的原理进行了具体的探究,对于方法也进行了可行性的实验以及预测。
然而在桩基工程的检测过程中主要分为两个大的方面,主要是对于成孔检测以及成桩的检测有一定的调查高度,但是我们在检测的同时也需要对于检测高度进行具体的控制和研究,这样可以使得我国的桩基检测方法得到更加快速的发展。
一、检测技术的现状(一)静载荷实验在静载荷实验这一项技术进行的过程中,桩基础建筑在工程建设的过程中逐渐运营得越来得越来越广泛的条件之下,静载荷实验这一项技术也随之得到了具体的发展。
在传统的静载荷实验进行的过程中,我们所采用的一般都是使用手动的方式进行加压,进行的操作都是人工操作的方式,对于记录的方式也采取了人工记录的模式。
同时这类技术受工作条件的影响,检测的条件其实来说是相对较哭的,因此试验时间进行的有也就比较长,所投入的人力和物力资源也比较多,因此这样的情况下就会导致工作效率进行降低,所导致的数据误差也会渐渐加大,因此这类技术一定会被新出现的技术所代替。
(二)高压变法当我们工程进行时,作用在桩顶上的能量比较大时,我们一般就会使用高压变法进行检测,这样的检测过程会直接的对于打击力度以及极限的值进行测量。
桩基检测工作中的现状及改善方法发布时间:2021-05-27T10:02:40.717Z 来源:《基层建设》2021年第2期作者:梁琳[导读] 摘要:桩基施工是建筑工程最重要的施工环节之一,对其的检测质量将会影响到整个建筑工程的质量,因此进一步加强对其的研究非常有必要。
梧州市中坚建筑检测有限公司广西梧州 543000 摘要:桩基施工是建筑工程最重要的施工环节之一,对其的检测质量将会影响到整个建筑工程的质量,因此进一步加强对其的研究非常有必要。
桩基作为目前工程建设中大量采用的深基础形式,是涉及结构安全的重要组成部分,稍有不慎,就可能造成质量事故。
因此,不断提高桩基检测的质量水平,不断强化桩基检测队伍的管理,具有重要意义。
关键词:桩基检测;现状;改善方法引言建筑工程当中桩基检测工作发挥着至关重要的作用,在桩基工程当中会涉及到振动学、岩土力学等多项技术种类,工程检测技术的全面性会对建筑的安全性造成重大影响。
在检测过程当中工作人员需要使用科学的检测手段和检测技术,不断提高桩基检测的可靠性,最大程度地避免建筑工程发生安全隐患。
1.桩基检测技术的分类桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类,还有钻芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类检测方法。
目前桩的静载荷试验主要采用锚桩法、堆载平台法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。
用低应变法检测桩的完整性,用高应变法检测桩的承载力和桩的完整性。
按检测部位分,桩基检测可分为六类:一是各类桩、墩、桩墙竖向或横向承载力检测,包括单桩及群桩承裁力检测;二是墩底持力层承载力及变形性状的检测;三是各类桩、墩及桩墙结构完整性检测;四是考虑桩土共同作用或复合地基中桩土荷载分担比的检测,桩体及土体应力应变的检测;五是施工中对环境影响的检测,如震动、噪音、土体变形等;六是特殊条件下或事故处理中的其它检测。
按检测时间分,桩基检测可分为四类:一是为设计提供依据的先期检测;二是施工阶段的施工检测;三是施工完毕后的验收检测;四是施工阶段或使用阶段的鉴定检测。
桩基础施工技术现状以及趋势探究作者:丁晓阳来源:《居业》2016年第02期[摘要]随着现代施工技术的不断发展,桩基础施工受施工环境的影响较大,因此需要对桩基础施工现状进行具体分析,并研究其发展趋势。
[关键词]桩基础;施工技术;现状;趋势文章编号:2095-4085(2016)02-0095-02现代技术的飞速发展,为建筑材料及工艺的提高提供了必备条件。
但无论其怎样发展,建筑、桥梁、水利工程等都离不开承载力高、沉降量小的桩基础施工技术。
