基于地层损失比的隧道开挖对临近群桩影响的DCM方法

采用基于地层损失比的位移控制有限单元法(displacement controlled method),对两种不同的给定位移边界条件下的隧道开挖引起的地层损失对群桩带来的影响进行了分析。首先,用隧道开挖引起的洞周位移场的变化来模拟实际的隧道开挖过程,然后,将土体自由位移场施加于2×2群桩来分析桩基的位移和内力,最后得到隧道开挖对群桩的影响,并与已有文献的分析结果进行了对比,得到了较好的一致性。

基于悬浮颗粒物沉淀理论DCM桩浅表砂层成桩问题分析及应对策略

水下深层水泥土搅拌桩(DCM桩)是一种应用于水下复合地基处理可靠手段,是实现围海造陆、人工岛、大型海底隧道等超级工程水下地基加固处理关键技术之一,然而工程中会遇到在浅表砂层地质条件下局部成桩困难的问题。通过室内模拟试验,基于斯托克斯公式计算不同颗粒沉淀速度的理论,得出了在浅表砂层地质条件下难以成桩的原因是该区域容易发生自由分层沉淀,致使DCM桩局部不能成桩。针对该地质条件的特性,有针对性地提出了相应的应对措施。

重力式码头地基加固中DCM桩的设计方法

针对在软弱地基上建设的重力式码头地基承载力较低及地基沉降量较大的问题,基于广东沿海某跨海通道人工岛救援码头地基处理的设计与施工工艺,介绍在重力式码头地基加固中DCM桩的设计方法,包括DCM桩水泥掺量与水灰比、布置形式及置换率、外部稳定验算、加固土内部稳定验算、圆弧滑动、沉降量验算等,并进行中国规范、日本规范关于DCM桩计算理论的对比。结果表明,DCM桩处理后的地基具有较高的刚度,DCM桩处理可有效降低地基沉降、提高地基承载力,是解决类似重力式码头结构地基承载力及使用期沉降的一种有效方式。

深中通道DCM复合地基承载特性及变形规律

依托深中通道工程,采用原位深水载荷试验和有限元分析等方法,研究了DCM复合地基承载特性及变形规律。研究表明,深水原位载荷试验可有效反馈桩土承载特性,在满足安全的前提下,适当降低复合地基置换率可有效利用桩间土承载力,充分发挥复合地基承载能力。桩头开挖后的桩渣层是复合地基初始沉降的主要因素,施工时需采取有效的清淤措施,避免复合地基产生不均匀沉降。

DCM桩在岛体斜坡式围堰地基加固中的应用

水下深层水泥搅拌桩(DCM桩)是一种水下软基处理先进技术,是实现围海造陆、人工岛、海底隧道等大型工程的关键技术之一,近年国内自主打造的DCM桩施工船机进一步推动了该技术的应用。为研究DCM桩的特点及其加固效果,以广东沿海某人工岛工程为例,介绍了国内DCM桩施工船机技术参数、DCM桩无侧限抗压强度特点及其在斜坡式围堰地基加固中的应用。工程实践表明:DCM桩技术先进,施工速度快,成桩质量高,其作为一种海上软土地基加固体,对提高软土地基抗剪强度及地基承载力是有效可行的。相关研究成果对DCM桩的工程应用具有一定指导意义。

62m海上DCM工程船开发设计

香港机场扩建项目,有3km^2的海床要进行地基改良,其改良措施之一是采用深层水泥搅拌桩(DCM桩)。为了满足设计项目要求,开发设计综合技术性能优良的DCM工程船是十分必要的。该文论述了62mDCM工程船的工作原理、关键问题和技术特点。目前62mDCM工程船首制船已成功投入使用,经济效益良好。

DCM桩顶混合材料对地基沉降影响分析

为研究某国际机场填海工程中DCM桩施工后,桩顶混合材料(海泥、水泥浆、砂以及PVD板材等)对地基沉降的影响,本文运用PLAXIS 3D有限元软件分别对DCM桩顶上回填一般砂土材料和回填混合材料两种工况下的地基沉降变形进行了模拟计算。计算结果表明,回填混合材料对地基沉降有不利影响,相比于回填一般砂土材料的工况,前者使用50年总沉降计算值提高了21.1%。DCM桩施工过程中容易将下卧软土层中的细料带出,与回填材料混合后弱化了整体的力学性能,使地基总沉降有所增大。因此在施工过程中要加强对地基沉降位移监测,并及时反馈相关数据以指导施工。

