国家自然科学基金(51278170)
- 作品数：24 被引量：238H指数：9
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- 楔形桩与等直径桩承载特性对比模型试验研究被引量：4
- 2017年
- 针对楔形桩的承载特性,开展砂土中竖向压荷载、水平向荷载以及地面堆载作用下等混凝土用量楔形桩和等直径桩承载特性对比模型试验,测得不同荷载等级下桩顶荷载-位移关系曲线以及桩侧摩阻力、桩端阻力、桩侧土压力、桩顶下拽位移和桩身下拽力等分布规律;探讨楔形桩与等直径桩在竖向抗压、水平向承载力以及负摩阻力特性的异同点,分析楔形角对砂土中基桩的承载特性的影响规律。研究结果表明:在本文试验条件下,砂土中楔形桩的单桩竖向抗压力和水平向极限承载力约分别为等混凝土用量等直径桩的0.75倍和1.26倍;楔形桩的桩顶下拽位移与等直径桩的下拽位移相比减小1/5~1/4。
- 顾红伟孔纲强车平任连伟彭怀风
- 关键词：桩基极限承载力楔形桩模型试验
- 现浇X形桩复合地基静载荷试验研究被引量：6
- 2016年
- 结合南京市桥北污水处理厂软土地基处理工程,开展了现浇X形桩单桩、单桩复合地基和多桩复合地基的静载荷试验研究,现场测得其荷载-沉降关系曲线、桩身轴力与桩侧阻力、桩土荷载分担与桩土应力比、桩侧阻力与桩端阻力的分布规律,重点论述分析了多桩复合地基竖向承载力的变化特性和规律。试验研究结果表明：X形桩单桩承载力、单桩及多桩复合地基承载力均符合设计要求;布桩间距、布桩方式及桩长是影响单桩复合地基承载力的主要因素;多桩复合地基的受力特性及变形规律与单桩复合地基基本相同;多桩复合地基桩侧阻力的整体分布规律符合传统圆形桩特点,且中性点位置在桩长的1/4~1/3处;在满足设计要求时,桩土荷载分担比例桩约为63%、土约为37%,桩土应力比约为27;桩的最大侧阻力值是桩承载力值的73.2%,具有典型的摩擦桩的特性。试验研究成果为X形桩复合地基在市政构筑物软土地基处理设计和施工应用提供了可靠的参考依据。
- 杨挺刘汉龙孔纲强
- 关键词：软土地基复合地基
- 基于透明土的管桩贯入特性模型试验研究被引量：44
- 2014年
- 由于受土塞效应等因素影响,开口管桩和闭口管桩在贯入过程中的挤土效应存在明显的差异;然而针对该两者贯入特性的研究相对较少。基于透明土和PIV(Particle Image Velocimetry)技术,开发了相应的桩基贯入模型试验系统,用于桩基贯入过程中桩周土体变形的非插入式测量。试验选用的透明土由玻璃砂和具有相同折射率的孔隙液体制成。该试验系统主要包括:线性激光光源、CCD(Charge-Coupled Device)相机、自动沉桩加载仪和计算机控制系统等。激光射入透明土,和透明土之间的相互作用产生了独特的散斑场,通过CCD相机摄取贯入过程中各个时刻散斑场变形的图片,然后通过PIV技术对这些变形前后的图片进行处理,即可得到整个土体位移场。分别进行了开口管桩和闭口管桩的桩基贯入试验,得到了对应的土体位移场,并对桩基贯入引起的桩周土体径向位移试验结果与圆孔扩张法、应变路径法等理论计算结果进行对比分析;研究结果表明,对于闭口管桩,由于竖向位移的影响,试验值比圆孔扩张法结果小,其与应变路径法更为接近;对于开口管桩,由于沉桩过程中土塞作用,试验值比圆孔扩张法大,其影响不可忽略。
- 曹兆虎孔纲强刘汉龙周航
- 关键词：开口管桩模型试验位移场
- 三种工况下扩底楔形桩承载特性模型试验研究被引量：7
- 2017年
- 扩底楔形桩具有单位材料利用率高、竖向桩侧摩阻力和桩端阻力较常规等截面桩高的技术优点。然而,针对该桩型竖向及水平向承载力的定量模型试验研究相对较少。基于模型试验方法,开展砂性土中竖向、水平向荷载以及地面堆载等不同形工况荷载作用下扩底楔形桩的承载特性试验,测得不同荷载等级下桩侧摩阻力、桩端阻力、侧向土压力、桩顶下拽位移以及桩身下拽力等分布规律;同时,开展等混凝土用量常规等直径桩的承载特性试验作为对比分析,初步探讨了两种桩型的受力机制与异同点。研究结果表明,试验条件下,扩底楔形桩的单桩竖向承载力约为等直径圆桩的2.33倍,表现出侧阻力和端阻力都优于圆形桩的特点;水平承载力约为等直径圆桩的1.48倍,上部直径较大和扩大头的存在提高了其水平承载性能;与等直径圆桩相比,楔形角的存在可有效降低桩顶下拽位移,可见把传统桩型转变成扩底楔形桩是降低负摩阻力对桩基影响的有效方法之一。
- 任连伟顾红伟彭怀风周杨
- 关键词：模型试验竖向承载力水平承载力
- 极限荷载下X形桩和圆形桩破坏形式对比模型试验被引量：5
- 2014年
