钻孔灌注桩后压浆法在渭南某工地应用

近年来我国的高层建筑迅猛发展,对地基承载力的要求越来越高,高层建筑的基础形式一般采用灌注桩基础。为了满足设计要求;灌注桩的持力层要求是较为完整的岩石层或承载力较高的卵石层,桩长和桩径尺寸往往很大,使得地下部分的造价在整个工程总造价中占较大的比例;同时;由于桩长很长,也给施工造成很大的困难。渭南市某工地采用φ300mm桩径,桩长30m,试桩施工完成后,经过桩基检测,桩的承载力不能满足上部荷载的要求,其后采用后压浆法来提高桩的侧摩阻力和桩端承载力,从而使灌注桩达到提高基桩承载力、减少基桩沉降的结果。     

基于有限元计算的岩溶区CFG桩复合地基分析

分析了岩溶区复合地基的形成机理,并采用Plaxis有限元软件对岩溶区CFG桩复合地基的加固机理进行了研究,同时结合相关资料对岩溶区CFG桩复合地基在应用中存在的一些问题进行了探讨,得出的主要结论有:岩溶区CFG桩复合地基具有较高的承载力和有效控制沉降的能力;支承于基岩面的桩体属于摩擦端承桩或端承桩,倾斜基岩面对单桩承载力具有较大影响,建议在条件允许的情况下按照摩擦桩进行单桩承载力计算;岩溶区上覆土层土性变化大,地基处理规范中第9.2.5条CFG桩复合地基承载力的设计计算公式尚值得商榷,且规范中第9.2.8条加固区复合土层压缩模量计算公式亦值得商榷,建议采用桩长范围内土层承载力特征值的加权平均值f_sk计算复合地基承载力f_spk。      

深覆盖岩溶地区高层建筑桩基优化实践

高度超过150 m的高层建筑,对地基基础的承载力要求较高,一般采用桩筏基础型式。位于深覆盖岩溶地区的桩基础,应充分发挥岩溶上覆地层的承载力,避开岩溶发育的不利地段,达到桩基优化的目的。文章结合深覆盖岩溶地区一高度为177 m的高层建筑项目,详细介绍了桩基优化设计、大面积工程桩施工以及桩端后注浆施工情况。项目采用桩端后注浆工艺并运用长短桩设计理念,将桩长由原设计的40 m优化至核心筒区域28 m及非核心筒区域23 m,试桩检测结果和塔楼沉降观测结果表明,单桩竖向极限抗压承载力和基础刚度均能够满足设计要求,且基础差异沉降较小,说明桩端后注浆技术能有效提高桩基承载力和基础刚度,采用长短桩设计理念可显著控制差异沉降,深覆盖岩溶地区可利用后注浆技术,充分发挥灰岩上覆地层的承载力,来规避穿越岩溶区域的桩基施工风险。      

成层地基中单桩竖向承载力鲁棒性设计

城市建设中桩基应用广泛,单桩竖向承载力的计算方法及可靠性越来越受到设计人员重视。针对桩基设计中岩土参数的不确定性及桩基穿越成层地基对桩身承载力的影响问题,提出基于可靠度理论的鲁棒性设计方法。利用岩土参数变异性的平均值及标准差充分考虑岩土参数的不确定性,并通过扩大考虑地基土的不确定因素将单桩竖向承载力鲁棒性设计由砂土推广到黏土等一般性土壤;提出采用分层计算桩侧摩阻力作为不确定因素考虑地基土成层分布问题,按照承载力极限状态与正常使用极限状态作为目标函数进行桩基竖向承载力设计。单桩承载力鲁棒性设计将鲁棒性作为安全性评价标准,来评估桩基设计方案的可行性,以鲁棒性与经济性为优化目标对桩基设计进行多目标优化,设计方案在满足桩基承载力要求的同时,保证了桩基设计方案的鲁棒性与经济性。     

