饱和软粘土地基沉桩过程中桩土挤压应力及超孔压计算

饱和软粘土地基沉桩过程中桩土挤压所引起的桩周土体超孔隙水压力效应是非常显著的,本文从弹塑性理论出发推导出沉桩过程中桩周土体挤压应力及超孔隙水压力的计算公式,给出了考虑挤压力和超孔隙水压力等影响因素的合理打桩间距的确定方法。     

饱和软粘土地基沉桩过程中桩土挤压应力及超孔压计算

饱和软粘土地基沉桩过程中桩土挤压所引起的桩周土体超孔隙水压力效应是非常显著的 .本文从弹塑性理论出发推导出沉桩过程中桩周土体挤压应力及超孔隙水压力的计算公式 ,给出了考虑挤压应力和超孔隙水压力等影响因素的合理打桩间距的确定方法     

钉形粉喷桩加固海相软土地基的现场试验研究

针对常规粉喷桩处理海相软土地基中存在的搅拌不均匀、桩身强度低等问题,提出了钉形双向搅拌粉喷桩的施工工艺.以连云港至临沂高速公路软基处理项目为例,进行了现场单桩施工扰动、单桩静载试验,并对试验过程中的孔隙水压力、土压力等参数进行监测.结果表明:钉形粉喷桩由于上部桩径扩大且进行复搅,使变径深度处的超静孔隙水压力最大,且超过土体的上覆有效应力,单桩施工影响在5～10倍桩体半径范围内;由于增大了上部桩径,承载力比相同直径的双向搅拌粉喷桩和常规(单向)粉喷桩的单桩极限承载力分别提高了36％和76％.因此,钉形粉喷桩具有对施工扰动小、单桩承载力高等优越性.     

强夯置换处理不良地质路基加固效果研究

结合实际工程地质特点,采用强夯置换对不良地质路基进行加同,处理前后载荷试验结果表明：强夯置换处理此类建筑垃圾填埋场能够起到良好的加固效果,路基土体承载力能提高2倍左有;施工过程孔隙水压力与水平位移监测数据表明,强夯置换置换体对路基土体的挤密作用是土体承载力提高的主要原因。     

CFG桩在桥头软基处理中的应用

针对某桥头高填软基问题,采用CFG桩复合地基处理方式进行试验研究,结果表明,CFG桩复合地基能够在较短时间内提升软基的承载力,工程价值较高。其中,褥垫层的厚度影响桩体的荷载分布,超静孔隙水压力在表层波动较大,但桩间土层均呈现逐渐消散趋势;填土荷载根据桩—土刚度分配,单桩静载表明复合地基宜采用桩体的有效工作荷载800 k N,发挥桩—土—褥垫层的联合作用。     

竖向荷载下挤扩支盘桩数值模拟计算与分析

结合挤扩支盘桩和土体的实际参数,基于Marc有限元软件,采用六面体单元模拟挤扩支盘桩和桩周土体,建立了桩-土相互作用的三维空间模型,分析了竖向荷载作用下挤扩支盘桩和桩周土体的位移变化规律、桩身轴力传递规律及支盘端承力的变化规律,并与同直径等截面桩的极限承载力进行了对比.研究结果表明:在竖向荷载的作用下,桩顶的位移最大,离桩越远,土体的水平位移越小;桩身轴力在支盘处的变化较大,支盘承受了大部分荷载;各支盘端承力不能平均分配,应充分考虑各个支盘的位置和支盘端土体的力学特性,设计合理的支盘间距,才能最大限度地提高支盘桩的承载能力;挤扩支盘桩的极限承载力约为同直径等截面桩的2倍.     

灌注桩套管振动贯入过程模型试验及数值模拟

为了研究灌注桩套管振动贯入引起的施工效应,通过物理模型试验,对套管贯入过程及贯入过程中孔隙水压力、水平向挤土应力和土塞闭塞程度的变化规律进行了分析;建立了能够有效模拟灌注桩套管振动贯入过程的数值分析模型,并对物理模型试验进行大变形数值模拟及对比.研究结果表明:灌注桩套管贯入深度每增加0.2 m,超孔隙水压力和水平向挤土应力分别增加1 k Pa和8 k Pa,但挤土效应的影响范围主要集中在距离套管中心半径为6倍管径的范围内;由于套管壁与土体的反复剪切,产生不完全闭塞的土塞,套管端部形成环形土拱,此段土塞承担了80%的内摩阻力;随着套管直径增大,土塞闭塞程度由不完全闭塞过渡到完全非闭塞状态;套管贯入相同深度时,饱和砂土地基中土塞高度为干砂地基中土塞高度的1.2倍.     

