沉桩挤土效应分析及克服挤土效应的措施

该文针对某水厂清水池扩建沉桩时,对相邻构筑物影响进行沉桩挤土效应的分析,提出克服挤土效应的措施,以确保相邻构筑物的安全运行。     

预制桩挤土效应及邻近地铁车辆段结构力学响应

借助数值法,基于圆孔扩张理论,建立预制桩沉桩过程的精细模型,分析软土预制桩沉桩挤土效应,计算评价邻近地铁车辆段结构的力学响应特征。研究表明:预制桩沉桩挤土影响主要在1.1倍桩长范围内,桩周土产生侧移和沉降且两者平均值比为1.15;软土区预制桩沉桩挤土引起的位移在桩身范围内遵循圆孔扩张理论的分布特征,基于圆孔扩张理论的数值计算思路可行;预制桩沉桩过程会引起桩周土产生显著的挤压、剪切效应,桩周土发生大变形且进入塑性状态,等效塑性区半径约为4倍桩径;邻近地铁车辆段结构因预制桩沉桩挤土产生的附加变形及内力均远小于控制值,结构处于安全状态;软土区类似工程预制桩设计时,建议开展预制桩沉桩挤土效应分析,使结构在10倍剧烈扰动区半径以外。     

复杂环境下高铁软基PHC桩加固施工技术

通过津秦客专和京津城际延伸线工程,在复杂环境下对软土地基采用PHC管桩加固的实践,总结了锤击沉桩和静力沉桩的施工工艺,依据高速铁路路基工程沉降量的严格要求,对加固效果进行分析.论述了沉桩过程中产生的振动、噪声和挤土机理对环境的影响,并提出了解决措施.结合邻近既有津山铁路的具体情况,总结了邻近营业线施工减少土体水平位移所采取的综合性减弱挤土效应的措施.其结果是,既减少对周边环境的影响,又保证了相邻的津山铁路的安全运营,工后沉降满足高铁要求.     

静压沉桩后桩间土挤密效果测试分析

基于圆柱孔扩张理论,根据沉桩前后场地土层静力触探实测曲线的对比,分析沉桩应力对土层的挤密效果。研究发现,挤土桩的挤密效应作用范围随深度增加有所减小,并且沉桩应力对硬土的作用大于软土。     

公路扩建工程管桩贯入过程桩土位移特征

PHC管桩被广泛应用于软基处理中。近年来高速公路改扩建项目较多,基于中-江高速公路改扩建项目,开展了PHC管桩挤土效应现场试验研究,实时监测沉桩时桩周土与既有管桩桩身不同深度及不同水平距离处的水平位移,分析管桩的沉桩挤土位移。试验结果表明：管桩沉桩引起的土体位移随距离增大而减小,群桩引起的挤土位移呈现顶部大、底部小的分布形式,X、Y方向位移量差值大;既有桩体桩身位移分布在桩身的1/3～2/3处,影响范围为4倍桩距;既有路基对管桩挤土位移有明显的约束作用。     

静压桩挤土效应对管道的影响研究

在软土地基中,静压桩应用广泛,但沉桩过程中对周围的雨水管道以及建筑等的挤土效应也十分显著,严重者会导致发生破坏;应力释放孔可有效地减少土体侧位移,从而达到保护周围建筑的作用.以上海迪士尼乐园SP-3D探险岛项目为工程背景,结合FLAC3D有限元软件,模拟挤土效应对周围管道的影响,分析挤土效应的作用规律,合理设置应力释放孔,并结合现场监测数据,证明设置应力释放孔能消弱挤土效应.     

沉管灌注桩断桩率减小措施试验研究

依托多条高速公路沉管灌注桩复合地基,通过地面隆起、原位监测和检测,对沉管灌注桩挤土影响范围、不同措施减少断桩率效果等进行了试验研究,分析了断桩机理和断桩率差异的原因。研究表明,软黏土地基中预先设置竖向排水体对减少沉管灌注桩挤土效应、断桩率的作用很小,断桩的主要原因是地面隆起将桩拔断,连续施工的断桩率小于隔桩跳打,连续施工和桩身上部插筋可以有效减少断桩率。     

软粘土中挤土桩桩周土重固结沉降计算分析

挤土桩在沉桩过程中,由于挤土效应将引起桩周土体产生较高的超孔隙水压力,随着桩周土体中孔隙水压力的缓慢消散,土体会出现较大的重固结沉降,对周围的建筑物产生不利影响。由于软粘土中挤土桩的重固结沉降包含有几何非线性和材料非线性又涉及三维的渗流固结问题,计算较为复杂。基于AD INA有限元程序和三维B iot固结有限元理论,定义桩周土为多孔介质材料,按照圆柱形空腔体扩张理论来模拟沉桩过程,分析了打桩完成后粘性土超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况,得出了一些初步成果。并与软粘土中某挤土桩工程的地表实测沉降结果进行了比较,结果表明,考虑弹塑性本构关系和三维渗流固结的有限元模型能较好地模拟挤土桩重固结沉降过程,为挤土桩的进一步研究奠定基础。     

