厚层近海回填抛石填土层钻孔灌注桩施工技术

烟台港万华工业园码头工程改造项目,设计采用φ600、1000 mm的钻孔灌注桩。上部为厚层近海回填抛石填土层,钻进困难,极易塌孔,成孔难度大,采用大型旋挖钻机带护筒跟管钻进成孔,内外二层套管护壁,穿过回填层及混砂层后,采用泥浆护壁旋挖钻机继续钻进,护筒不再跟进,既可保证成孔质量又能降低施工成本。外护筒可在灌注完成后拔出,重复利用,减少工程造价。     

锚索桩板式挡土墙治理高边坡分析与设计

结合柳州市柳东新区路网截洪沟及边坡支挡工程实例,分析其中一段高差25 m的高边坡,采用极限平衡理论的折线型滑动面的传递系数法对滑坡进行稳定性评价及剩余下滑力计算,探讨三层锚索桩板式挡土墙的设计思路;分别运用滑坡推力法和库伦土压力法计算抗滑桩桩身内力,通过分析桩身内力情况,选择桩板式挡土墙的结构方案;同时介绍了挡土墙以上边坡坡面防护方案,高边坡施工期间及完工之后的监测方案和建议。     

超深超大深基坑逆作法施工关键技术

武汉南国中心一期基坑支护工程采用逆作法施工,周边环境复杂,场区内砂层较厚,基坑设计技术要求高,特别是支护结构地下连续墙、立柱桩垂直度要求高、嵌岩深,施工时在软硬互层部位容易产生偏斜,入岩效率低。针对工程施工重难点,从设备选型、工艺选择、钻头选用等方面采取措施,解决逆作法超深超大基坑支护结构施工中的困难问题,介绍了解决问题的思路,取得了显著的效果,施工质量满足相关技术要求。     

Analytical and centrifuge studies of pile groups in liquefiable soil before and after site remediation

The objectives of this paper are to show practically: (1) the validation of a proposed three-dimensional effective stress analysis for the pile foundations, and (2) the effectiveness of remedial deposits on pile stresses under liquefaction by making comparisons between the results of centrifuge tests and those of the proposed analysis. Two foundation models supported by end-bending piles were studied with improved and unimproved deposits. There exists a good consistency between the numerical and experimental results for excess pore water-pressure ratios ranging from 0 to about 0·9. From the numerical results, the bending moment at the pile top with the improved deposit is about 50 per cent lower than that with the unimproved deposit. However, it was found that the smaller the bending moment develops in the pile with the improved deposit, the larger the compressive and/or tensional axial stresses in the pile. This is due to the predominant excitation of rocking vibration of the foundation. From the analytical and experimental results, it has been found that the remedial method can be a variable means to protect piles from soil liquefaction hazards. However, both axial stress and bending moment produced in piles should be considered in assessing the liquefied seismic capacity of group pile-foundation–structural systems with improved soil deposits. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

Numerical analysis of soil plug behaviour inside open-ended piles during driving

The plugging mechanism of infinitely-long open-ended piles is examined using numerical simulation of the wave propagation inside the soil plug and pile. It is shown that the key parameters for the plugging mechanism are the pile radius, the shape of the impact load, the shear wave velocity of the soil inside the pile, and the friction at the pile–soil interface. Consequently, the tendency of the pile to plug during driving can be assessed prior to the driving process by consideration of these key parameters. Existing one-dimensional models for the shaft response of open-ended piles are discussed and an improved model is presented. The differences between using one-dimensional models and finite element models to simulate the plugging process are examined. The differences are found to vary with the key parameters. Pile-in-pile and lumped-mass one-dimensional models are found to give satisfactory performance for some parameter combinations, while for others an axisymmetric finite element model must be used. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

冻结粉质黏土-桩基接触面剪切特性试验研究

在寒区工程中, 建筑物的冻拔病害和冻土-桩基接触面间的剪切特性密切相关。借助自制的试验模具, 采用压桩法对冻结粉质黏土中埋置的混凝土桩、 钢桩以及木桩进行了不同负温条件下的剪切试验。结果表明： 在负温下随着剪切位移的增加, 剪切力经历线性增长、 骤降的脆性破坏、 维持恒定三阶段。温度越低, 桩与冻土间的冰胶结力越大, 冻结强度越大, 残余强度越大, 破坏允许位移也越大。在-30 ℃时, 木桩与冻土间的冻结强度最大, 混凝土桩与冻土间的冻结强度次之, 钢桩与冻土间的冻结强度最小。混凝土桩、 钢桩对应的冻结强度及残余强度与温度的关系可用线性拟合, 木桩对应的冻结强度及残余强度与温度的关系可用二次多项式拟合, 三种桩的破坏允许位移与温度的关系均呈现线性规律。研究成果可为寒区结构物抗冻拔病害防治提供参考。     

