抗拔桩与承压型囊式扩体锚杆性价比浅析

对建(构)筑物抗浮工程两种常用锚固体钢筋混凝土抗拔桩和承压型囊式扩体锚杆设计计算理论进行了研究和梳理;并结合北京某一实际工程案例,对两种抗浮锚固体在设计中的可靠性、适用性和经济性进行对比分析。结果表明,在天然地基承载力满足基底压力要求,地基土层构成情况相同,两种抗浮锚固体提供相同抗力的条件下,承压型囊式扩体锚杆综合性价比优于钢筋混凝土抗拔桩,仅工程造价就可以节省20%左右,可为抗浮工程锚固设计时的锚固体方案比选提供借鉴与参考。

压缩空气储能人工硐室储气库爆破开挖技术探讨

为支撑世界首例300 MW级压缩空气储能人工硐室储气库工程的安全建设,满足储气库围岩的损伤控制要求,对人工硐室储气库爆破施工中的掏槽孔区域位置、最大一段装药量和爆破临空面布置等参数设计展开分析,获得人工硐室储气库先导洞掏槽孔区域位置的基本布置方法,阐明多段位爆破装药量设计和延时设计的平衡原则,提出“一变二、二转四;二四同进、直至洞底”爆破开挖思路。通过联合应用上述3种方法,发现爆破开挖后硐壁围岩新产生的裂缝较少,表明爆破应力得到较好控制。

土体劈裂注浆过程的数值模拟及浆脉形态影响因素分析

针对现有数值方法对土体劈裂注浆中裂缝产生和扩展过程模拟困难的现状,采用自主研发的基于有限元与流体体积函数的数值方法对劈裂注浆过程进行了模拟研究,再现了土体劈裂注浆过程中裂缝的产生以及浆脉扩展过程。数值模拟获得的劈裂注浆浆脉扩展过程与已有理论分析及试验所得规律基本一致,表明采用该方法模拟土体劈裂注浆问题是可行的。在此基础上分析了注浆深度和土体模量两个因素对浆脉形态的影响规律。结果表明:数值模拟可以呈现劈裂注浆过程的几个阶段,包含"浆泡"挤密、初始竖向劈裂、斜向二次劈裂等阶段;在二次劈裂发生之前的挤密阶段和竖向浆脉扩展阶段,地层竖向位移增加较小,而二次劈裂之后的斜向浆脉的产生和扩展是地层竖向位移增加的主要阶段;随着注浆深度的增加浆脉的分支越来越少而且方向性更加明显,浆脉宽度也越来越小;随着土体模量的增大,注浆孔周边"浆泡"体积减小,浆脉的宽度逐渐变窄。工程实例的模拟表明,该数值模型能很好的反映工程现象,对工程实践具有一定的指导意义。

孔隙介质水泥浆液渗透注浆有效扩散距离试验研究

为分析渗滤效应对注浆效果的影响机制以及有效扩散距离的计算,首先研制“一维渗透有机玻璃分段拼接式注浆管系统”。然后以碎砾石和水泥浆液为例,考虑孔隙率、水灰比、注浆压力和注浆时间这4个主要影响因素进行正交试验设计,研究不同水灰比浆液在不同孔隙率、注浆压力和注浆时间下的扩散规律。分别得到不同试验组合的真实扩散距离和有效扩散距离,以及有效扩散距离与这4个因素之间的函数关系式,并与既有理论计算模型进行对比。最后简要分析渗滤效应的影响机制,并对既有理论模型进行探讨。研究结果表明:渗滤效应具有明显的时空效应,它与渗流时间、扩散距离有关。注浆口附近一定距离内的渗滤效应更为明显,对浆液渗透起着关键性作用,特别是决定难以注入时间。有效扩散距离与4个影响因素的函数关系符合幂函数数学模型,基于试验的有效扩散距离计算结果相对比较合理,可为多孔岩土体或人工填筑层介质注浆工程的科学设计和施工提供依据。

承压型囊式扩体锚杆在建筑物抗浮工程中的应用

在建筑物抗浮工程的设计和施工中,与传统等直径锚杆相比,承压型囊式扩体锚杆具有承载力高、变形小、抗腐蚀耐久性好、效率高和成本低等优点。通过对两种抗浮锚杆承载机理简述和结合承压型囊式扩体锚杆在北京地区应用的典型工程实例,针对该两种抗浮锚杆在建筑物抗浮工程设计和施工实际应用中的优缺点进行梳理和对比分析,初步揭示承压型囊式扩体锚杆可靠性和可行性及相对施工造价较低和工期较短的特点。