软粘土中挤土桩桩周土重固结沉降计算分析

挤土桩在沉桩过程中,由于挤土效应将引起桩周土体产生较高的超孔隙水压力,随着桩周土体中孔隙水压力的缓慢消散,土体会出现较大的重固结沉降,对周围的建筑物产生不利影响。由于软粘土中挤土桩的重固结沉降包含有几何非线性和材料非线性又涉及三维的渗流固结问题,计算较为复杂。基于ADINA有限元程序和三维Biot固结有限元理论,定义桩周土为多孔介质材料,按照圆柱形空腔体扩张理论来模拟沉桩过程,分析了打桩完成后粘性土超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况,得出了一些初步成果。并与软粘土中某挤土桩工程的地表实测沉降结果进行了比较,结果表明,考虑弹塑性本构关系和三维渗流固结的有限元模型能较好地模拟挤土桩重固结沉降过程,为挤土桩的进一步研究奠定基础。     

挤密砂桩复合地基的固结沉降计算研究

挤密砂桩复合地基由于挤密效应沿径向分布是不均匀的,因此桩土应力比分布也是不均匀的,但在常规计算中,一般不考虑挤密效应不均匀性对桩土应力比的影响,这一点不符合实际情况。该文引入挤密效应系数作为修正参数,以桩间土为研究对象,采用常规复合模量法再结合分级加载固结沉降计算方法建立一种改进的挤密砂桩分级加载固结沉降计算方法。结合越南海防-河内高速公路路基在土拱效应作用下实际桩土应力比的监测与路堤实际沉降观测结果,反算桩间土的实际挤密效应修正系数。结果显示:桩间土的挤密效应修正系数对固结沉降预测有很大影响,修正后的工后沉降预测计算结果更加准确,可以大大提高施工控制的质量。     

预制桩沉桩施工对临近综合管廊的影响

新城区开发中大量应用预制预应力高强度混凝土管桩(PHC桩)会产生明显的挤土效应,可能会对临近的综合管廊造成一定影响。利用应变路径法分析沉桩效应,得到预制桩施工挤土造成的土体水平位移,根据土体位移应用有限单元法分析临近综合管廊的变形和内力。研究表明:受临近预制桩施工影响,综合管廊呈整体水平移动;管廊两侧侧墙弯矩有明显增长;受不均匀的土体水平位移影响,本文案例中管廊纵向需承担一定程度的挠曲。     

基于监测数据对高压旋喷施工引发挤土作用的分析

在城市基坑支护、地基加固工程中,高压旋喷桩由于其施工空间小、效果显著等特点被广泛使用。但是旋喷施工中产生的挤土效应也不容忽视。结合广州市某基坑工程实例,通过对该工程高压旋喷施工区域和未采取高压旋喷施工区域中房屋沉降监测值的对比,分析了高压旋喷桩施工引起地表沉降的变化规律和该工程高压旋喷挤土效应的影响范围。对周边环境复杂的深基坑支护和地基加固设计及施工有一定的借鉴和指导意义。     

有孔管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力模型试验分析

为了深入研究有孔管桩群桩沉桩引起的超孔隙水压力变化规律,基于室内模型试验,对无孔管桩群桩和3种布孔方式的有孔管桩群桩沉桩时引起的超孔隙水压力进行了监测,分析了沉桩顺序、布孔方式等因素对超孔隙水压力时空消散的影响,获得了无孔管桩群桩和3种布孔方式的有孔管桩群桩沉桩时超孔隙水压力随时间、深度、径向距离和沉桩顺序的变化规律。通过对比分析可知,有孔管桩群桩沉桩产生的超孔隙水压力小于无孔管桩群桩,表明有孔管桩群桩在一定程度上能降低超孔隙水压力,其中星状布孔方式的有孔管桩群桩沉桩产生的超孔隙水压力峰值最小,消散速率最快,最有利于减小沉桩挤土效应,沉桩效应最佳。     

