数值分析中钉形水泥土桩的弹性模量选取研究

钉形水泥土搅拌桩解决了普通水泥土搅拌桩应用中存在的诸多问题,工程实践证明了它的优越性、经济性,以及良好的工程效果。研究工作多集中在现场试验和数值分析方面,但对桩体弹性模量的选取较为随意,制约了数值分析的应用。以宁波某工程软土地基钉形水泥土搅拌桩应用为背景,结合现场单桩载荷试验及无侧限抗压强度试验,通过数值计算与现场试验荷载-沉降曲线对比分析,得到了弹性模量与无侧限抗压强度的关系,并验证了其合理性。供同类工程参考。     

路堤荷载下钉形搅拌桩复合地基沉降特性

通过现场试验对比分析了钉形搅拌桩和常规搅拌桩复合地基的路中心分层沉降,并通过三维数值模拟分析了复合地基设计参数对路堤荷载下钉形搅拌桩复合地基沉降的影响。现场试验结果表明:相对于常规搅拌桩复合地基,由于扩大头作用和较高的桩身质量,钉形搅拌桩复合地基中更多的荷载通过桩体传递到下卧层,有效减小了加固区的沉降,但下卧层的沉降有所增加;由于下卧层土质较好,其地表总沉降小于常规搅拌桩复合地基。数值模拟结果表明:扩大头高度、桩长、桩间距和桩身模量是影响地表总沉降的主要因素;扩大头直径、桩间距和桩身模量是影响地表桩土相对沉降的主要因素,提高扩大头高度能有效减小地表总沉降;提高扩大头直径能有效减小地表桩土相对沉降。     

大直径钉形双向搅拌桩加固高速公路深厚软基的试验分析

钉形水泥土双向搅拌桩是一种新型的水泥土搅拌技术,解决了常规水泥土搅拌桩施工中存在的诸多弊端。在申嘉湖杭高速公路试验段采用大直径、钉形、双向搅拌的水泥土搅拌桩处理超过20 m的深厚软土地基获得成功,这一开创性的成果大大拓宽了水泥土搅拌桩的应用前景。通过对比试验发现,在地质条件和填土高度相近的情况下,钉形水泥土双向搅拌桩较常规水泥土搅拌桩具有更好的加固效果。     

不同搅拌桩现场对比试验研究

不均匀变形控制已成为路桥拼接地段桥头地基处理工程中的难点,借鉴于钉形水泥土双向搅拌桩这一新工艺,将钉形双向水泥土搅拌桩用于匝道桥与拓宽路基拼接段,从成桩质量、单桩及复合地基承载力、工期沉降量、经济效益等方面与常规双向桩及普通单向桩对比,在应用的层次上论证钉形双向搅拌桩存在较高的实用性,可为其推广及类似工况下的地基处理提供参考。     

大直径钉形双向水泥土搅拌桩

大直径钉形双向水泥土搅拌桩是一种新的地基处理方法。它针对传统水泥土搅拌桩存在的诸多弊端进行了相应的改进,具有良好的处理效果。简要介绍大直径钉形双向水泥土搅拌桩在申嘉湖杭高速公路练杭段的应用情况,并对其施工机械和施工工艺进行说明;通过试验检测数据和相关分析,分别从施工工艺、承载力、沉降变形及经济效益等方面,说明其优越性。     

珠三角深厚软土地基双向水泥土搅拌桩试验研究

针对常规水泥土搅拌桩存在的施工问题,结合工程实践,开展了常规水泥土搅拌桩、双向水泥土搅拌桩和钉形双向水泥土搅拌桩的现场对比试验研究。标准贯入试验和无侧限抗压强度测试结果表明,常规水泥土搅拌桩和双向水泥土搅拌桩的桩身强度均较高,且不同深度桩身强度均匀性较好。双向搅拌桩可适用于珠三角深度超过20m以内软土地基的加固工程。钉形桩承载力特征值为210kN,加固效果良好,且具有较显著的经济效益。     

