浆固碎石桩单桩荷载传递特性研究

浆固碎石桩是加固软土地基的一种新型桩基技术,已成功应用于高速公路和高速铁路等工程软土地基处理。为了研究浆固碎石桩单桩荷载传递机制,假定浆固区压缩模量呈指数分布,应用圆形承载板作用下的半空间体位移的解,对竖向荷载作用下单桩复合地基各部分沉降进行分析,推导出桩轴向压应力、桩侧摩阻力和桩顶沉降计算公式。现场试验实测结果与理论计算结果对比表明,理论计算值与实测值相吻合,验证了理论计算公式的合理性     

碎石桩复合地基性状的弹塑性分析

基于双剪统一强度理论,利用复合地基中碎石桩与桩周土的竖向位移相等、侧向变形协调与连续的条件,通过弹塑性理论对碎石桩复合地基在竖向荷载作用下的应力、应变状态进行了弹塑性分析,探讨了权系数b的取值方法;讨论了b的大小对复合地基承载及变形性状的影响,并推出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土的塑性区半径的关系的系列解析算式;提出了对于碎石桩复合地基的设计应该实行承载力和沉降双重控制的设计思想。为验证该方法的可行性,将模型试验的结果与计算结果进行了对比,结果表明该方法对碎石桩复合地基的设计具有指导意义。     

静压钢管注浆微型桩承载性能试验研究

提出一种静压钢管注浆微型桩成桩工艺,包括混合注浆液(磷尾矿砂、水泥两种粉料与水混合)的配比设计与微型桩成桩施工方法。通过配比试验,分析水灰比(w/c)、磷尾矿砂与水泥质量比(s/c)对抗压强度的影响。通过现场7根短桩、6根长桩的注浆与抗压承载力试验,研究注浆液类型、两阶段注浆工艺、注浆体积与微型桩抗压极限承载力之间的关系,将实测结果与现行桩基规范及FHWA(Federal High Way Administration)微型桩施工手册和施工指导手册的计算结果进行了比较,研究结果表明,混合注浆液比水泥净浆早期硬化快,28d强度相当,配比为w/c=0.6、s/c=0.5时可以满足强度与注浆工艺要求;注浆后微型钢管桩抗压极限承载力提高了75%~150%;注浆量为3倍钢管体积的微型桩,极限承载力实测值约是现行规范计算值的1.33倍,与FHWA计算结果接近。     

钻孔灌注桩压浆后浆液沿桩侧上升高度及其对桩周土的作用方式研究

在后压浆过程中,普遍存在浆液沿钻孔灌注桩上升的现象。在压力作用下,浆液沿着桩土间软弱层向上运动,对桩侧土进行挤压,在使桩径扩大的同时,对桩周土进行加固。通过对后压浆作用机制进行分析,利用宾汉流体的本构方程与运动方程推导出浆液上升高度的计算公式;应用圆柱孔扩张理论,分别推导出桩周土处于弹性状态和弹塑性状态时的径向位移计算公式。计算结果与实际工程的实测结果进行对比,基本吻合。     

基于黏度时变性的桩端压力浆液上返高度模型及工程应用

桩端后压浆浆液上返高度对后压浆桩承载力的计算影响较大。基于幂律型流体的黏度时变性特征,推导了考虑黏度时变性的桩端压力浆液上返的理论计算公式,并给出了参数的确定方法及成层土中浆液上返高度的迭代算法;结合台州湾大桥的接线工程,利用电磁波CT对桩基后压浆的加固效果进行了探测分析。结果表明,采用浆液沿压浆管道阻力损失的拟合值并考虑黏度时变性得到的浆液上返高度的计算结果与实测结果基本吻合且偏于安全,而忽略黏度时变性得到的计算结果偏大,会对后压浆桩的承载力设计造成不利影响。此外,电磁波CT能观测到桩体、水泥浆加固体及土体的分布情况,且能推测出水泥浆液在桩端的扩散范围和沿桩身的上返高度,可用于评价后压浆桩的压浆效果。研究成果可为后压浆桩的设计和效果检测提供参考和指导。     

桩端压浆对超长大直径桩侧阻力的影响研究

桩端压浆可大幅提高超长大直径桩侧阻力,且桩侧阻力的提高成为桩承载力提高的主要原因。桩土间存在一个软弱层（泥皮层）,浆液在压力作用下总是沿着软弱面向上运动,并对桩侧土产生挤压,在使桩径扩大的同时,亦对桩周土体进行加固,从而使桩侧摩阻力提高。根据超长大直径桩工程实例的静载荷试验、标贯试验及CT检测结果证明,压浆后在桩端以上一定范围内桩周土强度提高,桩侧阻力提高12.39 %～52.87 %,侧阻力增量占总增量比例达56 %～88 %。     

