岩溶塌陷区刚性桩复合地基技术应用

在覆盖型岩溶地区,地面塌陷是一种常见的地质灾害,人类工程活动特别是大量抽排地下水或深基础施工的扰动都将引发或加剧地面塌陷。在塌陷范围内不允许采用天然地基,对于重要建筑物常采用桩基础;近年来,刚性桩复合地基已开始逐渐推广使用。深圳龙岗中心医院门急诊综合大楼即是一个典型的工程实例,为避免深基坑开挖大量降排岩溶地下水而造成严重的地面塌陷,对地下室的设计做了调整,并针对复杂的岩溶地质条件及发育特征,采用特殊的刚性桩复合地基;文中重点介绍了素混凝土桩复合地基的设计思路、以及成桩过程中的岩溶塌陷的治理措施。     

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。      

沉降控制复合地基设计与测试研究

分析了深层搅拌桩复合地基承载特性及影响复合地基沉降变形的因素,针对具体工程,对深层搅拌桩复合地基以沉降作为控制标准进行设计,并通过桩间土应力和桩顶应力的测试,研究了复合地基桩土应力分布特性。沉降监测结果表明,该建筑物沉降量与预测值较为接近,表明在软土层较厚并且存在软弱下卧层地区,复合地基按沉降控制设计是可行的。     

复杂岩溶场地下的高层建筑地基处理

岩溶地区上高层建筑的基础设计是建筑工程中地基处理的难点。岩溶地基存在土洞溶洞多,岩面起伏大、地下水不可预见等特点,使得岩溶地基高层建筑基础设计具有极大的挑战性。对一个卵石土岩溶地基高层建筑进行基础设计,通过现场土的载荷板试验、夯扩桩复合地基载荷试验、冲孔桩复合地基载荷试验等现场原位试验,获得了丰富可靠的资料,根据试验结果和场地覆盖层厚度、岩溶发育情况进行科学的计算分析,最后采用筏板下多桩型复合地基处理方案,该方案既能满足承载力及沉降的要求,又同时考虑了溶洞坍塌及沉降不均的风险,且更为经济。将计算沉降与实际观测结果进行了比较,说明了地基处理方案的合理性,为高层建筑复杂岩溶地基处理提供了较好的借鉴。     

高压旋喷注浆技术在广核大厦地基处理中的应用

现代建筑工程中高层、超高层建筑基础大部分采用桩基础。对于灰岩地区,由于工程地质条件较差,存在大量的土洞、软土层、溶洞、节理、裂隙等不良地质现象,往往极大地影响着桩基础的设计与施工。广核大厦采用高压旋喷复合地基加筏型基础。实践表明,广核大厦地基处理技术,解决了在岩溶地区挖孔桩、灌注桩、钻（冲）孔桩难于成桩且工期无法保证的技术难题,地基处理效果显著,克服了灰岩地区各种不良地质现象的影响,增加了基础施工的安全性。     

海岸带特殊地质条件下双排钢板桩适用性案例分析

双排钢板桩结构是由两排钢板桩、桩间土和拉杆组成的挡土、止水复合结构,由于其较土石围堤占地面积小、施工速度快,较钢板桩整体性好,抗地震和波浪等动力稳定性好,在水利、水运、海岸工程中广泛应用。但由于钢板桩受地质条件影响较大,其使用效果和投入成本不尽相同。本文重点搜集和调查了国内外海岸带工程中使用双排钢板桩的工程案例,分别针对岩溶发育的岩性地基,高渗透性的砂性地基和深厚淤泥质软土地基对双排钢板桩的性能影响和设计约束进行分析。结合原有地质条件和设计资料,采用有限元软件补充计算分析,分析研究在各种不同类型的工程地质条件和水文条件下双排钢板桩的应用效果,总结双排钢板桩在海岸带不同工程地质条件下的适用性。发现在岩溶发育地层施工双排钢板桩需要防止打桩造成垂直度差和岩溶连通性带来的渗漏问题;在砂土地层需要防止钢板桩倾斜变形造成锁扣止水性能劣化,进而导致渗漏水甚至出现流砂;在淤泥地层施工时打入桩施工和桩身止水性能都能得到保证,但可能发生较大桩身整体变形,同时应考虑内侧坑底加固以避免踢脚稳定性破坏。本文的研究对发展海岸带生态工程地质和沿海韧性水工建筑物具有工程指导价值。     

