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。     

沉桩施工过程超静孔隙水压力变化的试验分析与研究

软粘土层深厚的地区进行预制桩沉桩施工将产生超静孔隙水压力的累积,过高的超静孔隙水压力会使周围土体及建筑、地下管线等产生较大的变位,甚至产生破坏.结合实际工程,介绍了沉桩施工所引起超静孔隙水压力变化的原型试验.试验表明,单桩沉桩显著影响范围可达15 m,沉桩引起的超静孔隙水压力水平可以达到甚至超过上覆有效土压力,并出现两个不同的相对稳定水平阶段.     

软土地基CFG桩施工对桩周土扰动影响研究

采用振动沉管法施工CFG桩时,沉管的振动和挤压效应将对桩周土产生极大的扰动,对饱和软粘土则会引起很大的超静孔隙水压力。通过某工程CFG群桩施工过程中及施工后一个多月的孔压跟踪观测,系统研究了群桩施工引起的超静孔压的累积、分布及消散规律,还进行了不同天数原位静力触探试验,探讨了在群桩扰动后随超静孔隙水压力的消散,桩间饱和软土强度随时间的恢复。试验结果认为:非排土施工工艺对桩间饱和海相软土的扰动非常大,桩间土强度恢复非常缓慢。     

软土地基中CFG桩单桩施工引起的超静孔隙水压力

当采用振动沉管法施工CFG桩时,沉管的振动和挤压效应将对桩周土产生极大的扰动,对饱和软粘土则会引起很大的超静孔隙水压力。通过某工程现场CFG桩施工所观测的桩周超静孔压数据的分析和整理,系统研究了单桩施工产生的超静孔压的发生发展过程,分析了超静孔压在桩周径向及深度上的分布,探讨了超静孔压的消散规律,以期为优化这类桩的施工以及合理桩间距的确定提供现场实测资料。     

饱和砂中静压沉桩对超孔隙水压力的影响

通过采用模型试验,研究直径为37 mm的闭口模型桩静压沉桩时,饱和砂中的超孔隙水压力的产生规律.发现饱和砂中沉桩引起的超孔压沿径向远离桩身表面的时候,超孔隙水压力先增大后减小,超孔隙水压力最大值发生在距桩身表面径向距离r=2D(D是桩径)处.沿深度方向,中间部分的土体中超孔压最大,上部和下部的土体中产生的超孔隙水压力较小.最后采用离散元软件研究了静压沉桩速度对超孔隙水压力的影响,发现沉桩速度越快,所产生的超孔压越大.     

CFG桩施工引起的超静孔隙水压力的现场试验研究

文章通过某试验段CFG单桩及群桩施工过程中桩周软土孔隙水压力的监测,分析了单桩和群桩施工引起的超静孔隙水压力累积及消散过程,对比了两者的一些相同点及不同点。分析认为,群桩施工过程产生的超静孔隙水压力不是各单桩对桩周软土影响的简单叠加,而是各单桩施工综合影响的结果,期间伴随着超静孔压的不断累积和不断消散,群桩超静孔压的这种反复累积消散的叠加效应将对桩周淤泥质软土产生很大的扰动。     

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。     

高铁站场PHC桩和CFG桩复合地基工程力学特性分析

对高铁站场咽喉区深厚软土大面积堆载预压下复合地基的工程力学与变形特性开展现场试验研究,分析不同位置和深度的超孔隙水压力、沉降变形以及桩土应力等参数随时间和填土高度的变化规律。研究结果表明：1）高铁站场咽喉区复合地基内的超孔隙水压力随着荷载增加而增大,达到峰值后,随时间延长而逐渐消散,其变化略滞后于荷载的变化;超孔隙水压力的最大值出现在下卧层上部,此处附加应力也较大;在下卧层中,随着深度增加,超孔隙水压力逐渐减小。2）高铁站场咽喉区复合地基由路堤中心向外,桩应力、桩间土应力及桩土应力比总体呈减小趋势。在路堤填筑和预压中,站场咽喉区复合地基桩间土应力向桩传递,桩间土应力逐渐减少,桩顶应力逐渐增大,并逐渐趋于稳定。     

考虑前期降雨的非饱和土边坡稳定性分析

为研究降雨期和停雨期的非饱和土边坡稳定性变化,使用饱和-非饱和渗流理论,分析了考虑前期降雨的边坡的渗透系数及孔隙水压力变化,得到各阶段边坡安全系数。结果表明:在降雨过程中孔隙水压力和渗透系数随深度的增加呈先减小后增大的规律;坡脚受前期降雨的影响较明显;受渗透系数较小和临界滑动面较深的影响,停雨后边坡安全系数仍持续减小。     

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。     

筒桩复合地基固结性状三维有限元分析

考虑了桩、土、土工格栅之间的相互作用及地基土体固结的影响,采用三维有限元方法研究了路堤荷载作用下,打穿软土层和未打穿软土层的固结特性、沉降特性和应力分布特性,并对桩长、桩间距等影响因素进行的分析。研究表明:应使桩长穿透软土可压缩层,以满足控制地基最大沉降量的要求;格栅最大拉应力分布于盖板边缘处,随着地基固结时间的增加,格栅拉应力逐渐增大;随桩间距的增加,复合地基桩端处超静孔压的消散速率变小,桩与桩间土的沉降加大;随着桩长的增加,下卧土层超静孔压消散速率明显加快;临界桩长范围内,桩长对地基沉降起控制作用。     