不均匀卵石持力层桩端后注浆效果试验研究

我国东南沿海尤其是温州地区广泛存在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的地层。该区域的钻孔灌注桩常采用后注浆技术改善其承载性能。为了评价后注浆技术对这类地层中灌注桩承载力改善效果,开展了相应的模型试验,对比了不同注浆量对桩承载力的影响程度;并结合扫描电镜（scanning electron microscope,简称SEM）试验分析了浆液分布特点,探讨了浆液在卵石层中的扩散范围,研究了浆液扩散范围与桩承载力之间的关系。结果表明：浆液能够有效地填充桩端卵石层,注浆量的增加使得填充范围扩大,填充范围为3～4倍桩径时,桩的承载力改善最显著。在不均匀卵石持力层中存在一个最优注浆量,最优归一化注浆量约为2.8,若超过该最优注浆量归一化值,桩的承载力不再显著提高。单桩模型试验确定的最优注浆量与刘金砺公式[1]的预测结果接近。扫描电镜技术有助于评价桩的后注浆技术在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的土层中的效果。     

基于圆孔扩张理论的碎石桩承载力计算方法

本文深入研究碎石桩复合地基的受力变形机理,利用摩尔库伦弹塑性材料的剪胀特性,同时引入应力跌落三折线模型,视筋箍碎石桩承受上部荷载时的径向鼓胀为圆孔扩张,将产生变形的桩周土体分为弹性区和塑性区两部分,运用Vesic圆孔扩张理论分别建立了弹性区和塑性区桩周土体的应力场和位移场表达式,进而利用桩体影响半径处土压力为静止土压力的假设,求出了桩周土对碎石桩的径向围限力,再结合被动土压力公式导得了碎石桩的单桩承载力计算式。为验证该方法的可行性,本文结合实际工程数据对所推导的承载力计算式进行了验证分析,结果表明计算值与实测值吻合。     

碎石桩复合地基承载力性状分析

按等置换率原则建立碎石桩复合地基有限元计算模型，在考虑基础刚度、荷载强度变化条件下对比分析了天然地基与复合地基附加应力分布特征、塑性区扩展规律；根据有限元计算结果分析了桩身荷载传递规律并与实测结果对比确定桩身应力随桩身呈指数衰减。计算结果还表明：桩土应力比不仅与桩土模量比有关，也与荷载水平及置换率有关；在鼓胀破坏情形下桩体侧向变形性质取决于桩周土而与置换率、模量比、桩长无关。     

桩周土局部软化或强化对群桩性状的影响

当桩入土时,由于桩周土的性质不同将引起桩周土的局部软化或局部强化现象。提出一个能够考虑桩周土局部软化或局部强化对桩的性状影响的桩筏或桩箱共同作用的分析方法,并通过工程实例,分析不同参数情况下土对群桩基础的影响,提出一个能够考虑桩周土的软化和强化对桩性状影响的共同作用的实用方法。同时也分析了在局部软化和硬化情况下对群桩的沉降以及受力的影响。     

粉煤灰碎石混凝土灌注桩法加固软弱地基效果的分析与检验

对由深厚软弱土层组成的地基,采用粉煤灰碎石混凝土灌注桩法予以加固处理时,其施工机具相对简单,工期短,节约“三材”,投资省,具有显著的经济效益。由粉煤灰碎石混凝土灌注桩和深厚软弱土层共同构成的复合地基的工程特性,介于一般碎石桩复合地基与混凝土桩桩基之间,其基本特征是:承载力的提高,主要是置于深厚软弱土层中的粉煤灰碎石混凝土灌注桩的排水和垂直加筋作用的结果;其承载机理,部分具有一般碎石桩复合地基的特征;在结构物荷载作用下,其桩、土荷载分担特征,比较接近于普通混凝土桩桩基。     

旋喷桩复合地基设计几个计算参数的探讨

旋喷桩复合地基设计包括桩径设计、布孔形式、孔距确定、单桩承载力及复合地基承载力计算等,设计计算参数的确定是从工程的经济效益和技术可行性考虑,并结合当地工程地质和水文地质条件等因素进行综合选择的。文章根据桂林地区的具体情况,就旋喷桩复合地基设计的几个计算参数作简要的探讨。     