因此要提升建筑的整体质量,延长其使用年限,就必须对桩基础施工技术进行现状分析,并进行发展趋势的深入研究。
1.桩基础分类桩基础施工过程复杂且易受环境影响,因此应因地制宜,依据施工条件、地质条件、结构类型、负载情况等方面选择桩基础类型。
桩基础分类多种多样,按桩身材料分类为:钢筋混凝土、钢桩、木桩、混和材料桩等;按施工方法不同分为:非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩;按截面形状不同可分为:圆形桩、角型桩、异性桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩;按承载性质分为摩擦桩、端承桩。
目前我国最常见的桩型主要有:人工挖孔灌注桩、机械成孔灌注桩和预制桩。
人工挖孔灌注桩具有施工方便,承载力高、抗震力强、施工速度快、质量高等优点,常用于无地下水或地下水较少的黏土等情况。
灌注桩能适应各种地层,无需接桩,施工无振动,噪音小,在建筑物密集地区较为适用;而预制桩坚固耐用、施工速度快、抗腐蚀性强、噪音大,一般不在城市建筑密集区使用。
2.桩基础施工技术现状桩基础作为一种历史悠久的地基处理方式,其随着科学技术的飞速发展,建筑方面的发展在技术以及设备等各方面均有体现。
由于我国地域辽阔,地质差异大,地区经济发展不均衡,对桩类型的选择也呈现出较大差异。
通常,单一桩型不能满足当地建筑对荷载等因素的需求,现代建筑多使用多种桩型联合使用的方式。
例如:预制桩、灌注桩联合使用;大直径桩、普通直径桩联合使用;现代设备技术与传统工艺结合使用等,以提升建筑物质量。
桩基工程检测技术的现状及存在问题分析摘要:桩基工程作为土木工程中一种重要的基础形式,对于保证建筑物的安全和稳定具有至关重要的作用。
随着现代城市建设的高速发展,对桩基工程的质量要求越来越高,桩基工程检测技术仍存在一定的局限性和挑战,需要持续改进和创新。
关键词:桩基工程;检测技术;现状;存在问题近年来,桩基工程检测技术取得了显著进步,包括多样化的检测方法、自动化和智能化技术的应用、高精度和高分辨率检测设备的出现等。
然而,我们仍需认识到,桩基工程检测技术仍然面临一些挑战和问题,如检测方法局限性、检测精度问题、检测成本问题等。
一、桩基工程检测技术的现状桩基工程检测技术在近年来得到了快速发展,各种检测方法和设备不断推陈出新。
目前,桩基工程检测技术包括低应变反射波法、声波透射法、钻芯取样法、静载试验、动力测试等多种方法,可以应对不同类型的桩基和地质条件。
自动化和智能化技术在桩基工程检测领域的应用越来越广泛[1]。
例如,自动控制和图像识别技术可以提高检测过程的自动化水平,机器学习和人工智能技术可以实现检测数据的智能分析。
新型的高精度和高分辨率检测设备不断涌现,例如高分辨率地震仪、高频超声波检测仪等。
这些设备可以提高检测精度,降低误判和漏检风险。
数据处理和分析技术在桩基工程检测领域得到了快速发展。
例如,基于统计分析、机器学习和人工智能等方法的数据处理技术,可以帮助发现潜在的问题和规律,提高检测精度和效果。
政府部门针对桩基工程检测制定了一系列标准和法规,规范了检测过程和要求。
这些标准和法规有助于确保检测质量和安全,促进桩基工程检测行业的健康发展[2]。
二、桩基工程检测技术的存在问题桩基工程检测技术在现代土木工程中发挥着关键作用,以确保桩基的质量和安全。
目前的桩基工程检测技术种类繁多,但每种技术都有其局限性。
例如,声波透射法无法适用于饱和砂土和饱和粉土,而静载试验易受环境影响,例如周边建筑物和地表条件等。
部分检测技术的精度受到地质条件、设备和操作人员技能等因素的影响,可能导致误判和漏检。
桩基检测现状及改善措施作者:刘宏杰来源:《中国房地产业·中旬》2021年第01期【摘要】结合桩基工程基础,针对桩基的变截面和浅截面缺陷,分析了缺陷信号的干扰以及桩基低压反射检测过程中的局限性。
从工程力学,振动,桩基施工技术和计算机技术等现代建筑工程的一般角度,探讨了建筑桩基检测的组成并提出了桩基检测的改进措施,可以为发现桩基提供支持和参考。