坑式钢管静压桩在地基加固中的应用

坑式钢管静压桩是解决既有建筑物因软弱土层地基产生沉降变形的一种技术方法。针对山西北化关铝化工有限公司质检楼地基沉降变形及工程地质条件,提出了采用坑式钢管静压桩进行加固处理的设计方案,介绍了坑式钢管静压桩施工方案和施工流程及注意事项;总结了施工过程中遇到的问题,并对施工后的监测数据进行了分析。结果表明,坑式钢管静压桩施工对软弱地基加固效果良好,可成功地解决软弱土层产生的地基沉降开裂问题。     

CFG桩复合地基处理技术在北京澳洲康都住宅小区中的应用

针对天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高、沉降变形要求又比较严格的地质条件，采用CFG桩复合地基可以达到良好的效果。结合具体工程实践，对CFG桩复合地基设计计算、施工技术、处理效果等方面作了较全面的介绍。     

回龙观文化居住区C07区地基方案分析

根据地质条件 ,对回龙观C0 7区地基方案进行了对比分析 ,介绍了CFG桩复合地基的设计、夯扩桩桩基的设计 ,根据地基变形的沉降观测结果 ,说明采用CFG桩复合地基和夯扩桩桩基方案合理。     

垫层对水泥土搅拌桩复合地基沉降的影响研究

根据静载荷试验和数值模拟的结果,研究垫层厚度对水泥土搅拌桩复合地基沉降的影响规律。针对珠海地区广泛存在的淤泥质土,进行了天然地基和4种垫层厚度的水泥土搅拌桩复合地基现场静载荷试验。在地基中预埋沉降管和沉降磁环,利用带刻度的探头感应加载过程中沉降磁环位置的变化,获取地基的分层沉降量,据此分析复合地基的沉降规律。在现场试验的基础上,对水泥土搅拌桩4桩复合地基进行了数值分析,将数值计算得到的不同垫层厚度复合地基中桩、土的分层沉降进行比较,结果表明垫层的设置减小了桩的沉降量,但过厚的垫层不能够有效地提高复合地基的承载力,反而会增大沉降。建议对褥垫层厚度的选取,除了要综合承载力和沉降两方面因素之外,还要考虑实际的地质条件。垫层厚度可取20～40 cm,当淤泥层位于桩身中部以下取高值,位于桩身中上部取低值。     

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。      

侧向约束下柔性桩复合地基沉降特性

侧向约束技术在地基处理工程中能有效地减小地基沉降。本文结合铁路工程与软土工程特性,采用模型试验与数值模拟的方法,研究了侧向约束(桩)对柔性桩(夯实水泥土桩)复合地基沉降的影响,分析了柔性桩和土体沉降变化随荷载水平的变化规律,探讨了侧向约束条件下土体模量、桩间距等因素对地基沉降的影响。研究结果表明:在柔性桩复合地基中设置侧向约束桩,当土体压缩模量较小时,采用2d(d为桩径)或3d桩距皆能较好地降低桩的沉降量;随着土体压缩模量的增大,桩距采用3d时减沉作用降低、2d时减沉效果增强、4d时减沉作用不明显;桩间土体沉降量在桩距为2d及3d时,减沉作用呈现先减小后增大的特点,4d时其沉降量减小比值为4%~5%。因此,合理设置侧向约束桩才能有效限制软土侧向挤出,以达到减少复合地基沉降的目的。     