岩溶区建筑场地桩基平均入岩高程预测

嵌岩桩入岩位置在岩溶场地具有很大的不确定性,成桩难度和桩基方案技术经济性论证缺乏可靠依据,这是目前岩溶场地桩基础、筏板基础和复合地基优选时的常见问题。本文将基桩入岩起始位置处的高程定义为基桩入岩高程,岩溶场地所有基桩入岩高程的平均值称为场地桩基平均入岩高程。场地桩基平均入岩高程决定了场地基桩入岩深度的变化范围,反映了场地桩基成桩难度及其技术经济性。以柳州市金盛广场4#楼桩基工程为背景,基于岩溶区已有的桩基入岩概率模型建立了场地桩基平均入岩高程预测模型,所需数据来源于岩溶场地丰富、廉价的勘察钻探资料,无需补充其他额外测试或勘测数据,合理考虑了岩溶地基溶蚀特征和桩径大小等两个影响因素。研究表明,岩溶场地桩基平均入岩高程预测值与实测值误差一般不大于0.5 m,满足岩溶地区嵌岩桩技术经济性论证的精度要求,可作为岩溶场地基础方案优选和成桩工艺选择的基本依据。     

用载荷试验及钢筋计测试联合确定一定深度上的桩基承载力

结合北京大使公寓工程桩基的测试,采用载荷试验和钢筋计的测试联合确定一定深度以下的桩基承载力的方法,对3根试验桩进行了测试。试验平面位于自然地表以下6 5m处,要求提供基础埋深-13 4m以下的有效桩长所具有的极限承载力。测试时,在桩体内主钢筋上预装了钢筋计,并测定了-6 5～-13 4m深度范围的桩侧摩阻力。从载荷试验中测定的-6 5m处桩基所具有的极限承载力中扣除上述桩侧摩阻力,可得到工程所要求的桩基极限承载力。实践证明,这是一种有效的测试方法。     

用三维有限元法对超长单桩桩端承载力的研究

基于有限元-荷载传递联合法,利用通用有限元软件ABAQUS对超长单桩的桩端承载性状进行了分析研究,具体分析了桩长、桩径、土性等因素对桩端承载力的影响。结果表明,桩长越长,桩端承载力越高;桩径越大,相应桩端单位面积承载力越低;土的弹性模量和内摩擦角对桩端承载力均有较大的影响,而凝聚力则影响较小。同时,也分析了桩侧摩阻力对桩端阻力的影响即桩侧摩阻力对桩端阻力有提高作用。     

桥梁桩基穿越溶洞的荷载传递机制试验研究

为探明公路桥梁桩基穿越溶洞的荷载传递机制,开展了回填法处理溶洞时桩基荷载传递机制现场试验,结合数值仿真方法,研究了回填法处治溶洞时穿越不同高度溶洞的桩基竖向承载特性和荷载传递机制,提出了不同洞高下回填材料引起的桩侧负摩阻力最大值及其分布范围占比的变化规律。结果表明：岩溶区桩侧负摩阻力的产生受溶洞类型的影响,填充型溶洞桩侧土体沉降较小,可为桩基提供较小的正摩阻力;非填充型溶洞桩侧土体沉降较大,桩侧表面会产生负摩阻力;采用回填法处理溶洞后,穿越溶洞桥梁桩基的竖向极限承载力随洞高增加而逐渐减小;洞高由3 m增加至12 m时,桩基竖向极限承载力对应的桩侧负摩阻力分布范围占洞高的比例由0%增加至27.14%。建议在实际设计中采用回填法处理溶洞时,应考虑穿过溶洞桥梁桩基在溶洞范围产生的桩侧负摩阻力对桩基竖向承载特性的影响;洞高为3～12m时,建议在溶洞顶面以下0、0.106H、0.214H、0.271H(H为洞高)范围内按负摩阻力计算桩基承载能力,以确保溶洞处治后回填材料固结沉降期间桥梁桩基承载安全。     