利用DCM钢板桩组合结构建设小型码头技术

无锚钢板桩与深层水泥搅拌桩(deep cement mixing pile,简称“DCM”)块体组合的结构用于小型码头的建设,充分利用了钢板桩抗剪强度高和DCM块体自质量大的特点,达到了减少施工开挖量、缩短施工周期、减小对周围干扰、在淤泥地质条件下快速形成码头的目的。在国家重点工程“港珠澳大桥”CB03标段桥墩预制场出运码头的设计及建设过程中成功使用该组合结构,证明了该结构的可应用性及其优势。组合结构为软土乃至淤泥地质情况下的小型码头建设和支护结构的设计选型提供了技术参考,同时,其土体计算指标的换算、结构的整体及局部验算等设计计算方式也具备一定的推广价值。

砼芯水泥土搅拌桩在软土地基中的应用

介绍了适用于软土地基的一种新型复合桩———砼芯水泥土搅拌桩的设计和施工工艺 ,并在上海、江阴两地试桩和实际工程应用的基础上 ,分析了该桩竖向承载力的发挥机理、破坏模式和极限承载力。研究表明 :砼芯水泥土搅拌桩施工方便、单桩承载力高、沉降量小、造价低廉 ,且施工对周围环境影响小 。

邻近桩基受隧道开挖影响的多因素三维有限元分析

建立了邻近桩基受隧道开挖影响的位移控制(DCM)三维有限元数值分析模型,通过与离心机实验结果的对比,验证了该数值模型的有效性。在此基础上进行了一系列的参数模拟试验,结果表明:桩基内力和变形都随桩长与隧道的埋深比的增大而减小,但弯矩的降幅不明显;桩的轴力、侧向变形、沉降以及弯矩都随隧道与桩水平距离Xpile的增大而减小;桩身的最大弯矩和最大轴力都随地层损失比的增大而增大。桩身内力和变形随着土体固结的完成而逐渐增大,轴力和弯矩分别增加约1倍和2倍,工程中应考虑隧道开挖对桩基的长期影响。

双隧道不同开挖顺序对临近群桩的影响研究

双隧道不同开挖顺序对临近群桩承载性能的影响鲜有报道。针对此问题,采用基于地层损失比的位移控制有限单元法(DCM),对软土地基中不同埋深双隧道不同开挖顺序对处于工作荷载下群桩工作性能的影响进行研究,并与相关离心模型试验结果进行比较。得到以下结论:双隧道不同开挖顺序对群桩桩顶附加沉降和群桩承载能力损失影响差别显著,当先开挖上覆隧道时,群桩桩顶的附加沉降量为先开挖下置隧道时的1.25倍,且群桩承载能力的损失率约为后者的1.2倍;两工况中第二个隧道的开挖使得群桩中前桩附加弯矩和后桩附加弯矩均有明显的增大,此与分居群桩两侧但埋深相同的双隧道开挖对群桩弯矩的影响规律迥异;两工况下均产生较大的附加弯矩和附加轴力,且最大附加弯矩和最大附加轴力均位于上覆隧道轴线附近。

水泥土组合桩室内试验研究

水泥土组合桩是由水泥土和芯桩组成的组合桩型 ,二者的共同工作对水泥土组合桩的承载性状有重要影响。通过对混凝土芯桩与水泥土组合试件的静载荷试验 ,研究了水泥土强度及其他因素对芯桩与水泥土界面摩阻力的影响 。

水泥土组合桩承载力研究及设计方法

水泥土组合桩具有承载力高 ,造价低 ,工艺简单等优点。通过研究水泥土组合桩承载力特性 ,提出了水泥土组合桩单桩承载力的设计方法。在满足构造要求的条件下 。

砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性分析

针对砼芯水泥土搅拌桩复合地基工作特性较为复杂的问题,基于砼芯水泥土搅拌桩(DCM)复合地基载荷板试验,采用弹塑性有限元方法,讨论不同芯长比和含芯率条件下砼芯水泥土搅拌桩复合地基的荷载传递、承载力和沉降变化规律.计算结果表明:随着芯长比的增加,越来越多的上部荷载集中至砼芯,同时桩周土体上的竖向应力减小;水泥土搅拌桩外壳在上部与桩周土和砼芯共同承担竖向荷载,随着桩体入土深度的增加变为负责传递砼芯与桩周土之间的剪应力;砼芯长度控制了桩土侧摩阻力的发挥长度,而且使得桩土侧摩阻力沿深度均匀发挥;芯长比和含芯率对于砼芯水泥土搅拌桩复合地基承载力的影响是相互的,选择合适的芯长比和含芯率组合,能最大限度地发挥砼芯水泥土搅拌桩桩复合地基的承载力.