【关键词】桩基检测;存在问题;改善措施【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.035桩基检查是建筑工程检查的重要内容,主要有两个问题:一是桩基检查技术不规范,主要体现在检查人员的主观因素和设备的客观因素上检查; 二是桩基检查标准复杂。
不规则这些问题导致现代土木工程基础知识的发现结果与当前结果之间存在很大偏差。
因此,研究桩基检查的现状和改進措施尤为重要。
1、桩基质量影响因素1.1地质条件地质条件是建立桩基的重要数据。
地质研究的内容主要包括土壤层,地下水的性质,岩层的岩性,岩溶腔和基底层等。
不同的土层特性对桩基检测曲线有不同的影响。
例如,当嵌入的预置管桩遇到卵石层时,桩基的顶部承受更大的压力,很难降低桩体。
如果桩顶长时间处于高压状态,会导致桩身压力破裂,甚至直接破裂。
当桩基工程施工现场出现岩溶洞时,土壤结构不稳定,容易坍塌。
如果不及时清理,将严重影响桩基工程的质量。
桩底的基础层是桩底的支撑层,如果基础结构不稳定,则桩的承载力很难达到标准。
在钻孔柱和CFG柱的施工过程中,施工现场的土壤结构相对自由,强度低或受到地下水的影响,这很容易导致钻孔柱的直径减小和分离,从而影响在桩基施工质量上。
因此,施工人员应时刻注意桩基施工现场的地质条件,严格按照桩基工程设计方案,结合地质调查报告进行作业。
1.2施工工艺施工过程是影响桩基础施工质量的重要因素,在浇筑混凝土时,必须同时浇筑整个桩,以免二次施工。
在混凝土浇筑过程中,泵送速度必须控制在合理范围内。
第24卷增刊 岩 土 力 学 Vol.24 Supp.2003年10月Rock and Soil Mechanics Oct. 2003收稿日期:2003-05-24作者简介:曾友金,男,1976年生,硕士,主要从事土工数值分析及离心模型试验研究。
文章编号:1000-7598-(2003)增2―0674―08桩基模型试验研究现状曾友金 ,章为民,王年香,郑澄锋(南京水利科学研究院 土工研究所, 江苏 南京 210024)摘 要: 简要地介绍了桩基现场模型试验、桩基渗水力模型试验、桩基室内普通模型试验的研究成果及其模拟桩基特性的局限性,并着重分析了桩基离心模型试验的研究成果及其模拟桩基特性时的优点和局限性。
关 键 词: 模型试验; 桩基; 研究进展; 离心模型; 群桩 中图分类号: TU 473 文献标识码: AReviews of state-of-art of modeling simulation on pile foundationsZENG You-jin , ZHANG Wei-min , WANG Nian-xiang , ZHENG Cheng-feng(Nanjing Hydraulic Research Institute, Nanjing 210024, China)Abstract: The fruits of the field model test, hydraulic g radient similarity model test, conventional lab model test, and centrifugal model test of pile foundations are briefly reviewed. Both advantage and disadvantage of model tests for simulation of pile foundation characters are analyzed.Key words: model test; pile foundation; the state-of-the-art; centrifuge model; group piles1 前 言桩的理论研究与工程应用历史较长,但影响桩基受力变形特性的成桩工艺、土体等因素,非常复杂。