岩溶地区桩基承载性能试验研究

结合岩溶地区两个工程实例的静载荷试验和应力测试结果,对桩的荷载传递特性进行了对比分析,桩端岩溶对桩承载特性的影响,不仅表现为对桩端阻力的影响,对桩侧摩阻力也会产生影响。应用有限元方法分析了桩端岩土对桩承载力的影响。计算结果表明,桩端岩土的变形模量对承载力影响很大;随着变形模量增大,承载力将大幅提高。      

岩土工程勘察中桩基参数的综合取值方法

桩基础勘察中采用综合取值法提供的各土层的桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力,在单桩竖向极限承载力静载荷破坏性试验检测中得到验证,用该方法提供的桩基参数能够满足设计对单桩承载力特征值的要求。从工程桩破坏性试验的角度再次对该方法提供的桩基参数进行论证,采用反向对比计算,结果表明这种取值方法提供的桩基参数较为接近土层的真实应力状态。     

岩溶区冲孔桩施工技术综述

岩溶区因溶沟、溶槽、石芽、鹰咀、溶洞、土洞等发育,基岩面起伏强烈,给岩溶区桩基础施工带来较大困难。钻孔桩、挖孔桩施工技术在复杂岩溶地质条件下适应性较差,冲击钻孔技术对不均匀地层具有良好的适应性,实践证明冲击钻进是岩溶发育区最佳的嵌岩桩基础施工技术。本文重点论述岩溶区不同地质条件下相应的冲孔桩施工方法和钻进事故防治措施。     

喀斯特地区某桩基工程溶洞的处理措施

本文总结了粤北喀斯特地区某桩基础工程的施工过程,论述了喀斯特地区的溶洞特征及所采取的处理措施。     

岩溶地区桥墩桩基钢护筒变形加固处治技术

本文以大王山矿坑工程中桥墩桩基钢护筒变形事故为研究背景,通过理论分析与现场实际相结合,展开了岩溶地区桥墩桩基础钢护筒变形处治与力学分析研究,其主要研究结论如下：（1）桩钢护筒变形处理采用气切割钢护筒和千斤顶孔内校正变形法,并以内支撑、C30高流态混凝土填充、注浆加固辅佐;（2）型钢内撑采用80 mm×80 mm×2.5 mm矩形钢管,环向布置分为3个三角形,竖向设置间距以0.5 m为最优;（3）桩周预埋8根注浆小导管以及4根小导管向上倾斜插入溶洞内注浆,注浆加固效果明显;（4）气切割法逐层切割,每层切割高度50 cm,环向划分为3块进行切割,并用2 cm厚钢板弯制成2个半圆,焊接封闭成环。本项目研究内容可为类似工程提供理论和实践支持。     

中老铁路桥梁桩基岩溶处理施工技术研究

依托中老铁路朋松楠松河特大桥岩溶桩基施工,综合工程安全、质量、工期、成本、环境等多方面因素,研究不同发育形态岩溶较适用的处理技术,对比分析抛填黏土片石筑壁法、钢护筒跟进法及两者相结合的处理方法在不同发育形态岩溶处理中的优缺点和适用性,结果表明:对于小型空洞、中型全填充或局部填充溶洞,抛填黏土片石筑壁法可快速、高效、经济地完成溶洞处理;对于中型空洞、大型溶洞、形成较大地下水流通道的溶洞,抛填黏土片石筑壁法与钢护筒跟进法相结合的处理方法有效解决了单个处理措施施工中伴随的工效低、易塌孔、灌注混凝土超方、钢护筒挤压变形等问题,经济、高效地完成了该溶洞处理。根据本研究成果,提出了桥梁桩基岩溶处理较适用的选定原则及控制要点。      