夯扩挤密水泥土桩在黄土地基中的应用

为研究湿陷性黄土地区水泥土夯扩桩的复合地基作用机理和承载能力,在湿陷性黄土场地上施做了4种不同桩间距和桩长的水泥土夯扩桩.开展桩间土压实度、桩体压实度和单桩复合地基静载试验,探讨桩间距和桩长对桩间土挤密效果、桩体压实效果和复合地基承载力的影响.结果表明:在重锤冲击和水泥土挤密作用下,桩周土压实度增大、湿陷性消除、承载力增大;桩间土挤密效果主要取决于桩间距,因桩体强度限制,桩长对承载力的贡献较低;等边三角形布桩,桩间距为2.7 d时,挤密作用能够消除桩周土体的湿陷性,但压实度达不到规范要求;桩间距小至2.2 d时,挤密效果显著提高,桩间土压实度满足规范要求,单桩复合地基承载力特征值达到300 kPa.     

基于ANSYS 8．0的挤密桩应力分析

结合大型有限元分析软件ANSYS 8．0对挤密桩挤密成孔过程进行三维有限元模拟,在土体参数一定的条件下,通过逐渐增大孔壁挤压力分析桩周土体的应力变化情况：通过非线性迭代计算,得出孔壁挤压力极限值及其对应的塑性挤密半径．从而分析桩周土体挤密效应随应力增加变化的规律。分析结果能更准确地反映挤密桩挤密成孔过程桩周土体的受力状态．为进一步研究挤密桩综合作用效应提供了一定的参考依据。     

列车荷载下的桩网结构低路基土拱效应

运用ABAQUS软件建立了桩网结构低路基动力有限元模型,通过计算结果与实测结果的对比验证了模型的可靠性,并分析了列车荷载下路基中动应力分布、桩土应力比与等沉面高度变化特征。分析结果表明:采用模型计算的路基不同深度处动应力与实测结果最大差值为0.56kPa,动位移的最大差值为7μm,计算和实测的平均动应力和动位移沿路基深度的传递趋势相同,因此,有限元模型可靠;在动荷载作用下,路基中存在土拱效应,土拱高度约为1.6m,与静荷载作用下土拱高度近似,路基表面的应力变化率比路基基底大;路基中动应力的分布受到土拱效应的影响,表现为传递到桩间土上方土体的动应力部分转移至桩顶上方,且在路基垫层附近动应力转移现象最明显;在动荷载作用后,路基中心处桩顶与两桩间的桩土应力比减小,而桩顶与四桩间的桩土应力比增大,桩顶与两桩间的桩土应力比始终大于桩顶与四桩间的桩土应力比;距离路基中心1m处纵断面等沉面高度为1.55m,布置桩体的纵断面等沉面高度大于未布置桩体的纵断面等沉面高度,且沿路基中心到路肩,同类纵断面的等沉面高度逐渐降低,动荷载作用后,路基中心处等沉面高度增大。     

静压桩对邻近埋地管道性能影响的数值分析

为了分析静压沉桩过程对邻近埋地管道性能的影响,基于位移贯入法模拟静压沉桩的二维有限元数值方法,建立了桩-土、管-土接触面并在桩顶施加位移荷载实现动态压桩过程,并综合分析了压桩过程中沉桩深度、桩径大小、管道中心与桩体中心的水平距离以及管道的埋深等因素对管道变形与力学性能的影响.研究结果表明:同等条件下,增加管-桩水平距离,管道水平位移、径向变形和管周应力相应减小,近桩侧管周土体的最大水平应力约为不设置管道时的1.5倍;随着沉桩深度增大,初始使管道产生明显水平位移的临界沉桩深度约为管道上方1 m处,随后管道水平位移呈现先增大后略微减小,并最终趋于稳定的趋势,且当沉桩深度为2倍埋深时管道水平位移最大;管道埋深越大,管道受沉桩挤土效应的影响越明显;当埋深为5倍管径时,沉桩桩径减少25%时管道最大水平位移减少27.8%,表明减小桩径可显著降低沉桩对周边管道性能的影响.      