变荷载下悬浮TDM桩复合地基固结分析

T形水泥土搅拌（TDM）桩是具有扩大头的变直径搅拌桩，T形水泥土搅拌桩复合地基的固结机理较传统的等直径水泥土搅拌桩复合地基复杂得多，固结计算也更为困难。为了获得悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结计算模型，基于加固区桩-土等竖向应变假设，推导出变荷载作用下悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的一维固结控制方程和求解条件。将固结方程和求解条件进行函数变换，利用3层地基一维固结理论建立单级加荷条件下T形水泥土搅拌桩复合地基的固结解析解，包括加固区、桩间土和下卧层土中的平均超静孔隙水压力解答和复合地基整体平均固结度解答。然后，通过与固结度有限元数值计算结果的对比，验证固结解析解的合理性。最后，利用固结度解析解对影响复合地基固结速率的主要因素进行分析，研究悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结特性。研究结果表明：复合地基固结度的解析解与有限元数值解较为一致；悬浮T形水泥土搅拌桩复合地基的固结速率随水泥土搅拌桩贯入比、压缩模量、下部小直径搅拌桩的置换率以及下卧层土压缩模量的增加而增大，搅拌桩贯入比、下卧层的刚度对复合地基固结速率的影响更为显著；扩大头尺寸和刚度的变化对T形水泥土搅拌桩复合地基固结速率的影响很小。     

浅淡钉形水泥土双向搅拌桩在软土地基中的应用

以具体工程项目软基处理为例,比较了常规水泥搅拌桩存在的问题以及钉形水泥土双向搅拌桩的优点。实践证明钉形搅拌桩是一种处理软土地基的合理、有效的方法。     

钉形水泥土双向搅拌桩在深厚软基加固中的应用

某高等级公路连云港段,地处苏北滨海平原,采用钉形水泥土双向搅拌桩加固深厚软基,使其承载能力和工后沉降达到一级公路的标准。通过对钉形水泥土双向搅拌桩的水平位移、沉降监测数据及其处治软基效果进行分析,结果表明:其承载力为124 k Pa,工后沉降为8 cm,满足设计及规范要求,处治效果较好。     

水泥土搅拌桩复合地基固结机理室内模型试验

为了揭示水泥土搅拌桩复合地基的固结特性,进行了端承型水泥土搅拌桩复合地基和悬浮型水泥土搅拌桩复合地基加固软土地基的室内模型试验。通过监测荷载作用下复合地基桩顶和桩间土沉降、桩顶和桩间土应力及软土中不同位置处的超静孔隙水压力,分析了2种复合地基的桩土应力比、桩体荷载分担比、超静孔隙水压力消散等变化规律的差异性。研究结果表明:端承型搅拌桩较悬浮型搅拌桩可以明显减少复合地基的总沉降量与工后沉降;由于桩土刚度差异导致的桩土差异沉降引起了桩间土承担的荷载向桩体转移,桩间土承担的附加应力减少,桩土应力比增大,桩体荷载分担比增加,进而加速搅拌桩复合地基的固结;端承型水泥土搅拌桩复合地基较悬浮型水泥土搅拌桩复合地基的桩土差异沉降大,桩间土荷载转移现象更加显著,固结速率也更快;水泥土桩在复合地基中的排水通道作用并不显著,但因其模量较桩间土大,因此可以在一定程度上加速复合地基固结。     

水泥土搅拌桩空搅工艺在斜坡软土地基处理中的应用

针对高原斜坡软土地基处理施工中，单向水泥土搅拌桩成桩困难这一问题，结合镇雄车站地基处理施工，通过灰色软黏土原状样与重塑样的室内试验分析表明:斜坡软土成因复杂，软土成分、土层性质差别大，是导致单向水泥土搅拌桩难以成桩的主因；通过对灰色软黏土原状样与重塑样的室内试验数据分析表明，这种斜坡软土经过扰动后，无侧限抗压强度为原状土的30%左右，黏聚力为原状土的15%左右。以此为依据，提出了“增加空搅”的正反向旋转水泥土搅拌桩施工工艺，并通过工艺试验确定了工艺参数，大大提高了成桩质量。     

粉喷桩和浆喷桩加固软土地基效果的对比

结合软土地基路桥设计参数试验项目的施工实例,重点介绍了粉喷和浆喷两种工艺加固软土地基时,不同龄期下的室内水泥土试件和对应的桩体无侧限抗压强度之间的关系。采用单桩竖向静荷载试验及复合地基平板静载荷试验法,对比分析了粉喷桩和浆喷桩单桩及复合地基承载力的情况。根据长期采集到的沉降观测数据,对比分析了两种工艺加固软土地基的效果,为今后设计与施工提供参考。     