隐伏岩溶条件下的上部结构-基础-地基共同作用数值模拟分析

基于龙岗区某超高层大夏,建立岩溶地基-基础-上部结构共同作用的有限元计算模型,模拟分析溶洞的应力、应变、位移及桩基础受力性能,并将分析结果与传统设计方法（上部结构与地基基础分离成两部分计算）进行对比分析,指出岩溶地基条件下传统设计方法的局限性。其研究结果表明:对于岩溶地基而言,共同作用对柱产生的次应力较小,但个别角柱次应力较大;剪力墙的次应力较大,且其布置方式对共同作用有较大影响,此应力随楼层的增加衰减很快;针对岩溶地基,筏板基础是比较适合的基础形式,在共同作用中起很大作用。      

桩土共同作用设计理论研究

对桩土共同作用理论作了初步探讨,对不同桩距下复合桩基设计方法进行了讨论。提出当桩为摩擦桩或端承摩擦桩时,刚性桩复合地基不设褥垫层比设垫层更经济、安全。认为在控制复合桩基的总安全度及变形的前提下,可明确按桩土应力比进行设计,设计桩土应力比无须等于实际桩土应力比,并对目前疏桩基础设计方法存在的问题进行了讨论,提出了改进意见。     

复杂地质条件下高层建筑桩筏基础监测与综合分析

结合一个典型的桩筏基础工程实例,综合分析了在复杂的岩溶地质条件下基桩桩身应力、筏板主筋应力-应变、筏板变形、筏板下土压力及基础的沉降与倾斜等监测方法和监测结果。详细论述并提出了复杂地质条件下桩筏基础监测与综合分析的新方法。在综合分析监测数据的基础上,不断完善工程设计方法及施工方案,对工程质量进行检验,对工程的安全度进行评价。监测信息对同类工程项目具有重要的参考价值。     

岩溶地区桩基检测与缺陷处理研究

桩基是岩溶地区建筑基础最常用的形式之一,由于地质条件的复杂性、特殊性和无规律性,岩溶地区的桩基施工质量问题频发。针对岩溶地区桩基施工,采取科学合理的检测手段,形成及时有效的反馈机制,对桩基缺陷采取经济合理的处理措施,是保证岩溶地区建筑物基础质量的重要手段。本文总结了岩溶地区桩基检测的主要方法,提出了针对桩基缺陷的处理措施,并结合深圳市龙岗区一岩溶强发育地区的工程实例,对岩溶地区桩基检测和缺陷处理的技术进行了深入的探讨。岩溶地区基桩的质量问题最常见的就是桩基持力层的缺陷,钻芯法不仅可以探明桩身范围内的缺陷程度和相对位置,更有利于查明桩底持力层范围内是否存在溶洞、破碎带以及软弱夹层。岩溶地区检测出桩基缺陷后,采用高压旋喷注浆的方式对缺陷桩进行加固处理,可使得原本破碎的持力层变得稳固,经再次检测合格后,能够继续满足原有荷载条件下的安全使用要求,可为类似岩溶桩基问题提供借鉴。     

刚性桩复合地基沉降计算的简化方法

既简便又具有较好精度的刚性桩复合地基沉降计算方法仍是工程实践中迫切需要而又有待于解决的问题,文中提出了一个解决的简化方法。在刚性桩复合地基中,由于桩间土荷载水平不高,将桩间土荷载-沉降曲线近似为线性。当桩的荷载水平不高时,对桩的沉降可按线性考虑,线性关系可按线弹性方程计算得到。若桩可能进入非线性甚至塑性,则假设桩的荷载-沉降曲线满足双曲线规律,可较好地考虑桩的非线性沉降过程。通过计算单桩承载力特征值下的沉降,然后通过双曲线方程特点得到桩的非线性沉降方程。对于有单桩静载试验的情况,提出直接利用单桩试验曲线建立单桩的双曲线方程。最后依据共同作用时桩和桩间土的变形协调条件和静力平衡方程,即可计算其实际基础下复合地基的沉降,从而得到一个刚性桩复合地基沉降计算的简化方法。工程实例表明,简化是方法既简便又具有较好的精度,可为工程实践提供一个有效实用的计算方法。