MJS工法与高压旋喷桩(双重管)挤土效应对比试验研究

为研究MJS工法和高压旋喷桩(双重管)在软土地区对周边环境影响的异同,反映二者的挤土效应差异,通过现场试桩试验,分别实时采集MJS工法和高压旋喷桩施工期间的土压力、孔隙水压力、深层土体位移等数据。研究表明:1)MJS工法和高压旋喷桩在施工期间均表现出不同程度的挤土效应,但MJS工法表现出的挤土效应基本可以忽略不计。2)高压旋喷桩施工引起的最大土压力及最大孔隙水压力均大于MJS工法施工引起的土压力和孔隙水压力,高压旋喷桩最大压力值与MJS工法最大压力值之比均大于2.00,高压旋喷桩最大孔隙水压力值与MJS工法最大孔隙水压力值之比均大于1.33。3)MJS工法施工引起的土体水平位移明显小于普通高压旋喷桩施工;MJS工法和高压旋喷桩均表现出表层水平位移较大,而随着深度增大,土体水平位移逐渐减少的特点。4)随着水平距离逐渐增大,MJS工法和高压旋喷桩施工引起的同深度土压力、孔隙水压力均逐渐减小。     

沉桩挤土效应的桩身与土体水平位移分析

依托XT高速公路K63+500附近引孔加桩加固管桩地基路堤工程,划出一块区域作为试验区,进行了管桩施工时的桩体及桩间土的水平位移测试,并根据桩体水平位移(沿深度)曲线推算得到新加管桩的桩身最大弯矩。结果表明:(1)沉桩挤土效应对桩体和桩间土所产生的水平位移基本一致;(2)由管桩和桩间土内测斜管测得的水平位移沿深度曲线计算出的最小曲率半径接近,其中曲线上段所得的管桩最小曲率半径是桩间土的0.93倍,下段为0.90倍。(3)引孔加桩施工的挤土效应明显,部分新加管桩桩身最大弯矩超过管桩最小开裂弯矩,可能已经出现开裂。     

高速铁路多桩型硅藻土地基处理试验方案研究

为研究高速铁路硅藻土地基处理挤土桩与非挤土桩桩型的适应性及加固效果,依托新建杭绍台铁路硅藻土路基试验段,通过螺杆桩、CFG、钻孔灌注桩的施工工艺试验、桩基小应变测试试验、正常及浸水单桩静载荷试验,分析了非挤土桩与挤土桩的成桩过程、桩身质量完整性及加固效果;通过不同桩型的正常及浸水单桩复合地基激振试验,分析了非挤土桩与挤土桩的动响应特性及长期稳定性。通过上述试验,获得了硅藻土桩身侧摩阻力参数,浸水对硅藻土地基加固效果影响较小;验证了非挤土桩工法的适用性,由于挤土桩施工易造成硅藻土结构丧失且不能实现挤土效应,承载力无法满足设计值,且施工工效低不适用硅藻土地基处理,优选钻孔灌注桩加固方案。     

软粘土中挤土桩桩周土重固结沉降计算分析

针对软粘土中挤土桩的重固结沉降包含有几何非线性和材料非线性三维渗流固结问题,基于ADINA有限元程序和三维Biot固结有限元理论,定义桩周土为多孔介质材料,按照圆柱形空腔体扩张理论模拟了沉桩过程,分析了打桩完成后粘性土超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况,并把分析结果与软粘土中挤土桩工程的地表实测沉降结果进行了比较.结果表明,考虑弹塑性本构关系和三维渗流固结的有限元模型能较好地模拟挤土桩重固结沉降过程,能为挤土桩的进一步研究提供技术方法.     

预应力管桩在连云港地区中小桥梁下部结构中的适用性研究

预应力管桩因其具有制作标准、承载力高、运输方便、施工快速等优点在房地产基础、路基工程中广泛应用,但作为中小桥梁下部结构在江苏省尚未广泛使用。本文通过连云港地区2个公路桥梁试验工点预应力管桩试桩工程展开单桩承载力时效性研究,同时开展孔隙水压力的监控和静力触探试验,得出：预应力管桩采用锤击法沉桩,经过28天休止期后单桩极限承载力与初始单桩极限承载力相比,平均可以提升80%-90%;孔隙水压力在沉桩过程中有明显上升趋势,但整体提升幅度不大;沉桩对砂土层影响较大,但整体上没有明显的挤土效应。预应力管桩可供类似工程条件下推广使用。     

粉土中预应力管桩的承载力时效性试验研究

通过系列载荷试验,该文研究了粉土中预应力管桩的单桩极限承载力的变化规律及时间效应,采用现场标准贯入试验,分析了粉土中预应力管桩的土塞特性、不同沉桩方式对桩周土力学性能的影响,得到了一些有益的结论。     

膜袋注浆桩在软基处理应用中的试验研究

在介绍膜袋注浆桩及其加固机理的基础上,通过现场实体试验,对注浆过程中孔隙水压力变化进行了分析,并结合注浆量统计分析、现场开挖检验和钻孔抽芯检验对成桩状况进行了研究,结果表明直径为40cm的单个注浆孔挤土效应影响范围可达5m,在2m范围内挤土效应衰减较快,而注浆后可形成连续、强度较高的桩体。