丙烯酸盐注浆材料固化物吸水膨胀特性试验研究

丙烯酸盐为有效的注浆堵漏材料,但因对其应用场景和适用范围的认识不充分,制约其推广与应用。为此,通过试验研究丙烯酸盐注浆材料固化物吸水膨胀特性,为其推广应用提供参考。研究结果表明,丙烯酸盐注浆材料固化物具有良好的吸水膨胀特性,吸水膨胀率可达172%~278%。

丙烯酸盐注浆材料固化物失水收缩特性试验研究

丙烯酸盐注浆材料形成的固化物具有吸水膨胀、失水收缩的特性。试验研究表明,丙烯酸盐注浆材料形成的固化物稳定的失水收缩率可达到71.96%~90.03%,初始收缩速度和干缩率随着掺水量的增加和A/B料配比的减小而增大。本研究结果对正确认识丙烯酸盐注浆材料的特性和应用场合具有指导意义。

双孔劈裂条件下地应力及孔间应力的耦合分析

针对注浆过程中的裂纹扩展问题,通过理论分析和数值模拟,研究了地应力与孔间应力耦合作用下劈裂注浆的作用机理.研究结果表明:单孔劈裂主要受地应力影响,钻孔沿着最大主应力方向或垂直于最小主应力方向扩展.双孔劈裂受到地应力与孔间应力扰动的耦合作用,相当于力矩合成定理,使钻孔沿其合力方向扩展(孔距较大时相当于两个单孔劈裂);其劈裂破坏过程可分为应力积累、裂纹稳定扩展、失稳破坏三个阶段,双孔间观测点处的最大主应力和孔隙水压力会随着计算步数的增加分别对应形成应力跌落区和能量累积区;钻孔间距较小时初始起裂压力的变化不明显,而间距较大时初始起裂压力随侧压力系数的增加而增加.

多桩型复合地基承载力检验方法探讨

本文首先基于同一静力平衡条件,通过理论分析推导出采用单桩复合地基承载力特征值和桩间土承载力特征值设计多桩型复合地基的承载力计算公式。再通过对现有多桩型复合地基承载力计算公式考察,针对工程实践中现有多桩型复合地基承载力检验方法所遇到的问题进行讨论。最后提出了利用现场不同原位试验结果进行质量验收检验的建议方法,可供工程设计参考,也为进一步探讨分析提供借鉴。

从刚性桩复合地基发展历程看短螺旋挤土工艺刚性桩复合地基综合技术优势

刚性桩复合地基因加固效果显著而备受工程界青睐,目前已在高层建筑、市政、高铁等土木工程领域地基处理中得到广泛应用。通过对刚性桩复合地基形成机理和成桩工艺沿革的简述和梳理,着重阐述钻头改进后的短螺旋挤土工艺(简称SDS工艺)及其综合技术优势。具有挤密和置换双重作用的SDS工艺所形成的刚性桩复合地基,可使处理后桩间土承载力特征值达到天然地基承载力特征值的1.1~1.5倍,且当地基土层构成和刚性桩复合地基设计参数相同时,刚性桩单桩竖向极限承载力比传统长螺旋非挤土工艺提高30%~50%。与此同时,SDS工艺与振动沉管工艺和传统长螺旋非挤土工艺相比,适应地层范围广,无噪声和振动影响,无泥土污染、渣土运输及弃土场地等不良环保和资源浪费问题。

承压型囊式扩体锚杆在抗浮工程中的锚固设计

当抗浮水位较高且水浮力大于建筑物结构自重与压重之和时,为避免建筑物因上浮而产生破损,通常需要对结构进行抗浮设计。锚杆法是最常用的方法之一,本文依据现有规程、规范设计计算理论并结合工程实践,归纳了承压型囊式扩体锚杆新技术用于结构抗浮锚固设计的计算方法,并提出了承压型囊式扩体锚杆在抗浮工程中的锚固设计计算流程和满足辅助建筑物上浮变形与主楼高层建筑物基础沉降之间相互协调的控制方法,可为工程技术人员提供参考。

双向螺旋挤土刚性桩复合地基技术特点及工程应用研究

刚性桩复合地基因加固效果显著而备受工程界青睐,目前已在高层建筑、市政、高铁等领域地基处理中得到广泛应用。通过对刚性桩复合地基形成机理和成桩工艺沿革的简述和梳理,着重阐述通过对钻头改进后的双向螺旋挤土施工工艺,简称SDS施工工艺。采用SDS施工工艺形成的刚性桩复合地基具有挤密和置换双重作用,可使处理后桩间土承载力特征值达到天然地基承载力特征值的1.1~1.5倍,且当地基土层构成和刚性桩复合地基设计参数相同时,与传统长螺旋非挤土施工工艺相比,刚性桩单桩竖向极限承载力提高30%~50%。与振动沉管成桩和传统长螺旋非挤土施工工艺相比,SDS施工工艺适应地层范围广,既无噪声和振动影响,也无泥土污染、渣土运输及弃土场地等不良环保和资源浪费问题。