高压旋喷法在漂卵石冲洪积土软基处理中的应用

对于厚层的含漂卵石的山前冲洪积土软弱地基,采用常规的CFG桩、水泥搅拌桩进行地基处理,存在成孔难,复合地基承载力偏低等问题。本文以桂平市某高层商住楼工程为例,介绍了高压旋喷桩复合地基的设计和加固效果检测,结果表明,采用潜孔钻机引孔+高压旋喷桩加固技术处理含漂卵石软弱地基,能有效地解决成孔难问题,也大大提高了地基承载力和成桩效率。     

路堤荷载下具盖板的浆固碎石桩桩土应力比研究

桩土应力比是反映复合地基工作状态的重要参数,前人做了较多的理论工作,但理论解通常是在桩顶铺设砂垫层情况下推出的。在路堤荷载下浆固碎石桩复合地基一般在桩顶设置盖板,针对浆固碎石桩复合地基的特殊情况,进行了理论模型简化,并且运用极限平衡理论和弹性理论,推导了设置盖板的浆固碎石桩复合地基在路堤荷载下桩土应力比公式,并通过工程实测资料进行了验证,其结果可为浆固碎石桩复合地基的优化设计提供参考。     

多元桩复合地基在高层建筑地基处理中的应用

介绍了钻孔夯底灌注桩———上部为灌注桩、下部为夯扩桩与钻孔夯扩挤密灰渣土桩相结合形成的多元桩复合地基在某工程中的应用 ,其中利用钻孔夯底灌注桩主要提高承载力和控制建筑物沉降 ,利用钻孔夯扩挤密灰渣土桩主要挤密桩间土 ,降低回填土层压缩性。通过分析计算得出了最佳地基处理方案 ,为类似工程提供了应用实例     

长短桩技术在有邻近堆土建筑中的应用

建筑物周边的不均匀堆土给建筑物带来了安全隐患,如何消除这些安全隐患又避免高昂的桩基工程造价,就这一问题针对土层中存在多层可利用的桩端持力层提出了短桩、桩间土提供承载力,堆土侧采用长桩控制建筑物的不均匀沉降的长短桩组合桩基础的设计思路,并对全短桩方案和邻近堆土侧加长桩长的长短桩方案分别进行了三维有限元分析。分析结果表明,对有邻近不均匀堆土的建筑物采用长短桩组合桩基础,不仅可以有效地控制建筑物的不均匀沉降,而且大大减小了桩基础的工程造价,对解决不均匀堆土对建筑物带来的危害,提供了一种设计思路。     

饱和软土中钻孔灌注桩竖向承载力时效分析

针对目前饱和软土中钻孔灌注桩竖向承载力时间效应研究不多的情况,结合现场试验对饱和软土钻孔灌注桩承载力时间效应机理进行了分析。结果表明：随着时间增长,桩周被扰动土的结构强度逐渐恢复,摩阻力逐渐增加,钻孔灌注桩竖向承载力呈现一定的时效性,但不宜扩大桩竖向承载力的时效作用,时间效应可对桩竖向极限承载力产生10 %以上的影响。     

刚性桩复合地基的主动土压力分析

桩足够长、桩间距不大于6倍桩径的刚性桩复合地基中,在桩间土内部的剪切力和桩土间摩擦力共同作用下,桩顶段桩间土压力仅在一定深度范围内有所增加,且随深度迅速衰减,而桩顶段桩身轴力随深度增加。基于刚性桩复合地基的这一特点,紧邻刚性桩复合地基开挖基坑且基坑底高于刚性桩桩底时,得出刚性桩复合地基上的附加荷载作用在支护结构上的主动土压力可以简化为倒三角形,最大主动土压力作用在刚性桩桩顶平面与支护结构相交处,随深度增加,主动土压力迅速衰减至0。实践表明该计算方法比较符合工程实际。     

基于统一强度理论的灰土桩复合地基挤密影响区半径计算

灰土桩复合地基因桩体鼓胀变形使得桩间土体挤密,可以确定其挤密影响区范围,对评价地基加固效果有着十分重要的意义。采用统一强度理论,结合桩土变形协调条件,推导出复合地基沉降量与挤密影响区半径的关系式,并讨论不同b值、不同桩径d、不同深度条件下挤密影响区半径的变化趋势及影响特性。研究表明,挤密影响区半径随着地基深度的增加而减小,灰土桩最佳挤密深度范围为桩顶至1/3桩长深度之间;挤密影响区半径在1.51d～1.68d（d为桩径）之间,增大d可以有效扩大挤密影响区半径;应考虑中间主应力效应对岩土材料强度发挥的积极作用。     

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。