不同含水状态下微生物珊瑚砂桩单桩复合地基模型试验研究

微生物珊瑚砂桩复合地基是利用MICP技术固化珊瑚砂成桩与珊瑚砂组成复合地基,具有就地取材、对原状砂土扰动小及对岛礁生态环境影响小等优势,在岛礁工程建设中具有良好的应用前景。通过不同工况下的微生物珊瑚砂桩单桩复合地基模型试验,研究地基相对密实度(50%、65%、72%)、面积置换率(8%、14%、20%)、含水状态(干燥和饱和)和水位升降对复合地基承载特性的影响规律。结果表明:干燥状态下复合地基的承载力及桩侧摩阻力随地基相对密实度和面积置换率增大而增大;复合地基的桩身轴力和桩土应力比随地基相对密实度增大而减小,随面积置换率增大而增大;提高地基相对密实度和面积置换率可有效提高复合地基承载力。饱和状态下复合地基的承载力为干燥状态的49%~66%;饱和状态相对于干燥状态桩身最大轴力和桩侧摩阻力减小,桩土应力比增大。两次水位升降对微生物珊瑚砂桩单桩复合地基的承载特性影响较小。

坚硬地层旋挖施工小直径砂桩近距离隔振应用

坚硬地层旋挖钻机成孔施工振动较为强烈,易对周围地下结构造成不利的影响,尤其是当旋挖成孔距离受保护地下结构较近时,隔振需求愈发强烈。利用济南地铁燕山立交桥东站基坑支护工程,通过现场试验、数值模拟与工程监测等方法,研究了旋挖施工小直径砂桩近距离隔振效果。结果表明:旋挖振动产生的竖向加速度高于水平方向,而竖向加速度衰减速率更大;采用小直径砂桩隔振后不同深度加速度削弱幅度为38%~65%;旋挖施工引起的邻近地下管沟侧壁影响明显,且竖向振动速度为横向的4.6~5.1倍,采用小直径砂桩隔振可使地下结构振动速度减小40%以上。由此可见,小直径砂桩隔振有效降低了旋挖成孔振动对近距离地下管沟的影响。

海上碎石桩与砂桩在施工中的应用

对某码头水工结构施工中海上碎石桩、砂桩的应用及施工工艺进行了探讨。本文对海上砂石桩施工工艺与操作要求及注意事项通过详细的叙述,对施工中的关键环节与技术要求进行了强调。研究表明,通过采用先进的施工工艺和严格的作业控制,为码头工程的安全运行提供了强有力的保障,确保了水工结构的稳固可靠,同时也为今后的海上碎石桩以及砂桩施工提供了参考。

污泥层置换砂桩套打水泥搅拌桩软基处理技术

水泥搅拌桩是软基处理的一种常用方式,针对水泥搅拌桩在污泥弱软层出现水泥固化效果差等问题,通过在污泥内预先施工小直径砂桩,用中粗砂置换污泥层中腐殖质,同时以“小桩套打大桩”的形式,将水泥搅拌桩套打在同桩位处的砂桩上,采用“四搅四喷”工艺,置换后砂土与水泥浆液充分均匀搅拌结合成桩,有效增强桩身强度,确保搅拌桩满足设计要求。在提高工效、确保桩体质量及降低综合施工成本等方面都突显出了独特的优越性,为解决腐殖质有机物污泥层中传统水泥搅拌桩施工效果差、成桩质量难以保证等问题提供了一种创新、实用的工艺技术。

振动沉管灌注砂桩在处理淤泥质粘土地基中的应用

介绍了振动沉管灌注砂桩在处理淤泥质粘土地基中的应用和施工工艺;并对处理后地基进行了静栽试验以及沉降观测,观测结果表明承载力有明显提高,而沉降对周围的影响却较大。

挤密砂桩加固水下软土地基专用设备研制

在已有研究成果的基础上,通过对挤密砂桩加固工艺关键技术和设备的进一步研究,对控制系统设计和设备总成调试等工作,研制开发了新一代水下挤密砂桩专用船,可以进行水面以下66 m深度的挤密砂桩地基加固施工工艺,成桩最大直径可达2 m,复合地基置换率可达70%。研制开发的设备成功应用于港珠澳大桥岛隧工程地基处理,效果良好。