CFG桩与夯实水泥土桩多元复合地基的应用研究

介绍了CFG桩和夯实水泥土桩多元复合地基在洛阳某重机加工车间的应用情况,通过CFG桩单桩、夯实水泥土桩单桩及复合地基载荷试验结果分析,证明了地基处理方法的适用性。同时,对复合地基中桩及桩间土的应力比进行了分析,提出了桩及桩间土承载力的变化特征。     

双轮铣深搅（CSM）工法在深厚软土覆盖层锚碇基础中的应用

以张靖皋长江大桥北航道桥南锚碇项目为例,开展了双轮铣深搅（CSM）工法与传统的三轴搅拌桩等技术的比选,并在锚碇现场进行试桩试验,分析了CSM工法搅拌桩在深厚软土覆盖层中的成桩效果,归纳总结搅拌桩施工过程中常见质量通病原因和预防措施。     

不同成桩工艺对单桩竖向承载特性影响的现场试验研究

由于成桩工艺不同，桩基的承载机理和工作性状会有明显差异。通过现场试验，研究了泥浆护壁钻孔灌注桩和全套管护壁钻孔灌注桩两种施工工艺对单桩竖向承载特性的影响，以及两种施工工艺对桩身轴力和桩侧阻力发挥的影响规律，同时分析了两种工艺导致的桩基承载力差异。结果表明:全套管全回转钻孔灌注桩的极限承载力是泥浆护壁钻孔桩的1.25倍，桩顶沉降前者比泥浆护壁钻孔桩减小了36%，全套管全回转桩的施工工艺相较于泥浆护壁钻孔灌注桩可以提供更高的桩基承载力。     

水泥搅拌桩返浆铺平下盖层在软基处理中的试验研究

水泥土搅拌法因施工简便,造价低,能有效改善地基土性质,在软土地基处理中得到广泛应用,但在施工过程中出现的返浆问题,给施工进度、经济等带来一些麻烦。结合工程实例,介绍了水泥土搅拌桩(湿法)处理软土地基的施工工艺,阐述了利用搅拌桩顶的返浆铺平作为基础底面的下盖层,以褥垫层进行找平的新方法。复合地基静载试验结果表明:利用新方法处理后的地基沉降量比常规方法约减少一半,由于返浆层的存在,增加了桩的上部土层刚度,有利于提高复合地基的承载力。此方法有效地控制了地基的沉降,缩短了工期,并节约了工程造价。     

桩基后压浆工艺在高速铁路岩溶地区的应用

桩基后压浆工艺是成桩时在桩身桩端预置压浆管路和压浆装置,待桩身达到一定强度后,通过压浆管路,采用高压注浆泵压注的浆液对桩端沉渣及桩侧泥皮进行固化,提高桩的承载力,减少沉降量,达到提高桩身质量的目的。目前,通过后压浆工艺提高桥梁桩基承载力在高速铁路领域尚鲜有应用。京沈高铁顺义特大桥#189,#190墩地处岩溶地区,原设计桩长需穿越大量溶洞区域,施工难度剧增,投资成本巨大,现通过桩基后压浆工艺,缩短桩长,提高了基桩承载力。现场静载试验证明:后压浆能够显著提高基桩承载力,减少沉降量,既能在京沈高铁沿线岩溶地区进行应用,又使桩基避开溶洞区域,降低施工难度。     

双向水泥搅拌桩加固拓宽路基效果研究

在加宽路基处理问题的研究中,根据新旧路基在含水量、压缩性、承载力等工程性质的特点,普遍采用水泥搅拌桩对加宽路基做加固处理。近年来地基处理采用新型的双向水泥搅拌桩。从两种搅拌桩加固路基的试验入手,对比分析了两者对已有结构的影响程度、新旧结构的差异沉降以及工期影响。通过工程监测验证了双向水泥搅拌桩各方面都优于普通水泥搅拌桩。     

长螺旋扩底压灌混凝土桩的应用研究

长螺旋压浆灌注桩近年来得到广泛的应用,但存在单桩承载力低、容易缩颈和断桩的缺点。针对传统工艺中存在的不足,研究了整套施工工艺和质量控制方法。利用特种材料制作旋叶进行挤土扩削成型,同时在桩的端部用扩孔设备形成扩大头;实践证明,采用该法不但施工简便、排土量少、污染少,且桩的承载力大幅度提高。