因此,对单桩和群桩受力变形特性,认识还不充分,其设计往往依赖于工程类比和工程经验。
目前,桩基研究的手段主要有原型观测、静载试验、模型试验、数值分析。
原型观测和静载试验是设计和确定桩基承载力、研究桩基承载变形特性的最直接、最可靠的方法,并且,是验证模型试验和数值分析合理性的手段,但由于试验周期长、耗资巨大,因此,仅应用于较少的重要工程中。
弹性理论法、荷载传递法、剪切位移法、有限单元法、边界单元法、混合法等桩基数值分析方法,是研究分析桩基特性的一种便利而花费较少的方法,但其精度主要依赖于模拟桩-土相互作用、成桩工艺、土体特性等因素对桩基承载变形特性影响的准确性和合理性。
模型试验可以根据需要较精确的设定和控制边界条件、桩土材料特性,在研究桩-土相互作用时具有较强的针对性和目的性,获得的信息远比原型观测和静载试验多,还可用来验证数值模拟分析,但模型不能完全表征原型的一切特征。
由于桩土特性本身及其影响因素的复杂性,需将不同的研究手段有机结合起来,才可能真正揭示桩-土相互作用的机理,准确定量分析桩基的应力与应变及对其变形全过程的模拟。
迄今为止,桩基的理论研究与应用,内容极为广泛,有关桩基的综述较多[1] 。
本文简要介绍桩基现场模型试验、桩基渗水力模型试验、桩基室内普通模型试验的研究成果及其模拟桩基特性的局限性,并着重分析桩基离心模型试验的研究成果及其模拟桩基特性的优点和局限性。
2 桩基现场模型试验群桩基础承载和沉降特性,涉及到众多的因素,包括群桩几何参数(如桩间距、桩长、桩数、桩基础增刊曾友金等:桩基模型试验研究现状675宽度与桩长的比值等)、成桩工艺、桩基施工与流程、土层的分布、类别与性质、荷载的大小、荷载的持续时间以及承台设置方式(高、低承台)等。
而目前的有限元等理论分析方法还很难较好模拟分析群桩承载沉降特性。
因此,国内外不少学者进行了现场群桩模型试验。
Голубков等[2]系统地进行了21组低承台群桩试验,并与单桩试验作比较。
试验结果表明,单桩与群桩的作用性状是有差别的,影响其承载力与沉降的主要因素不相同,单桩的沉降主要受桩侧摩阻力影响,而群桩的沉降在很大程度上与桩端以下土层的压缩性有关。
Koizumi等[2]在深厚软粘土中进行了一组桩距为3d(d为桩径)和桩数n=3×3的打入钢管桩低承台试验。
研究表明,在竖向荷载作用下,纯摩擦群桩的桩间土和桩端以下土都会产生侧向位移,且土的侧向位移随桩间土和桩端以下土的竖向压缩变形的增加而增大;在工作荷载作用下,纯摩擦群桩的土侧向位移主要在桩端以下土层和桩身下部土层中发生,随着荷载水平的增大,土侧向位移逐渐从以桩端以下土的侧向位移为主转变为以桩间土的侧向位移为主,并且荷载愈大,桩上部桩间土的侧向位移也愈大。
在超固结硬粘土中,Nell等[3]进行了一组桩距为3d,桩数n=3×3的打入钢管桩高承台群桩试验。
试验分析表明,单桩的最大桩侧摩阻力在较小的桩-土相对位移时,就充分发挥,而群桩需要较大的桩-土相对位移,且两者的最大桩侧摩阻力值差别不大;高承台群桩的位移比(群桩竖直平面内同一标高的桩间土位移与桩位移之比)在不同荷载水平下,沿深度都趋于增大,即其桩侧摩阻力从桩顶开始逐步向下发挥,与单桩相似;随着荷载水平增大,群桩沉降由地基整体压缩变形为主,逐渐向桩间土压缩变形为主转变;在工作荷载作用下,群桩沉降仍以地基整体压缩变形为主(约占80 %)。
在国内,群桩现场模型试验研究比较系统。
刘金砺等[2, 4]在粉土地基中进行了桩径分别为0.125 m,0.17 m,0.25 m,0.33 m;桩数分别为2×2,2×4,3×3,3×4,4×4;桩距分别为2d,3d,4d,6d;桩长分别为8d,13d,18d,23d的高、低承台的钻孔灌注群桩,以及不同桩径、不同桩长的单桩和双桩的现场模型试验,并且于1989年在软土地基中进行了桩材为钢管、桩径为φ100 mm×4 mm、桩长为4.5 m、桩数分别为3×3,4×4;桩距分别为3d,4d,6d的高、低承台的部分挤土群桩的现场模型试验,研究群桩的几何参数、承台设置方式、荷载水平、土性、时间等因素对桩间土压缩变形和地基整体压缩变形的影响、桩沉降的相互影响、桩群外侧土的变形范围、压缩层深度,单、双、群桩沉降的相互关系等。
