基于桩身应力测试的静压PHC管桩贯入机制   总被引：3，自引：0，他引：3  

寇海磊  张明义 《岩土力学》2014,35(5):1295-1302

压桩过程中PHC管桩侧摩阻力与端阻力的分离是制约其贯入机制及承载力研究的瓶颈。通过桩身预埋准分布式FBG光纤传感器,对贯入成层土地基中5根足尺开口PHC管桩侧摩阻力及端阻力发展变化情况进行了监测。试验表明,准分布式光纤传感测试技术现场可操作性强,粗放施工环境下贯入阻力分离效果较为理想。成层土地基中压桩力曲线基本反映地层土性变化,桩端土层性状对压桩力影响较大。硬质土层界面处试桩压桩力平均增幅约为64.06%,端阻力受地层变化影响更为显著,平均增长幅度约为97.41%,侧摩阻力平均增长幅度约为17.92%;桩端位于非硬质土层试桩压桩力变化不明显。贯入过程中现场足尺试验桩身应力变化不同于室内模型试验,桩身上、下部侧摩阻力发挥的力学机制不同。受现场粗放施工条件及深度方向土层变化影响,贯入成层土地基中桩侧摩阻力临界深度现象不明显。  相似文献   

玻璃纤维增强聚合物抗浮锚杆抗拔性能试验研究与机制分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

张明义  寇海磊  白晓宇 《岩土力学》2014,35(4):1069-1076

抗浮锚杆作为一种竖向锚固技术在我国许多地区广泛应用,锚杆作为抗浮结构的核心其性能受到极大关注。但因钢材易腐蚀,传统金属锚杆的耐久性受到质疑,特别是地铁等地下工程存在杂散电流,限制了金属抗浮锚杆的应用。玻璃纤维增强聚合物(GFRP)抗浮锚杆是一种由树脂基体和玻璃纤维复合而成的新材料,与金属锚杆相比,它具有耐腐蚀、抗拉强度高、自重轻等优良特性。通过植入式裸光纤传感测试技术对GFRP抗浮锚杆的界面应力分布、荷载传递规律及破坏机制进行了研究,论证了GFRP抗浮锚杆使用的适宜性。试验表明,GFRP抗浮锚杆破坏以杆体基体材料剪切破坏为主,?28 mm锚杆极限抗拔力为250 kN,能够满足工程需要;杆体轴力沿深度方向逐渐递减,并且超过一定长度后杆体不再受力。结果显示,中风化岩地区,当锚固段长度为3.95⁶.95 m时,轴力影响深度范围约为3.7 m,说明GFRP抗浮锚杆同样存在临界锚固深度问题。锚杆界面剪应力呈不均匀分布,剪应力峰值随荷载的增加逐渐向下转移,同时0值点也向杆体深部转移。研究成果可为GFRP抗浮锚杆应用于工程实际提供依据。  相似文献   

开口管桩竖向承载力时间效应研究     

刘俊伟  张明义  寇海磊 《岩土力学》2012,33(Z1):117-122

时间效应是指管桩沉桩后承载力随休止时间的提高。统计分析发现单桩承载力每时间对数的增长范围为15%～29%。桩基承载力的增长源于桩侧土的固结、触变恢复、老化以及蠕变和土壳效应,基于此提出管桩承载力时间效应3阶段理论模型,并建立基于固结理论的开口管桩承载力时效解析计算模型。计算表明,摩擦型开口管桩承载力随时间的相对增长速度随土塞率近似呈线性增长;完全非闭塞的摩擦型开口管桩承载力的相对增长速度高出闭口桩约10%。  相似文献   

孔压探杆贯入及潮汐作用下超孔压响应规律研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

刘涛  魏冠立  寇海磊  郭磊 《海洋学报(英文版)》2019,38(7):107-113

Excess pore water pressure is an important parameter that can be used to analyze certain physical characteristics of sediment. In this paper, the excess pore water pressure of subseafloor sediment and its variation with tidal movement was measured following the installation of a wharf in Qingdao, China by using a fiber Bragg grating(FBG) piezometer. The results indicated that this FBG piezometer is effective in the field. The measured variation of excess pore water pressure after installation is largely explained by the dissipation of excess pore water pressure. The dissipation rate can be used to estimate the horizontal consolidation coefficient, which ranged from1.3×10~(–6) m~2/s to 8.1×10~(–6) m~2/s. The measured values during tidal phases are associated with the variability of tidal pressure on the seafloor and can be used to estimate the compressibility and the permeability of the sediment during tidal movement. The volume compression coefficient estimated from tidal oscillation was approximately2.0×10~(–11) Pa~(–1), which was consistent with the data from the laboratory test. The findings of this paper can provide useful information for in situ investigations of subseafloor sediment.  相似文献   