开口和闭口对静压PHC管桩贯入特性影响试验研究

为了更加精确监测开口与闭口高强预应力混凝土（PHC）管桩的沉桩过程，研究压桩力、桩身轴力、桩端阻力以及桩侧摩阻力随贯入深度的变化规律。在桩身布置低温敏光纤光栅（FBG）传感器，并在桩端安装土压力传感器，对2根闭口（P1桩，P2桩）和1根开口（P3桩）足尺PHC管桩进行现场贯入试验。试验结果表明：随着桩身贯入深度的增大，压桩力基本呈增大趋势，且P3的压桩力小于P1，P2，约为P1，P2的33.9%~79.7%；桩身轴力随贯入深度增大而逐渐减小，P3的桩身轴力小于P1，P2，压桩结束后约为P1，P2的59.16%~67.75%；桩端阻力与土层分布及土层的特性密切相关，土层越硬桩端阻力越大，且土层的变化对P1，P2的影响较大；随着贯入深度的增大，桩侧摩阻力的退化现象较明显。试验结果对道路工程中PHC管桩的应用具有重要意义。     

地铁列车振动荷载作用下隧道底部土层孔隙水压力及变形特性研究

为研究地铁列车振动荷载长期作用下隧道底部土层的孔隙水压力及变形特性,以北京地铁7号线2期（东延）工程为背景,利用ADINA有限元计算平台建立典型隧道区间断面的有效应力分析模型,进行上限速度行车荷载作用下饱和场地土层-隧道体系水土耦合动力响应分析,研究典型位置处孔隙水压力时程变化规律,并预测地铁振动荷载作用下引起的沉降量。同时,对北京地铁7号线粉细砂进行土工室内试验,进一步研究隧道底部土层在地铁行车荷载作用下的孔隙水压力及竖向变形发展规律。结果表明： 1）在长期列车振动荷载作用下,隧道底部土层孔隙水压力逐渐增大,且增大值随土层深度的增加而减小; 2）土体的累积超孔隙水压力比和累积应变量随着荷载幅值的增加而增大; 3）与非均等固结条件相比,均等固结条件下的超孔隙水压力比较大,但累计应变量小; 4）列车振动引起的超孔隙水压力和应变均较小,超孔隙水压力在列车停运期间足以消散完毕。     

天津吹填泥浆成壳的监测与分析

为研究天津吹填泥浆成壳过程土体中的孔隙水压力与壳体沉降量的变化以及壳体厚度的形成,设计了六种不同的真空预压新型水平排水体。通过模拟试验发现,壳体的沉降量与壳体的厚度成正比,土体中负的超静孔隙水压力随着深度以及至排水板距离的增加而减小。土体中孔隙水压力、壳体沉降量以及壳体厚度均与排水路径有关。研究成果对于了解吹填泥浆成壳机理具有一定的指导意义。     

软土地层矩形顶管隧道工后地表沉降计算方法研究

矩形顶管隧道施工会使周围土体产生扰动,进而引起超孔隙水压力,导致施工结束后继续产生固结沉降,对周围环境造成危害。采用Peck公式计算矩形顶管在施工阶段引起的地表沉降量; 运用应力释放理论和应力传递理论,推导出矩形顶管隧道周围土体中任意一点的超孔隙水压力计算公式,采用分层总和法计算土体初始超孔隙水压力消散引起的工后地表固结沉降量;二者叠加得到工后地表总沉降量。提出固结开始t时刻的地表总沉降量计算方法,研究了地表沉降和地表沉降速率随时间的变化规律。算例分析结果表明： 本文方法计算得出的沉降速率在施工结束后3个月内最大,之后迅速减小; 横向地表固结沉降曲线和总的地表沉降曲线均符合正态分布规律。     

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。     

深水漂卵石地层桥梁承台锁口钢管桩围堰设计与施工研究

某铁路连续梁桥主墩3号墩位于安宁河中，承台施工期水深6 m，墩位处地质主要为大粒径的漂卵石和松散卵石土，部分位置有风化岩石；承台埋置深，需要在水下开挖的基坑深度达8 m，采用了CT锁口钢管桩围堰作承台施工的围护结构。基于承台处于大块漂卵石地质或风化岩石地层，采取了先钻孔后以砂土置换卵石土层再插打锁口钢管桩工法，保证了钢管桩打入深度足够、姿态顺直，且锁口部位变形小。经现场锁口止水材料配合比设计及工艺模拟试验，选取了适宜的锁口止水材料和填充工艺，经围堰施工完成抽水后验证，锁口止水效果良好。     

动静力排水固结法处理淤泥地基的现场试验研究

结合广州南沙港淤泥地基处理工程,利用超孔隙水压力、分层沉降和抗剪强度等指标,对动静力排水固结法加固淤泥地基的加固深度和加固效果进行现场试验研究。结果表明,增加总夯击能可明显地增大有效加固深度;夯击能一定时,夯击四遍或五遍,每遍点夯的夯击能控制在900 kN·m以下时,加固效果和加固深度均优于夯击三遍,重锤低落距夯击方式的加固深度和加固效果优于轻锤高落距。