高速公路零征地加筋拓宽路堤监测分析

为掌握高速公路零征地加筋拓宽路堤施工和运营过程中特性,对其进行了系统的监测和分析。监测为期2年,监测项目包括路基侧向水平位移、土压力、孔隙水压力等。监测表明,各监测指标的变化主要发生在拓宽路堤施工期与完工后3个月内,其后各监测指标变化较小;采用粉喷桩处理软土地基时,粉喷桩为刚性桩,桩与桩间土不是协调变形,以粉喷桩为主承受上部荷载。分析结果表明:设计方案和施工方案较好,能保证拓宽工程的变形和稳定性要求;零征地加筋拓宽路堤具有较高的稳定性和安全性;为避免拓宽路基的不均匀沉降导致路面开裂,对于拓宽路基宜采用先进行一段时间的堆载预压,然后再修筑路面的施工方法。     

层状黏性土中静压桩贯入特性颗粒流的数值模拟

为深入探讨层状黏性土中静压桩的贯入机制,结合离散元PFC2D软件在处理大变形、非线性等问题的优势,考虑到接触黏结模型对模拟土体的优越性,建立了静压桩贯入层状黏土中的离散元模型,实现了离散元中静压桩的贯入过程;探讨了静压桩贯入过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩侧径向压力随贯入深度的变化规律,从细观层次上分析了不同桩径的静压桩贯入层状土中土体接触力链的分布特征,明确了沉桩过程中土体位移的变化规律. 试验结果表明:随着桩径的增大,土层的变化对压桩力的影响逐渐减小;桩侧摩阻力和桩侧径向土压力的变化规律相似,在同一贯入深度处均出现明显的退化现象;不同土层接触力链的表现形式不同,桩端位于粉质黏土层时,桩端的影响范围约为7D （D为桩径）,桩端位于粉土层时,桩端的影响范围约为9D;粉质黏土中土颗粒主要以径向位移为主,而在粉土层中土颗粒位移受其上下土层的软硬程度制约.      

Pressured Grouting Method (PGM) in Pile Engineering

Application of pressured grouting method (PGM) in pile engineering can tackle problems encountered during construction of bored piles. Bearing capacity of piles can be increased through compaction of subsoils around piles. This paper reports research efforts of this technique by the pile research team in Southwest Jiaotong University in last decade with respect to the construction process, test findings, and primary research conclusions. The social-economical benefits of this method and application market in pile engineering are also analyzed.     

旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的现场试验

依托含易液化粉土夹层软基加固实体工程,采用现场试验的方法研究了旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基的适用性和加固效果;通过钻孔取芯和静载试验测量分析了旋喷搅拌桩在含易液化粉土夹层软基中的成桩质量和桩芯强度;监测了路堤荷载下旋喷搅拌桩加固含易液化粉土夹层软基典型断面的施工期间及工后的地表沉降、深层水平位移、桩体荷载分担比、...     

灰土挤密桩处理湿陷性黄土中的数值模拟

通过非线性有限元分析,模拟了夯扩灰土挤密桩群桩复合地基的实际工况,得出了桩身轴力随荷载及深度变化的规律、桩间土压力分布规律和沉降随荷载变化规律。     

高压旋喷桩承载特性变化规律现场试验研究

基于现场物理试验测量高压旋喷桩桩身沉降量以及桩周摩擦阻力,获得其随顶部荷载以及桩深变化的基本规律,进而总结高压旋喷桩承载特性的变化规律。结果表明,在桩体发生破坏之前,高压旋喷桩的沉降量随顶部荷载增大呈线性递增;当小荷载时,摩擦阻力随桩顶载荷的增大而增大,但并非一直呈线性变化,在达到一定沉降量后其增加很小;摩擦阻力从桩身下部开始逐渐向上发展,并随荷载的增大而增加;随着上部结构荷载的增大,进入塑性区后的高压旋喷桩复合地基的沉降呈现非线性。