基于三维数字图像相关技术钙质砂颗粒运动行为试验研究     

郭聚坤  王瑞  寇海磊  魏道凯  卞贵建  雷胜友 《岩土力学》2022,43(10):2785-2798

桩基附近土颗粒的运动行为与宏观力学表现密切相关,对揭示界面剪切机制具有重要意义。利用自主研制的大型直剪仪,结合三维数字图像相关技术（3D-DIC）全场位移测量分析系统,开展了钢−钙质砂界面循环剪切试验,研究了界面附近砂颗粒的运动行为演化规律。结果表明：界面峰值剪切应力和发挥的界面摩擦角随循环次数的增大而增加,体变特性以剪缩为主;钙质砂颗粒左右移动的幅度与距界面的垂直距离成反比,钙质砂颗粒的位置随循环次数的增大逐渐向正剪切方向移动,试验结束时上剪切盒左侧区域的钙质砂颗粒向正剪切方向移动的距离最大;钙质砂颗粒在单个循环内出现有规律的上下移动,向下移动的幅值更大,位于上层的钙质砂颗粒向下移动的位移值大于下层;钙质砂颗粒的运动速度在沿单方向剪切时,呈现出慢−快−慢的变化规律,位于上剪切盒右侧区域的钙质砂的体变特性较左侧区域更显著;网格位移值和缺失数量随循环次数的增大而增加,在试验后期趋于稳定,试验结束时的破碎带厚度为 6.21 mm。  相似文献   

基于光纤传感技术静压桩承载力时效性机理分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

寇海磊  张明义  刘俊伟 《岩土力学》2013,34(4):1082-1088

在桩身预埋FBG（fiber bragg gating）光纤传感器,利用静压桩隔时复压试验的优势,观测开口PHC管桩的承载力、桩端阻力以及桩侧摩阻力随休止时间的变化情况。试验表明,桩极限承载力在沉桩结束一定时间范围内随时间大致呈对数型增长,沉桩284 h后提高幅度达140%,时效性系数为0.52;桩端阻力和桩侧摩阻力在休止期内的提高幅度分别为6.28%和475.37%,说明试验场地条件下试桩承载力的提高主要源于桩侧摩阻力。试验结果显示,桩极限承载力及桩侧摩阻力的发展符合3阶段增长模型,时间界点分别为21.5 h和279 h。研究成果可为基桩时效性研究及相关设计提供依据。  相似文献   

风化岩地基全螺纹玻璃纤维增强聚合物抗浮锚杆承载特征现场试验   总被引：5，自引：0，他引：5  

白晓宇  张明义  刘鹤  寇海磊 《岩土力学》2014,35(9):2464-2472

玻璃纤维增强聚合物(GFRP)抗浮锚杆是一种由树脂和玻璃纤维复合而成的新型材料,与传统的钢筋锚杆相比,它具有比强度高、耐腐蚀性强和抗电磁干扰能力强的优点。基于6根GFRP抗浮锚杆和4根钢筋抗浮锚杆现场足尺拉拔破坏性试验,研究了中风化花岗岩中GFRP抗浮锚杆的承载特征和界面黏结特性。试验结果表明,抗浮锚杆的破坏形式有2种:锚杆和砂浆界面剪切破坏,砂浆和围岩界面剪切破坏。直径为28 mm的GFRP抗浮锚杆和钢筋抗浮锚杆的极限抗拔承载力均为225kN,直径为32 mm GFRP抗浮锚杆极限抗拔承载力为250 kN,能够满足工程实际需要;GFRP抗浮锚杆与砂浆(第一界面)的平均黏结强度为1.50¹.54 MPa;GFRP抗浮锚杆砂浆与围岩(第二界面)的平均黏结强度为0.321.54 MPa;GFRP抗浮锚杆砂浆与围岩(第二界面)的平均黏结强度为0.32⁰.37 MPa,略低于钢筋抗浮锚杆第二界面的平均黏结强度;直径为32 mm的GFRP抗浮锚杆第二界面平均黏结强度高于直径为28mm的GFRP抗浮锚杆。在此基础上,进一步分析论证了GFRP抗浮锚杆的破坏机制,为GFRP抗浮锚杆的工程应用提供了理论依据。  相似文献   