夯实水泥土桩复合地基有效桩长与桩身强度关系试验研究

通过室内模型试验,实测得到水泥土材料的破坏形式、夯实水泥土桩复合地基桩土荷载分担比、桩土应力比、桩间土深层变形等承载及变形性状。给出了文中试验条件下,给定桩身强度的夯实水泥土桩复合地基的有效桩长或有效复合土层厚度,认为设计夯实水泥土桩复合地基时,应考虑桩身强度对承载力的影响桩体,设计应以桩身强度控制,使由桩身强度确定的单桩承载力大于（或等于）由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。     

桩端阻力与桩侧阻力相互作用研究

以嵌岩桩为例,通过进行室内模型试验分析,研究了桩端阻力与桩侧阻力的相互作用。结果表明,桩端岩层对桩侧阻力有较大影响,表现为随着桩端岩石强度的越高,桩侧阻力有增大现象,但这种桩侧阻力的增强效应并不发生在整个桩侧,只集中在桩端附近,反过来,较好的桩侧岩层又可使桩端阻力增大。利用此种相互作用关系可提高桩的承载力,优化桩基设计。     

按复合桩基设计锚杆静压桩处理地基

基于复合桩基设计理论,针对一采用锚杆静压桩处理烂尾楼地基的工程实例,分析了基础的承载力与沉降随锚杆桩数量的变化,对设计方案进行了优化,同时,讨论了锚杆桩施工后桩与土体的荷载分担和基础整体安全度。分析表明：采用复合桩基的设计理论,可以减少地基处理需要桩数,节约经济投入。     

岩溶区桩基冲切破坏模式及安全厚度研究

针对岩溶区桩基冲切破坏模式研究的不足,结合混凝土平板受力特性,运用极限分析原理确立了符合工程实际的岩溶区桩端溶洞顶板冲切破坏机制。引进格里菲斯非线性岩石强度准则,基于功能原理导出了桩端岩层抗冲切破坏的极限荷载,然后通过变分原理求得了冲切破坏体的母线方程,最后通过微分获得了岩层抗冲切安全厚度计算公式。参数分析表明：冲切破坏模式主要取决岩石抗压与抗拉强度之比 , 值越小,冲切破坏体底部直径 越小;反之,冲切破坏体底部直径 越大。一般情况下, 的值在2.0～4.0之间。岩石抗压与抗拉强度的比 也是抗冲切安全厚度确定的主要影响因素,随 值的提高,安全厚度应适当增大。对于石灰岩地区,安全厚度一般取2～3倍桩径较为合理。工程算例对比分析表明,理论计算与实测结果吻合较好,其结果对岩溶区桩基设计有一定参考价值。     

基于区间非概率可靠性方法的岩溶区桩基下溶洞顶板稳定性评价

岩溶区桩基下溶洞顶板稳定性影响因素取值的不确定性及其样本数量的有限性,给桩基下溶洞顶板稳定性的评价带来了一定困难。根据现有研究成果,建立桩基下溶洞顶板抗冲切、抗剪切和抗弯力学简化模型,并从理论上推导相应的稳定性验算公式。在此基础上,结合区间分析理论和结构非概率可靠性度量方法,提出了基于区间非概率可靠性方法的桩基下溶洞顶板稳定性评价方法。该方法采用MATLAB中的INTLAB工具箱进行区间运算,并运用截断法消除运算过程中的区间扩展现象,最后通过比较溶洞顶板体系的非概率可靠性指标η与1的大小来判断桩基下溶洞顶板稳定性。以丹霞高速互通中D匝道2#桩基下溶洞为例,计算出该桩基下溶洞顶板体系的非概率可靠性指标η=7.95,该值大于1说明该桩基下溶洞顶板处于稳定状态,且评价结果与工程实际相符,表明了该方法的合理性与可行性。分别以3种功能函数为单位,研究当区间变量的变异系数C不同时(C从0.01递增至0.1),对应非概率可靠性指标η的变化规律。研究表明,随各区间变量变异系数C的增大,相应非概率可靠性指标呈不同程度的降低,其中溶洞顶板厚度h的变异性对评价结果影响最大,其次为桩端阻力分担比T,桩顶反力F的影响相对最小。