透水性混凝土桩施工中超孔隙水压力变化特性试验

为研究透水性混凝土桩施工中产生的超孔隙水压力的变化规律,通过在现场埋设孔隙水压力计的方法,监测并分析了振动沉管法单桩施工过程中及施工后桩周土体的超孔隙水压力随时间、径向距离及深度的变化,并根据监测结果分析了透水性混凝土桩单桩施工对桩周地基的影响。结果表明:对于高地下水位的粉性土地基,桩周土体的超孔隙水压力在沉管结束时达到最大值,之后消散速率较快,完全消散时间较短,且距桩越近,超孔隙水压力的上升与消散速率越快;超孔隙水压力在径向上与深度上大致呈现递减趋势,距桩越近,超孔隙水压力越大;地基土体的液化范围与加固范围的空间分布呈上大下小的漏斗形。提出的适用于透水性混凝土桩的施工工艺可为类似工程的设计与施工提供参考。

透水性混凝土桩在桥头跳车处治中的适用性研究

桥头跳车现象作为高速铁路、公路建设的质量通病,严重影响了行车的舒适性和安全性。为降低桥头跳车的危害,本文结合正在施工的济(南)东(营)高速公路,对透水性混凝土桩在桥头跳车处治中的适用性进行了研究。结果表明:透水性混凝土桩单桩承载力高、透水性强,有利于压缩层在施工期的排水固结,可有效减小软土地基的工后沉降量,对于处治8 m以下路基填高的小桥涵及桥头地基效果明显。研究结果为黄泛平原区透水性混凝土桩处治桥头跳车问题提供了理论依据。

可用于排水井的透水性混凝土桩复合地基应用研究

本研究提出了可用于排水井的透水性混凝土桩加固软土地基的方法,实现了排水与加固双重作用。

透水性混凝土桩减压减震耦合抗震机理研究

透水性混凝土桩兼具散体桩和刚性桩的优点,特别适用于地基抗震。为研究其抗震机理,对地震过程中地基的加速度响应和超静孔隙水压力的长消规律等进行了数值模拟,并与碎石桩、素混凝土桩等的动力行为进行了比较分析。研究发现:透水性混凝土桩复合地基表面加速度放大系数明显小于碎石桩和素混凝土桩复合地基,而且其卓越周期仅为碎石桩和素混凝土桩复合地基的1/2,更有利于抑制上部建筑共振的发生;透水性混凝土桩除具有显著的减震效应外,还具有明显的减压效应,其高透水性使地震引起的超静孔隙水压力能快速消散,抑制了地基液化的发生。透水性混凝土桩的减压减震耦合效应还能有效协调地震期间土体的变形。

路堤荷载作用下透水性混凝土桩减压降沉效应研究

透水混凝土桩兼具了刚性桩的高强度特性和散体桩良好透水性的特点,适用于地基的加固处理。为了研究透水性混凝土桩地基处理技术对地基的减压降沉效应,基于有限元法和Biot固结理论对路基荷载作用下透水性混凝土桩复合地基的超静孔隙水压力、桩土应力比、水平位移、沉降等进行研究,并与散体桩和刚性桩进行了对比分析。研究发现透水性混凝土桩复合地基内累积的超静孔隙水压力能够迅速消散,说明透水性混凝土桩具有显著的减压效应;同时发现,透水性混凝土桩复合地基的水平位移和工后沉降较小,证明透水性混凝土桩在降低地基沉降方面具有显著的作用。因此,透水性混凝土桩特别适用于加固透水性差、工后沉降大的地基。

透水性桩处治输电塔不均匀沉降的适用性研究

透水性混凝土桩具有高强度和强透水性,应用在黄河冲积平原区,能够有效加速土体固结,减少不均匀沉降。依托实际工程,应用有限差分软件建立输电铁塔地基模型,进行数值模拟分析,研究垂直荷载作用下超孔隙水压力、竖向位移的变化规律。结果表明:在饱和状态下,透水性混凝土桩复合地基承载力约为不设桩地基承载力的2倍;透水性混凝土桩复合地基超孔隙水压力消散速率先快后慢。桩长不变,随着桩间距增大,超孔隙水压力消散速率变慢,复合地基最大沉降量变大;保持桩间距不变,超孔隙水压力消散速率随着桩长增加而变快,复合地基最大沉降量变小。研究结果为黄河冲击平原区透水性混凝土桩处治输电铁塔不均匀沉降问题提供了理论依据。