宁波软土地区MJS工法桩施工对临近既有建筑物的影响分析

为解决围护桩施工时的挤土效应对临近既有建筑物变形的影响,基于宁波地区首例MJS工法桩应用实例,详细介绍了MJS工法桩的施工原理,并提出了一套适合宁波软土地区的施工和设计参数。最后,采用建筑物沉降位移、建筑物倾斜、地表沉降和深层土体位移等动态跟踪监测手段得到了MJS工法桩施工期间临近既有建筑物的沉降和倾斜变化规律、周边地表的沉降变化规律以及深层土体的变形规律,并进行了MJS工法成桩质量情况分析。结果表明:1)MJS工法桩施工期间对周围环境影响很小,基本上可以忽略不计;2)MJS工法桩的水泥掺量大于50%时,其单轴抗压强度大于1.49 MPa;3)在淤泥质土中MJS工法的成桩质量会随着加固深度的增大而降低。     

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。     

软弱围岩隧道管棚水平旋喷组合预加固变形规律

为研究软弱围岩地层管棚水平旋喷桩组合结构的预加固效果,采用三维弹塑性有限元方法对比分析了单独使用管棚、单独使用旋喷桩、管棚与旋喷桩组合预加固及无加固4种工况下隧道结构体系的位移变化规律。结果表明:1)水平旋喷桩和管棚2种工法中,水平旋喷桩预加固工法控制拱顶下沉、拱脚收敛值和掌子面稳定性能力显著;2)管棚预加固工法控制地表沉降的能力较强;3)管棚和旋喷桩组合结构控制拱顶沉降和拱脚收敛,掌子面水平位移性能突出,管棚水平旋喷桩组合结构使地表沉降减小91.3%,拱顶沉降减小76.2%,拱脚收敛减小76.3%,其地表最大沉降值为2.7 mm,拱顶最大沉降值为25 mm,拱脚最大收敛值为4mm,最小收敛值为-9.4 mm,加固效果明显。     

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。     

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。     

基于流固耦合效应的深基坑降水开挖变形规律研究

以武汉时代广场深基坑项目为依托,运用ABAQUS有限元数值软件建立仿真模型,对比分析了基坑开挖流固耦合模型与非流固耦合模型基坑外地表沉降、基坑内土体隆起、双排桩水平位移和孔隙水压力规律。结果表明:(1)流固耦合模型与非流固耦合模型基坑外地表沉降规律大致相同,但是流固耦合模型的沉降位移量要大于非流固耦合模型的沉降量;(2)基坑开挖阶段考虑地下水影响的基坑底部土体隆起量要小于不考虑地下水影响的基底隆起量;(3)由于地下水的影响,流固耦合模型的双排桩水平位移值明显大于非流固耦合模型中双排桩的水平位移值;(4)由于支护结构的止水作用使得基坑内部土体的孔隙水压力变化较大,而基坑外部土体孔隙水压力变化则相对不明显。     

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。     

预应力管桩施工挤土效应的分析

预应力管桩施工时会产生挤土效应,对周边工程环境造成不良影响。通过对佛山一环试验段工程预应力管桩施工过程中孔隙水压力变化、深层土体侧向位移变化及表面沉降的监测,对预应力管桩在软基中挤土效应进行了分析和研究,并提出一些措施和建议,为设计与施工提供参考。     

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.     

淤泥地层中压入式沉井挤土效应的有限元分析

针对淤泥地层中压入式沉井下沉所产生的挤土效应及其环境影响问题,结合某超深地下车库工程,分析沉井压入挤土引起 的土体变形机制,并采用耦合欧拉-拉格朗日(CEL)法对下沉过程进行模拟,重点研究压入式下沉所引起的挤土效应。 研究结果表 明: 1)从土体位移来看,压入式沉井下沉挤土将引起地层发生4种典型变形,分别为井内土塞区的土体上拱、井边沉降区的土体被 带动下沉、稍远的主要隆起区的土体受挤压向上隆起及再远处的次要隆起区的土体隆起幅度逐渐减小; 2)下沉速度越快,竖向挤 土效应越大而水平挤土效应越小,刃脚挤压应力也越大,而当下沉速度为0.2~0.3 m/d时挤土效应最小; 3)土体压缩模量增大,竖 向和水平的挤土效应都会增大,且压缩模量小于2.03 MPa时挤土效应较小; 4)隔离桩可以较好地限制挤土效应引起的土体位移, 但相应地也会使挤压应力增大; 5)为控制挤土效应,建议沉井压入下沉过程中遇到高压缩性的软弱地层时以压入为主,而在遇到 相对较坚硬的地层时则应更多进行井内取土辅助压入。     

二重管旋喷工法成桩直径实用计算方法

为了解决二重管旋喷工法成桩直径的预测问题，通过对二重管法成桩过程的理论分析，建立了可以考虑压缩空气影响的二重管法成桩直径的计算方法，并给出了相应的详细计算步骤。二重管法施工期间，压缩空气包裹高压水泥浆射流可以有效降低射流速度沿喷射距离的衰减速率，增强高压射流对土体的切削效应，使得高压旋喷桩的成桩直径明显增加，提高旋喷工法对软土地基的加固效果。所提出的实用计算方法可以有效考虑土性参数、旋喷参数以及压缩空气的影响。以旋喷施工时的空气喷射压力为主要控制参数，通过回归分析提出了可以表达压缩空气对成桩直径增大效应的定量计算公式。针对二重管法施工中压缩空气的常用压力范围0.5~1.5 MPa，得到了压缩空气包裹高压射流对旋喷桩成桩直径的增大比例，为27%~81%，这与工程实践经验非常接近（一般压缩空气可以提升桩径的范围为30%~90%）。以温州深厚软土地区的二重管法工程实例为依托，根据旋喷施工参数与土性参数，采用所提出的计算方法与成桩直径的现场实测结果进行了对比分析。分析结果表明：对于2根试桩C1和C2（实测直径分别为1.08，1.12 m），应用所提出计算方法产生的相对误差分别为5.6%和6.3%（计算直径分别为1.02，1.05 m），由此可见所提方法可以满足工程设计与施工的要求。     