海相淤泥软土地基强夯置换砂桩试验分析

针对某海相淤泥软土的处理工程,选取了一强夯砂桩置换试验区,监测了强夯置换过程中夯坑及其周围土体的变形,超孔隙水压力的增长和消散情况以及深层土体水平位移。分析结果表明,单个置换砂桩夯击8次较为合理;强夯置换后静置一段时间,可以有效减小强夯过程中的超静孔隙水压力,且一遍强夯后静置7d后超孔隙水压力基本消散完;深层土体的水平位移主要发生在地表以下3～6.5m深度范围内。

钢管桩与砂桩多元复合地基室内模型试验

通过自行研发的试验装置,对钢管桩与砂桩多元复合地基进行一系列室内模型试验,得到其工作性状:钢管桩与砂桩多元复合地基的荷载沉降曲线特征,钢管桩、砂桩和土的应力特点,桩土应力比特点,各种桩和土的荷载分担比曲线特征.研究表明:本室内静载试验模型虽然不能完全模拟现场钢管桩与砂桩多元复合地基的工作性状,但从定性上分析钢管桩与砂桩多元复合地基的工作性状是可行的.从试验结果可见:当处理粉细砂类土时,钢管桩与砂桩多元复合地基明显优于砂桩复合地基.

水泥搅拌桩和砂桩在真空预压防护工程中应用与分析

基于南沙港区格栅水泥搅拌桩和砂桩联合防护真空预压影响区内高压电缆沟的工程实例,分析了该真空预压影响区的防护方案,对比试验研究影响区防护和未防护断面的表层位移、深层侧向位移和地层中孔隙水压力变化规律;位移测试结果表明该防护方案是有效的,保护了高压电缆沟的安全;地层中孔压变化结果表明深层格栅水泥搅拌桩周围土体有渗流发生,该地层土体中孔隙水压力降低及地下水渗流使土中有效应力改变是周围土体发生变形的主要原因。

砂桩群桩复合地基模型试验研究

为了深入研究砂桩复合地基加固体系的承载力、沉降及破坏机理,通过自行研发的可视化模型试验装置,对砂桩单桩、群桩复合地基进行了2组室内模型试验,并进行了1组钢管桩单桩复合地基对比试验,获得了砂桩复合地基的荷载–沉降、桩土应力比、沉降–时间及桩土应力比–时间数据。试验结果分析表明:钢管桩单桩复合地基与砂桩单桩复合地基相比,其承载力低,且桩顶应力集中现象明显;砂桩群桩复合地基总沉降量小,承载力高,沉降及桩土应力比时间效应显著,桩体置换作用明显,充分发挥了桩间土的承载特性。

预压荷载作用下砂桩复合地基承载力模型试验研究

针对淤泥质土地层沉井基础采用砂桩地基处理后其地基承载力实测值远大于设计值的工程问题,结合砂桩施工过程以及沉井施工工艺,为定量研究附加荷载转换为有效应力压密了地层从而促进地基承载力的提高,根据载荷板试验的要求、最大影响深度以及砂桩置换率,自主设计了可重复利用能施加预压荷载的载荷板模型试验装置,并开展了相关试验研究。结果表明:本套装置利用轨道将模型箱滑入反力架的方法实现了预压后地基承载力测试的反复开展;本套装置可以稳定地施加预压荷载,方便地开展载荷板试验;在置换率为36%的砂桩复合地基在180 kPa预压荷载作用下,埋深0.8 m的桩间土11 d后孔压消散68%;桩间淤泥质土预压固结后地基承载力提高了约58%。对于地基承载力要求较高但容许地基有较大变形的临时工程,砂桩设计可采用该试验装置估算淤泥质土固结后承载力,从而达到减少置换率、节省工程造价的目的。

砂桩与水泥粉喷桩加固软土的试验分析

介绍了砂桩与水泥粉喷桩加固处理淤泥质粘土的设计与施工过程,在试验分析的基础上对两种处理方案的加固效果进行了比较,结果表明:该类软基用水泥粉喷桩加固效果较好。

砂桩复合地基防止桥头跳车的研究

高速公路桥台与路堤衔接处的跳车是高速公路建设中急需解决的问题之一。从分析造成高速公路桥头跳车现象的原因出发 ,对几种有代表性的处理方法进行了探讨 。

砂桩加固可液化地基的振动台试验研究

饱和砂土地震液化问题是岩土地震工程中一个重要的研究课题,利用振动台在室内开展相关研究是一种行之有效的方法.利用小型振动台模型试验研究散体材料加固可液化地基,得出不同桩距下孔隙水压力的变化规律,探讨不同桩距对抗液化效果的评价.试验表明,桩距在3～3.5桩径时,孔隙水压力最小,抗液化效果最佳;而且得出浅层土比深层土更易液化的结论.建议在实际设计中桩距取3～3.5桩径,并且长短桩结合使用,既能取得良好的加固效果又能降低工程造价.