混凝土芯水泥土搅拌桩支护结构的应用

混凝土芯水泥土搅拌桩支护结构是在水泥土搅拌桩墙中插入预制钢筋混凝土桩,由前后排的预制钢筋混凝土桩和水泥土搅拌桩墙组合而成的п型结构.以预制钢筋混凝土桩作为受力核心,利用大直径廉价水泥土桩的凝结力和大表面积来提供摩阻力,并利用预制钢筋混凝土桩芯的低压缩性、高强度的特点来承担荷载,其内外芯的分工尽可能地发挥了桩身材料的强度,大大改善了水泥土重力式挡墙抗压不抗拉的受力特点,同时具有承力与防渗两种功能的复合支护结构.施工方法简单,速度快,对环境污染小,受力合理,有很好的截面效能.前后预制钢筋混凝土排桩由压顶圈梁和拉梁连接成整体,在不加撑锚条件下可以支护较深的基坑,是一种新的支护结构形式,经济效益显著.通过在南京某高层公寓深基坑支护中的应用,并对其桩身应力、支护结构的侧向位移的实测研究,获得了混凝土芯水泥土搅拌桩支护结构在软土地区受力和变形的基本特征.

路堤荷载下砼芯水泥土搅拌桩复合地基现场试验研究

针对砼芯水泥土搅拌桩复合地基处理高速公路深厚软土段的工程实例,通过地表沉降、分层沉降、深层水平位移、砼芯荷载以及桩土应力比测试,讨论了砼芯水泥土搅拌桩处理深厚软土地基的加固效果,荷载分布和传递规律。测试结果表明:砼芯水泥土搅拌桩对于路基沉降和水平位移控制效果优于水泥土搅拌桩,且横断面差异沉降较小。复合地基的主要压缩量发生在桩顶至砼芯底端一定范围的土体内,沉降发生深度由砼芯控制。砼芯水泥土搅拌桩上部出现负摩阻力,中性点位于砼芯1/3长度处。桩土应力比为水泥土搅拌的2～3倍,与刚性桩相近,桩体承担大部分路堤荷载。砼芯水泥土搅拌桩复合地基排水通畅,超静孔隙水压力消散迅速。路堤荷载下砼芯水泥土搅拌桩工作特性与载荷板试验下的测试结果有所不同。

砼芯水泥土桩复合地基工作性状研究

考虑地基土体分层以及砼芯和深层水泥土搅拌桩(DCM桩)长度不同的情况,提出刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基工作性状的迭代分析方法,并将该法所得沉降计算结果与实测结果进行比较,验证该方法的可靠性;随后采用所提方法分析含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平等因素对复合地基桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明:含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平均会对复合地基的工作性状产生较大影响,且含芯率、芯长比与桩土应力比呈正相关,面积置换率、荷载水平与桩土应力比呈负相关;在复合地基各部分的沉降中,纯水泥土桩段压缩所造成的沉降量占比较高,且受芯长比、面积置换率以及荷载水平的影响较大。

刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基沉降计算

为了计算复合地基沉降并研究其相关影响因素,首先,考虑界面相对位移对界面侧摩阻力的影响,获得理想弹塑性荷载传递函数;然后,根据荷载传递法的基本原理,建立砼芯、水泥土桩和桩周土三者各自的平衡微分方程,得到三者相应的应力位移表达式;最后,通过与数值模拟对比验证了该方法的可靠性,分析了上部荷载、含芯率、面积置换率、桩周土和下卧层压缩模量对复合地基沉降量的影响。研究结果表明:刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基中砼芯承担了较大部分的上部荷载,水泥土桩次之,桩周土的荷载分担比最小;随着荷载增大,砼芯的荷载分担比逐渐减小,桩周土和水泥土桩的荷载分担比逐渐增加,荷载由砼芯向外逐步传递到水泥土桩与桩周土;随着上部荷载减小,含芯率、面积置换率、桩周土和下卧层压缩模量增加,复合地基沉降量逐步减小,其中含芯率的影响相对较小;除下卧层压缩模量外,各影响因素对桩周土压缩量的影响程度显著大于下卧层土体压缩量的影响程度。

混凝土芯水泥土搅拌桩在基坑支护中的应用

介绍了一种新型的桩形———混凝土芯水泥搅拌桩支护基坑的方法.以南京大学港龙园高层公寓为例,根据其基坑支护影响范围内土层情况,采用门型混凝土芯水泥土搅拌桩进行深基坑支护,给出了门型混凝土芯水泥土搅拌桩的主动土压力、被动土压力、支撑轴力、弯矩以及支护桩长的计算方法,为以后的基坑支护应用提供设计方法.

加芯搅拌桩荷载传递机理的研究

加芯搅拌桩是一种用于处理软土地基的新型桩,目前,该种桩型在国内外的研究尚未完善。本文将利用ANSYS有限元软件,对在竖向荷载作用下加芯搅拌桩单桩的工作性状进行数值分析,得出桩身位移、轴力、侧摩阻力沿深度的分布曲线。通过对这些曲线的分析,并结合静载荷试验的数据,对加芯搅拌桩的荷载传递机理进行深入研究。