通过现场模型试验,研究了桩距、承台、桩长径比、成桩工艺及土的特性等因素,对群桩的侧阻力、群桩端阻力、承台土反力、桩顶荷载分布、群桩沉降及其随荷载的变化等影响;桩端下土层沿深度压缩分布、群桩周围土层变形分布、群桩桩端下土层影响深度、群桩周围土体变形影响水平范围;群桩破坏模式和破坏机理、群桩承载变形特性等方面,都获得了显著成果,为各种相关规范的制定提供了科学依据。
但由于这些群桩试验所用的桩桩径较小、桩长大多数较短且桩长径比主要在18~30范围(个别达到50),且土质相对较为均匀的土层剖面,因而,其实测资料及其分析只能在一定程度上反映短小群桩承载变形特性。
而进行大桩径、桩长较长的大比例模型群桩现场试验,因受试验设备、经费等众多因素很难实施。
同时,桩基的边界条件、土层的力学特性等因素,不易控制。
3 桩基渗水力模型试验渗水力土工模型试验是一种能模拟ng重力场的试验手段,是通过水在土体中的渗流力来提供体积力,使土体自重应力增加而反映现场应力水平。
此种另辟蹊径的构思,早在60年代初即由法国A. Zelikson等人提出,并进行了早期探索性试验,以后,Y.Tcheng等人也相继利用渗水力模型试验方法,进行饱和土地基上浅基础及桩基础的初步试验,并发表了他们的试验成果。
在黄文熙教授建议下,丁金栗等[5]开始探索渗水力土工模型试验方法的科学性。
文献[6]利用渗水力土工模型试验,对垂直受载桩在桩顶受压(即普通受压桩情况)、桩顶受拔(即普通负侧阻情况)及桩底托桩(即模拟Osterberg试验情况)的受载方式和不同模型比尺下,桩侧摩阻力随位移的发展规律以及沿桩身的分布规律等进行了研究。
有些研究者用此模型试验研究不同长细比下单桩荷载传递规律[7]和垂直受荷桩工作机制[8]。
文献[9]研究了打桩工艺成桩后的桩身残余应力分布,并在此基础上研究桩长径比、砂土相对密度及桩周表面的粗糙度对压桩和拔桩的桩侧摩阻力的影响。
试验结果表明,桩周表面粗糙度不同,其桩身残余应力分布规律有很大不同;压桩和拔桩的桩侧摩阻力分布规律也有明显差别。
由于渗水力土工模型试验原理是利用总水头差作用下,水垂直向下渗流通过模型土体而产生渗水力作用,使得土体自重应力增加,在这种试验中土必须是饱和的,表面应当是水平的,最好是粉砂[10],并且提供的总水头差有限,因而,该模型试验具有一定的适用范围,同时,模型试验中土体的有效应力并未随渗水力作用而改变,或因高渗水力作用下使得土体的特性可能发生改变。
4 桩基室内普通模型试验不少学者用室内普通模型试验,通过荷载作用方式、砂土密度、桩身表面粗糙度、压浆等因素来研究桩基的荷载传递特性和承载变形特性。
文献[11]通过初始静载试验、循环荷载试验和循环荷载后再加载试验,分别探讨了侧向荷载大小、频率、循环次数和侧向荷载历史等因素的影响,得出了粘性土中沿桩身不同深度的P-y曲线。
文献[12]把桩周表面不同粗糙度的三根模型桩置于砂箱中,来研究松砂土中桩侧表面粗糙程度对桩承载力的影响。
文献[13]以铝管在砂箱内进行了不同倾角的倾斜荷载作用下的室内模型桩试验,建立了倾斜荷载下确定极限承载力的经验公式,具有一定的参考价值。
文献[14]在容器中分析饱和中砂融化沉降位移随时间变化的关系,从而,研究单桩负摩阻力与融沉位移的关系。
文献[15]采用不同砂土干重度,在室内钢圆筒中进行了模型单桩的轴向抗拔力的模型试验,由此获得了砂土内摩察角与桩的侧向抗拔系数间的关系曲线。
后压浆桩承载力增幅受桩底、桩侧土层性质、压浆位置、压浆量、压浆压力等因素影响,目前,要对其精确计算分析加固效果尚有困难。
文献[16]进行了压浆桩与非压浆桩的模型试验,研究分析了砂粘土地基中钻孔灌注桩桩侧压浆、桩端压浆及桩侧桩端联合压浆对提高桩基承载力及改善承载性能的影响。
试验结果表明,灌注桩后压浆能改善桩的承载性能,减小沉降,提高桩的承载力。