低强度混凝土桩处理桥头软基的试验研究

在软土地基修建高等级公路中,“桥头跳车问题”是一个技术难题。低强度混凝土桩是一种新型的处理桥头深厚软基的工法。某大桥桥头段深厚软基采用该工法处理,对桩顶及桩间土沉降、土工格栅上沉降、深层土体水平位移、孔隙水压力变化、土压力变化等进行了现场监测,进行了静载荷试验,对测试结果进行了分析。结果表明,该工法方法能大幅度减小沉降,减小对桥台基础的水平推力,具有显著的经济效益。     

桩周土重固结在挤土桩上产生的负摩擦力及其时效性

基于比奥固结理论和ADINA有限元程序,分析了打桩完成后土中超孔隙水压力的消散和桩周土随时间固结沉降情况;然后结合荷载传递函数法,编制计算程序,对某一具体工程桩周土体重固结引起的在挤土桩上产生的负摩擦力及其时效性进行了研究.结果表明:沉桩引起的超孔隙水压力在3个月内基本上完全消散,桩周土重固结沉降在挤土桩上产生负摩擦力;在沉桩完成100 d后负摩擦力占桩基设计值的23.8%;所得结论为该工程桩基间歇期的确定提供了参考.     

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。     

MJS水平旋喷桩施工过程中的地表沉降分析

基于实际工程中出现的MJS水平旋喷桩施工过程中出现的地表沉降过大的现象,运用FLAC3D软件,分析水平旋喷桩在不同注浆置换率条件下加固地层所产生的地表沉降值,探求在水平旋喷桩施工过程中地表的沉降规律。同时,计算了不同注浆置换率条件下盾构开挖过程中的地表沉降,总结出不同置换率条件下地表沉降变化规律。     

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。     

粉喷桩施工引起的超孔隙水压力分析

依托江苏某省道软基处理工程,对桩周土压力和超孔隙水压力进行现场测试.测试结果表明:粉喷桩施工过程中,桩周土体同步产生较大超静孔隙水压力和土压力,随离桩距离增大而减小；施工完成后3h内超孔隙水压力基本消散完毕；粉喷桩施工速度越快,土体中产生的超孔压越大；超孔压朝着施工方向累积,背着施工方向表现出遮蔽现象；跳打施工比顺序施...     

强风化层超浅埋隧道高压旋喷桩荷载试验研究

以广东云茂高速公路新屋隧道的超浅埋施工为工程背景,对高压旋喷桩在全风化地层超浅埋隧道围岩加固处理的施工关键参数、地层加固效果进行对比研究。结果表明：(1)浆液压力、旋喷转速和提升速度对单桩静荷载承载力有明显的影响。相同静荷载条件下,浆液压力越大,单桩累计沉降值越低,累计沉降值增加较小,回弹量变化率基本相同;随着旋喷转速的增加,单桩累计沉降值越低,单桩累计沉降值变化率减小,回弹量变化率也减小;随着提升速度的提高,单桩累计沉降值提高,累计沉降值变化率减小,回弹量变化率基本保持不变;(2)桩体水泥土较均匀,强度较高且脆,冒浆部位所处地层主要为松散的粉质黏土层和含砂层;(3)经过高压旋喷桩底层加固之后,超浅埋隧道开挖后顶部围岩较稳定,围岩间裂隙被水泥浆液填充固结、完整性提高;桩体有效限制边墙外侧土体向隧道内侧变形,桩体也起到了一定的止水作用;高压旋喷桩加固提高围岩整体性,起到了固结隧道拱顶以上软弱土层的作用,为隧道浅埋段安全开挖创造了条件。     

双根水平旋喷桩施工地表隆起的计算与模拟

水平旋喷桩施工期间,周围土体受注浆压力和膨胀压力的共同作用而产生变形,为研究双根水平旋喷桩施工引起的地表隆起变形计算方法,文中依托上海地区单根水平旋喷桩施工工程,应用ABAQUS软件数值模拟与工程实例对比分析的方法,以Peck公式与叠加法为基础,研究了考虑不同桩间距条件下双水平旋喷桩施工引起的地表隆起计算方法。数值分析结果与该方法计算结果对比后发现,在地表12倍成桩直径的范围内,数值计算与公式计算结果的平均差异为6.8%,且公式计算结果略大于数值计算结果,满足工程实际中预测地表变形准确性与安全性要求。     

高压旋喷桩施工对相邻既有高铁基础的影响分析

为研究高压旋喷桩施工对既有高速铁路桥梁桩基础的影响,以一受高压旋喷桩施工影响而发生偏移的高铁桥墩为背景,采用ABAQUS对桥梁下部结构建模计算分析,将墩顶横向侧移的计算值与实测值进行对比,分析基桩的内力和位移,计算不同施工压力作用下桥墩的侧移量和横桥向基频的发展趋势,从动力和静力两方面评估结构现状,给出处理措施。结果表明:高压旋喷桩施工导致桥墩偏移,墩顶横向侧移的计算值与实际值较吻合,随着施工压力的增大,墩顶偏移量的增加也更快,横向基频变化不明显;基桩未出现裂缝;提出了采用应力释放孔来纠偏的处理措施。