大面积静压群桩挤土效应施工控制措施研究

预制管桩在施工过程中,极易引发挤土效应,大面积静压群桩尤为明显。论文依托昆明市某项目大面积群桩施工,通过设置AB两组条件一致试验区,探索更适用于大面积群桩施工过程中挤土效应控制措施。通过对A组试验数据进行分析,改进B组施工控制措施,发现针对大面积静压群桩,适当加大引孔深度、设置深层泄水井对于挤土效应控制更为有效。

考虑施工顺序及遮栏效应的静压群桩挤土位移场研究

基于应变路径法及源汇法理论,建立了已存在桩情况下单桩挤土位移场。在此基础上,结合拉格朗日插值函数推导出了考虑施工顺序及遮栏效应的群桩挤土位移场的解析解。该解较各桩的简单叠加更符合工程实际情况,而且能够简化为不考虑施工顺序的静压群桩挤土位移场的解答。利用得到的解析解对群桩产生的挤土位移场进行了分析,结果表明:与忽略施工顺序及遮栏效应的群桩挤土位移场相比,考虑施工顺序及遮栏效应的迎桩面挤土位移较大,而背桩面的挤土位移较小。

道路约束条件下静压群桩挤土效应

在分析静压沉桩挤土机理的基础上,采用室内模型试验,研究了道路约束条件下静压群桩挤土效应引起的地表土体变形,包括水平位移和隆起变形,并与工程实测进行了比较分析。试验结果表明,沉桩过程中,仅桩区内地表土体水平位移是先增大后减小,其余各处土体变形均是不断增大的,只是道路外侧土体变形较小,可忽略不计;受道路约束影响,距桩区较近处地表土体水平位移减小,隆起变形增大,且桩区–道路间距离越小,该处土体变形越小,而距道路较近处地表土体变形越大;距道路越近,桩区–道路间地表土体变形越小;在道路另一侧,地表土体最大变形明显减小。工程实测表明,与室内试验结果相比,桩区–道路间土体变形呈现相同的变化规律,但受实际道路约束的影响,实测时道路另一侧土体基本未有变形。因此,静压桩施工必须考虑周边道路、建筑物等约束的影响。

大面积静压群桩对邻近场地挤土变形影响试验研究

依托鲁南高铁曲阜东站并轨段路基工程,开展预应力管桩群桩成桩现场试验,研究大面积静压群桩对邻近场地挤土变形影响。结果表明:大面积静压群桩过程中,土体横向水平位移与地表隆起位移随成桩排数的增多而逐渐增大;位移发展经历快速、慢速及逐步稳定3个阶段;横向水平位移沿深度总体上呈减小趋势,其分布与土层性质有关;地表隆起位移随距试桩区水平距离的增大呈指数型衰减;该试验条件下,先成桩的微型桩对后压入的管桩挤土效应具有隔离作用,引孔深度15和20 m对横向水平位移及地表隆起位移的防控效果显著;压桩完成时,地表横向、竖向位移的影响范围分别约为88倍和30倍桩径;单排压桩新增位移量随压桩排数的增加呈先增后减趋势,表明前排压桩引发的挤土变形影响比后排压桩更大。

静压群桩施工对邻近地下管线作用的数值分析

首先,采用ABAQUS有限元软件并基于以往文献中的模型试验,建立静压群桩施工对邻近地下管线作用的计算模型,对比数值模拟结果与模型试验的观测数据,证明模拟的可靠性.全面分析了静压群桩依次贯入后,地下管线应力、应变及位移的变化规律.其次,通过建立与实际工程相符的三维有限元模型,研究了静压群桩施工对不同埋深处管线的影响及不同土的弹性模量对管线的影响.最后,在桩与管之间设置应力释放孔,研究了应力释放对挤土效应的削弱作用.结果表明:压桩过程中,最大主应力出现在管线远桩侧,应力与位移峰值的位置随着桩的贯入位置的变化而改变;管线的埋深越大,水平位移越大,竖向位移越小;随着土的弹性模量增大,管线在土中的变形协调能力减小;合理设置应力释放孔的间距与深度可以有效削弱挤土效应,保护邻近地下管线.研究结果对认识压桩挤土效应机理和保护地下管线具有指导意义和实用价值.

软土环境静压群桩管桩施工措施效应分析

分析了群桩管桩压桩路线、压桩速度和防挤沟与应力释放孔的工程效果。结果表明:群桩压桩路线应优先采用先中间再外围,然后是整排向一侧推进,如果兼有间隔压桩效果会更好;压桩速度越快,桩位水平偏位越多,当压桩速度超过7根/d,桩位水平偏位(≥99.5 mm)占比会降低;根据群桩场地邻近建筑物水平位移控制要求,确定压桩挤土的影响范围;防挤沟和应力释放孔对群桩管桩压桩的挤土效应起到了一定的抑制作用,而对桩顶水平偏位、竖向偏位和场地孔隙水压力变化影响较小。相关结论可为类似工程提供参考。

基于高精度全自动监测系统的静压群桩现场试验

预应力高强度混凝土管桩挤土效应是岩土工程界关注的热点问题之一。依托鲁南高铁曲阜东站并轨段路基工程,在曲阜东站新建鲁南场东侧进行静压群桩试验,采用高精度全自动监测系统,对试桩IV区(引孔15 m)、试桩VI区(引孔20m及无引孔)静压预应力管桩群桩挤土效应引起的地表水平及竖向位移、深层水平位移、超孔隙水压力及地下水位变化进行全天候、高频率监测,获得其分布与发展规律,并分析引孔效果及前排桩的隔离效应。结果表明:(1)以1.5mm为界限值,试桩IV区、VI区静压群桩地表水平位移影响范围分别为边界以外50.0和37.0 m;(2)先成桩的5~8排管桩能有效隔离后排成桩的挤土效应;(3)引孔对减小挤土效应效果良好,以相同加固宽度下距试验区边界5 m测点为例,引孔长度20 m对应的最大深层水平位移为引孔15 m的74%,引孔15 m时其最大值是无引孔条件下的25.8%。

地下商城静压群桩施工对紧邻地铁车站影响的控制技术

介绍了上海轨道交通9号线二期工程6A标段——徐家汇地下商城向下加层工程中低净空条件下的静压钢管群桩施工对周边环境的影响。通过严谨、合理的施工工艺、压桩工序以及施工监测,确保了压桩施工的顺利进行,可供类似条件下的静压桩施工参考。

群桩压入挤土效应的解析计算及试验对比

采用孔扩张理论对静压桩挤土效应进行模拟计算,假定地基土符合修正剑桥模型,推导得出单桩压入过程中土体位移和孔隙水压力的解析表达式。以此为基础,通过叠加得到群桩压入过程中桩周土体挤土效应的理论解答。同时,在杭州地区进行了群桩静力压入的现场试验,发现桩周土体的水平位移随离排桩的距离呈指数衰减。解析计算值与试验结果较接近,证明了该模拟计算方法的有效性。