洋山深水港区大直径砂桩加固优化分析

洋山深水港区是世界上第一个外海孤岛建港的工程,该工程在外海深水区首次采用大直径砂桩进行软弱淤泥质地基加固.根据实际工程地质概况,建立了接岸结构以及砂桩加固土层的三维有限元模型,对不同砂桩地基加固方案进行了数值模拟,研究了不同加固方案下接岸结构桩基内力、承台位移、加固土层的变形特征及影响接岸结构的稳定因素;针对砂桩加固软土地基的方法与机理,对洋山深水港区砂桩加固范围、砂桩加固深度以及砂桩置换率进行了优化分析,为外海深水区类似工程采用大直径砂桩加固软土地基的设计提供了理论基础和实际依据.

沉井接高过程中砂桩复合地基固结承载特性

为分析沉井接高过程中固结对复合地基承载力的影响,以某大型陆上沉井基础的砂桩复合地基工程为背景,探讨了沉井接高过程中砂桩复合地基的固结特性,分析了加荷历时和砂桩置换率等因素的影响.基于桩土面积比法和桩土应力比法推导了考虑固结影响的砂桩复合地基极限承载力公式,并与复合地基实测承载力进行对比.结果表明:两种分析方法得到的复合地基承载力时程曲线较为接近,且初始承载力均小于复合地基实测承载力,而固结完成后的承载力比复合地基天然强度分别提高了68%和80%.该方法考虑了沉井接高过程中地基固结对其承载力的影响,避免了因低估地基的实际承载力而导致沉井滞沉问题,可为考虑固结影响的复合地基极限承载力计算和制定合理的沉井施工方案提供参考.

砂桩处理淤泥质黏土地基承载力性能研究

采用规范经验公式,计算不同桩土应力比时砂桩处理复合地基承载力,并应用有限元分析软件计算淤泥质黏土原始地基、砂桩所用中粗砂对应地层以及复合地基承载力值。对比分析淤泥质黏土原始地基承载力计算值与地勘值,以及对比有限元计算与按照规范经验公式计算得到的复合地基承载力。结果表明:采用有限元计算得到原始地基承载力与地勘值较为吻合;按照规范经验公式进行计算,不同桩土应力比对应的复合地基承载力大小有较大差别;数值计算得到的复合地基承载力特征值,与按照规范经验公式桩土应力比取为3.5计算得到的地基承载力能够很好吻合。相应研究成果可对砂桩处理软弱地基承载力的计算提供一点借鉴。

砂桩复合地基室内模型试验研究

通过自行研发的试验装置,对砂桩群桩复合地基进行室内模型试验,得出砂桩复合地基的一些工作性状:砂桩复合地基的荷载沉降曲线特征、桩和土的应力特点、桩土应力比特点、荷载分担比曲线特征等。本室内静载荷试验模型虽然不能完全模拟现场砂桩复合地基的工作性状,但从定性上分析砂桩复合地基的工作性状是可行的。从试验结果可以看出,在处理粉细砂类土时,砂桩发挥的作用是比较显著的。

振动挤密砂桩在加固软弱地基的应用

结合工程实例 ,着重介绍了振动挤密砂桩在软弱地基加固中的应用和施工 。

包裹砂桩复合地基的承载力和沉降特性

对包裹砂桩挤密复合地基与压密砂土地基进行静载荷对比试验,研究了桩长、桩径、桩间距和长径比的改变对包裹砂桩复合地基承载力与沉降的影响。试验结果表明:地基土中增加包裹砂桩可以有效限制地基土侧向变形,发挥包裹砂桩桩体的竖向承载力,使处理后的复合地基承载力明显提高,沉降显著减少;桩径、桩间距和长径比对包裹砂桩复合地基承载力和沉降影响较为显著,随桩径增大和桩间距减小,复合地基承载力提高且沉降降低,长径比明显变小时,桩土应力比更大,更有利于桩承载力的发挥,而桩长对其影响并不明显;包裹砂桩复合地基的桩间距不宜大于4D;桩侧土压力随深度递减,桩侧和桩端荷载分配比例与桩长关系不大。