多年冻土区钻孔灌注桩基础早期热稳定性研究现状与展望

多年冻土区钻孔灌注桩基础施工带来的热扰动削弱了桩基础的早期热稳定性, 降低了桩基承载力。通过早期热稳定性影响因素、 热稳定性对承载力的影响及其改善措施三个方面对钻孔灌注桩基础早期热稳定性的研究现状进行归纳总结。研究表明： 首先, 多年冻土区钻孔灌注桩基础具有热扰动范围大、 回冻时间长的特点, 其中水化热及胶凝材料、 入模温度、 成孔方式作为主动影响因素是热扰动的主要来源, 桩基特征及冻土工程地质条件作为间接因素也对早期热稳定性产生次要影响; 其次, 钻孔灌注桩热扰动显著降低了桩基早期的承载力, 延缓了上部结构施工时间; 在削弱桩基早期热扰动方面, 人工制冷、 热管等措施具有良好的加速回冻效果。基于桩基承载力与冻土地温的密切关系, 未来还需进一步定量评估冲击钻成孔施工方式、 灌注桩施工季节、 群桩设计参数对桩基早期热扰动的影响, 深入认识早期热扰动作用下桩基承载力的变化规律、 设计荷载与冻土蠕变的关系及其对工期的影响, 并研发施工更加便利、 效果更加显著、 适用范围更广的低水化热胶凝材料和钻孔灌注桩控温措施, 有效提高钻孔灌注桩早期的承载力。     

季节冻土区扩底单桩受力性能研究进展与展望

在深季节冻土区, 正冻土和桩相互作用时可能会导致桩基的拔断或整体冻拔破坏。在桩周土冻胀过程中, 等截面直桩主要通过桩和未冻区融土间的摩阻力达到锚固效果。而对于端部直径大于桩身直径的扩底桩来说, 当桩基有整体上拔的趋势时, 扩大头会受到上覆土层的阻力而起到锚固/抗冻拔作用。通过回顾国内外研究文献, 介绍了扩底抗拔桩现有的工程背景及应用情况, 并对季节冻土区桩基的受力性能进行了总结和分析, 主要内容包括： 土体冻胀和桩基的相互作用研究, 切向冻胀力试验研究和理论研究, 切向冻胀力作用下扩底桩基冻胀反力试验研究及理论研究, 切向冻胀力作用下未冻区桩-融土间摩阻力的研究概况等。最后, 结合现有的研究内容, 对季节冻土区扩底桩的应用及研究提出进一步的展望。     

广州港新沙港区板桩码头结构设计方案比选分析

介绍了广州港新沙港区板桩码头主要内力计算方法及常用软件,结合设计过程、工程地质情况、现场实际施工情况,着重从受力合理性、施工便利性、节省造价方面,对提出的钢板桩方案、钢管板桩方案进行比较分析,确定了钢管板桩结构更合理,并对优势进行总结。研究表明相对于钢板桩结构,钢管板桩结构在抗弯、抗变形、拉杆拉力和锚碇墙稳定性、对复杂地基(软弱土层较厚、岩层标高较高的地基)适应性、兼顾桩基基础、施工速度等方面更具备优势,且钢管板桩结构可更好的适应码头的大型化和深水化发展,在类似工程设计中可优先采用钢管板桩结构。     

海洋结构物小尺度桩柱的水动力系数研究与进展

本文主要归纳了基于Morison方程求解小尺度桩柱的水动力系数方面的研究成果。分别从单桩柱和群桩两个方面对水动力系数的研究成果,包括纯波、波流混合、横向力、直立桩柱、倾斜桩柱、复杂结构桩柱、粗糙度等进行了阐述,给出了在波流条件下水动力系数的变化规律;归纳了当前水动力系数的求解方法;介绍了在水动力系数的物模实验、数值仿真以及实验数据处理方法上的研究进展,并提出了相关研究的建议。