- 为了推广一种新型横截面异形桩(X形桩)在高速公路等软基处理工程中的应用,对其极限荷载下桩端和桩侧土体破坏形式进行研究。首先基于透明土材料和粒子图像测速(PIV)技术,对等混凝土用量的X形桩和圆形桩竖向极限承载力特性进行了对比模型试验研究,分析了桩顶荷载-沉降规律、各级荷载下桩端和桩侧土体位移场的变化规律,以及极限荷载下桩端和桩侧土体的破坏形式;在此基础上分析了不同桩长下各类型桩的承载力与沉降特性。研究结果表明:X形桩的极限承载力约为等体积圆形桩的1.5倍;极限荷载作用下X形桩和圆形桩的桩端和桩侧土体破坏形式存在一定差异。
- 曹兆虎孔纲强周航王成青张笑彬
- 关键词：道路工程桩基础模型试验破坏形式
- 螺旋桩竖向抗拔极限承载力理论计算分析被引量：3
- 2021年
- 在浅埋工况下提出含待定参数N的考虑桩型和土性参数的破坏模型,通过对待定参数求导的方式确定具体破坏面形式,获得竖向抗拔极限承载力;在深埋工况下提出椭球面破坏模型,并基于极限平衡原理对抗拔极限承载力进行求解。同时,开展砂土地基中螺旋桩单桩竖向上拔模型试验。研究结果表明:双锚盘螺旋桩(锚盘间距与直径比s/D=1.36)上层锚盘上方土压力随荷载增大而增大;下层锚盘上方土压力随荷载增大而减小,并在土体达到塑性阶段时趋于平稳。通过与本文模型试验、已有文献试验结果以及已有文献理论计算方法之间的对比分析,验证了本文所建立的理论计算模型的准确性与可靠性。
- 刘志鹏孔纲强文磊郝冬雪韦芳芳
- 关键词：螺旋桩抗拔极限承载力模型试验
- 既有公路路基工程检测方法与工程实例分析被引量：10
- 2016年
- 简要总结国内外既有公路路基的主要工程病害及类型,着重归纳总结目前国内外常用的既有公路路基工程检测方法,并分析各类方法的技术原理、适用范围以及优缺点等技术特点。结合江苏沿海高速公路既有路基处治工程实例,详细分析了钻探取芯有损检测方法和地质雷达无损检测方法的应用及其对工程处治效果评价的作用,结果表明:地质雷达法应用于垂直注浆检测,对成桩边界可以清晰判别;路基钻探取芯检测可以直观定量地反映路基液塑限、密度、干密度、含水量等指标,在局部勘察方面具有明显的优势。
- 王成青孔纲强吴跃东高磊
- 关键词：路基病害地质雷达
- 既有高速公路高压旋喷桩施工现场监测与数值模拟分析被引量：21
- 2015年
- 高压旋喷桩技术是处治软土地基的有效方法之一,但较少应用于既有高速公路软基处理。结合江苏省沿海高速公路盐连段软基工程实例,介绍了高压旋喷桩法处治既有高速公路软基的加固机理、施工工艺以及质量控制方法,重点针对施工过程中的路面隆起情况进行了现场监测,得出各监测点的隆起变化规律;基于Plaxis有限元软件建立数值模型,通过与现场试验结果的对比分析,验证数值模型的准确性和可靠性;着重分析了注浆压力对路面隆起量的影响规律。该工程实例可为后续类似工程优化设计和质量监控提供参考。
- 吕若冰孔纲强沈扬吴跃东
- 关键词：软土地基高压旋喷桩数值模拟
- 楔形桩和等截面桩中性点位置可视化对比模型试验被引量：1
- 2015年
- 地面堆载作用下楔形桩中楔形角的存在可以降低桩身下拽力,但针对倒楔形角的存在与中性点位置关系的研究却相对较少。为了分析地面堆载作用下楔形桩和等截面桩的桩-土相互作用机制,基于透明土材料和PIV(particle image velocimetry)技术,采用非插入式测试方法开展地面堆载作用下楔形桩和等截面桩中性点位置的对比模型试验研究,测得不同地面堆载等级作用下桩体沉降与桩周土体沉降等变化规律,探讨了桩-土相对位移、中性点位置与地面荷载等级的变化规律。研究结果表明,利用透明土材料来研究桩基中性点位置的试验方法在技术上是可行的;文中试验条件下楔形桩和等截面桩中性点位置均随着地面堆载等级的增加而降低。
- 孔纲强孙学谨曹兆虎周杨
- 关键词：楔形桩负摩阻力中性点模型试验
- 填筑速率对软基上堤防沉降影响的现场试验与数值模拟被引量：10
- 2014年
- 堤防的沉降和稳定问题是软土地基上新建堤防工程必须考虑的重要问题。结合南京市长江干堤提升工程小年圩新筑堤项目,开展了软土地基上新建堤防施工全过程的现场监测与分析,主要包括表层沉降、分层沉降、土体侧向位移、土压力、孔隙水压力以及地下水位等内容。基于Plaxis有限元数值软件,建立了软土地基上新建堤防施工填筑过程的数值模型,通过与现场监测结果的对比分析,验证了所建立的数值模型的准确性和可靠性;续而重点分析了填筑速率、填筑间歇时间等关键性施工控制指标对软基上堤防沉降的影响规律。研究结果表明,当单次填筑厚度小于1m时,单次填筑厚度对整体沉降的影响较小,因此结合实际施工要求,建议单次填土厚度为0.5~1.0 m。相关研究成果可以为类似软基上新建堤防施工质量控制提供参考依据。
- 孔纲强张弛
- 关键词：软土地基堤防填筑速率数值模拟
