低净空环境旋喷静压复合桩的试验研究

在既有建筑的加固改造过程中,桩基础是既有建筑地基基础加固改造或托换的重要手段,但是常规的设备和工艺往往无法满足在既有建筑内部低净空条件下大桩径、大桩长、高承载力桩基础的施工要求。针对此类需求,将锚杆静压桩技术和水泥土复合桩技术相结合,提出低净空下旋喷静压复合桩技术,并研发了旋喷静压一体化成套设备。通过现场足尺试验,验证了该项技术施工工艺的可行性,并通过现场试验对旋喷静压复合桩、旋喷桩及静压桩的施工工艺、单桩承载力、桩身内力等进行了对比分析,试验证明:与传统的静压桩、旋喷桩相比,旋喷静压复合桩的承载力大幅提高。

旋喷静压复合桩芯桩-水泥土界面强度特性试验研究

旋喷静压复合桩具有单桩承载力高、受力合理,可在既有建筑加固与改造工程的低净空条件下施工等优势;旋喷静压复合桩具有双层荷载传递模式,芯桩-水泥土界面和水泥土-桩周土界面是控制旋喷静压复合桩承载特性和破坏模式的关键因素;针对此特性,对旋喷静压复合桩的芯桩-水泥土界面进行研究,通过水泥土试块强度试验,验证了水泥掺量、水灰比和龄期对水泥土无侧限抗压强度的影响,并通过界面强度特性试验,证明了芯桩-水泥土界面侧阻力与水泥土无侧限抗压强度有关,得出了钢管-水泥土界面和混凝土-水泥土界面的粘结系数。试验表明:水泥土的无侧限抗压强度受水泥掺入量和含水量的双重控制,随水灰比的增加而减小,对于不同水灰比的水泥土,存在最优水泥掺量;芯桩-水泥土界面的极限侧阻力与水泥土强度存在近似线性关系,钢管-水泥土界面的粘结系数平均值为6.66%;芯桩-水泥土界面在受荷过程中经历了弹性阶段、脆性破坏阶段和剪切滑移阶段。