砂土地基中海上风机吸力桶基础水平承载特性试验研究     

寇海磊  周楠  杨丹良  冯军威  田华 《工程地质学报》2021,29(6):1752-1758

砂性土地基中海上风机吸力桶基础水平承载特性对海上风机稳定性至关重要。本文通过室内模型试验,对不同荷载循环比作用下砂性土地基吸力桶基础水平承载特性进行了研究。试验表明:当循环荷载比ζ_b=0.33时,吸力桶基础累积变形在循环过程中变化不大; 当循环荷载比ζ_b=1.0时,吸力桶基础累积变形随循环次数增加一直增大并且有继续增大的趋势,循环结束后,ζ_b=0.33及ζ_b=1.0的循环累积变形分别为0.006D、0.149D。在ζ_b=0.33及ζ_b=1.0的水平循环荷载作用下,50次循环结束后累积旋转角度分别为不同循环荷载比作用下第1次循环累积转角的1.43倍和1.76倍,随着循环次数增加,旋转中心的位置逐渐向上移动,最终稳定在砂面以下0.8L处左右。研究结果可为砂性土地基海上风机吸力桶基础的设计与施工提供理论依据。  相似文献   

砂土地基中箱筒型防波堤基础稳定性试验研究与机理分析          下载免费PDF全文

周超  寇海磊  闫正余  刁闻宙  周楠  陈琦 《海洋工程》2021,39(6):47-56

箱筒型防波堤基础是一种能够适应复杂海况的新型基础形式。利用室内模型试验对箱筒型防波堤基础在水平静载荷及水平循环荷载作用下的稳定特性进行了研究。结果表明：砂性土地基中箱筒型防波堤基础破坏可分为准弹性、塑性及破坏三个阶段,以荷载位移曲线出现明显拐点判断箱筒型防波堤基础极限承载力约为0.08 kN。以循环过程中施加荷载与静载荷水平极限承载力比值定义荷载循环比ζ_b,当ζ_b=0.5、ζ_b=1.0时,防波堤基础前10次累计位移最为明显,分别占总循环累计位移的96.70%、91.88%,这主要是由于砂土发生剪胀,土颗粒重新排列所致;而后40次循环累计位移不明显,分别占总循环累计位移的3.30%、8.12%,此时土体发生剪缩,土颗粒之间致密化。当ζ_b=0.5时,循环结束后防波堤基础抗滑移系数K₁、抗倾覆系数K₂分别为1.619、3.372;当ζ_b=1.0时,抗滑移系数K₁、抗倾覆系数K₂分别为0.839、-18.063,说明ζ_b=0.5循环荷载作用下砂性土地基防波堤基础稳定性良好,但ζ_b=1.0循环加载时,基础首先发生滑移破坏进而发生严重的倾覆破坏。  相似文献   

椰丝纤维加筋对钙质砂强度影响的试验研究与机理分析     

寇海磊  黄佳明  袁景泉  张鹏  洪波  刘家辉 《海洋湖沼通报》2023,(5):98-103

通过纤维加筋来加固南海钙质砂对我国南海岛礁海岸带边坡防护的安全稳固具有重要意义。本文将南海钙质砂掺入不同含量(0.2%、0.5%、0.8%、1.1%、1.4%和1.7%)的椰丝纤维，通过室内三轴试验，对椰丝纤维加筋钙质砂的应力-应变关系、纤维掺量对峰值强度及割线模量的影响进行了研究。试验结果表明：加筋钙质砂的抗剪强度和割线模量随椰丝掺量先增大后减小。当椰丝纤维掺量为1.4%时，加筋钙质砂的峰值强度和割线模量分别为293 kPa和2.85 MPa,此时纤维掺量为最佳；当椰丝纤维掺量为1.1%时，加筋钙质砂峰值强度所对应的应变最大，此时椰丝在砂土中分布较为均匀，延性效果最好。研究成果可对纤维加筋钙质砂应用于南海岛礁海岸带边坡防护提供试验数据和理论依据。  相似文献