套筒强夯长短桩复合地基承载特性研究

【目的】随着大型海洋工程项目不断发展,对水下软土地基处理提出了新的挑战,水下挤密砂桩和水下水泥搅拌桩复合地基等传统方法具有定位难、制桩难、桩体质量差等问题,始终制约着其在海洋工程中的应用和发展。【方法】借鉴陆上孔内深层强夯施工方法,因地制宜地提出水下套筒强夯复合地基成桩技术,该技术使用套筒阻隔海水进入桩孔,具有定位准、加固深和强度高等优点,通过模型试验的方法对该技术进行研究。【结果】结果表明,在强夯碎石桩与传统碎石桩相结合的工况下,地基极限承载力提高50%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升18%;在全部采用强夯碎石桩的工况下,地基极限承载力提高170%以上,等长度群桩复合地基极限承载力比长短桩复合地基提升3.7%。【结论】全部采用强夯碎石桩的复合地基比强夯碎石桩与传统碎石桩组合而成的复合地基承载力提高更多,在提高承载力方面,采用套筒强夯长短桩复合地基更加经济有效。

海上风电单柱复合筒型基础拖航浮运特性分析

为保证单柱复合筒型基础拖航安全性,针对实际工程中单柱复合筒型基础制作比尺模型,采用模型试验的方法,对单柱复合筒型基础浮运特性展开研究,分析不同拖航方式对结构的拖航特性的影响,旨在为实际工程提供指导性建议。研究结果表明:在实际拖航中,要合理的选择拖揽点的位置和吃水深度,避免结构出现艏倾现象,在保证安全拖航的前提下可适当增吃水深度增加结构的拖航稳性。

碎石桩复合地基抗剪特性物理模型试验与数值模拟

碎石桩法在软基处理中应用广泛,目前对该型复合地基抗剪特性定量研究较少,不能很好支撑实际工程需求。以物理模型试验和数值试验为主要手段,研究了碎石桩复合地基抗剪机制,得到以下结论:①以实际的碎石桩置换率19.6%为参照,对复合地基分别开展了无包裹常规碎石桩和透水橡皮膜包裹碎石桩的不固结剪切,以及无包裹碎石桩固结剪切单剪物理模型试验。3种方案复合地基反馈的抗剪能力较天然软基均提升显著,但前2种方案抗剪强度参数差异不大,而固结剪切方案较前两者有更进一步提升,表明桩周软土对散体状碎石桩的柔性约束能使其呈现整体均匀式剪切特征,碎石桩对软基渗透性能的显著改善是复合地基抗剪强化的关键。②将碎石桩置换率由19.6%提升至24.5%开展一组不固结剪切对比试验,与置换率19.6%的固结剪切状态相比,两者强度差异不大,表明在较低置换率区间,从发挥该类型复合地基抗剪强度的角度来看,促进地基固结更为经济有效。③以不同排水固结状态桩间土抗剪强度参数为主控因素,开展复合地基剪切数值模型试验,分析认为物理模型试验中桩间土反馈的抗剪强度较相应排水固结路径均有所提高,验证了碎石桩能显著改善软基渗透性的判断,进一步分析揭示了复合地基剪切变形及剪应力传递规律。

大直径、高置换率振冲碎石桩复合地基桩土应力特征试验分析

结合一次试桩案例,探讨分析了大直径、高置换率振冲碎石桩处理东部沿海地区填海地基的桩土应力分布特征和一般规律,并提出了一些新的理论和见解。

再生混凝土骨料包裹桩复合地基承载特性及计算理论

利用再生混凝土骨料替代包裹碎石桩中的天然碎石骨料,形成一种新型再生混凝土骨料包裹桩复合地基。通过开展复合地基承载特性的模型试验,研究了长径比、包裹长度、包裹刚度和面积置换率对再生混凝土骨料包裹桩复合地基的影响,并基于试验结果对该复合地基的承载力计算理论进行了推导。研究结果表明:再生混凝土骨料包裹桩复合地基能明显提高被加固土体的承载特性;在进行再生混凝土骨料包裹桩复合地基设计时,单桩长径比宜为6~7,桩径宜为800~1200 mm,土工材料包裹长度宜为5~6倍桩径,包裹材料刚度宜为1000~4500 kN/m,桩间距最优置换率宜选取在0.1~0.2;桩体底端与顶端应力之比随承压板顶面位移的增大逐渐稳定在15%~20%;再生混凝土骨料包裹桩侧土压力由桩顶向下呈先增大后减小的现象,最大应力出现在距桩顶约300 mm(3d,d为桩径)深度处。根据再生混凝土骨料包裹桩复合地基桩、土和土工包裹材料的变形协调原理,及桩体的鼓胀变形特性对再生混凝土骨料包裹桩复合地基承载力计算公式进行了推导,所得结论可为该新型复合地基的设计提供理论依据。

泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基承载特性研究

泥炭质土具有孔隙比大、承载力低、压缩性高等特点,工程力学性质极差。随着基础设施建设的发展,越来越多的工程涉及到泥炭质土层,水泥土搅拌桩在泥炭质土地基中的应用逐渐增多。然而,目前关于泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基承载特性的研究极少。为明确泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基的承载特性,进行了7组泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基室内模型试验。通过监测竖向荷载作用下复合地基的沉降、桩顶及桩间土应力,得到了不同端承条件和不同置换率下复合地基极限承载力及桩土应力比变化规律,并对比分析多种方法对端承型水泥土搅拌桩处理的泥炭质土地基极限承载力的预测精度。试验结果表明,相同置换率条件下,端承桩对泥炭质土地基极限承载力的提升幅度是悬浮桩的两倍左右;在端承型水泥土搅拌桩情况下,Broms-2法对泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基极限承载力的预测精度更好;荷载作用下,泥炭质土水泥土搅拌桩复合地基会同时出现弯曲和剪切两种破坏模式,且破坏表现出明显的渐进性,由外向内发展。

谈路堤荷载作用下碎石桩复合地基的工作性状

通过对某高速公路路堤下碎石桩复合地基的长期观测,讨论了路堤荷载下碎石桩复合地基的工作性状,研究结果表明:在路堤下采用碎石桩复合地基能很好的控制整体沉降和固结速率;碎石桩上部会产生负摩阻力,中性点位置位于地面以下0.2倍左右桩长处;碎石桩的桩土应力比介于柔性桩和刚性桩之间。

半刚性桩复合地基的作用机理及案例分析

随着复合地基技术的不断发展和改进,在工程实际中以水泥土桩为代表的半刚性桩地基处理技术也越来越受到工程技术人员的广泛关注。对于半刚性桩的加固机理、受力特点,破坏形式及处理后桩间土的承载力特征值变化都成为研究的重点。主要分析研究了半刚性桩复合地基的加固机理、受力特点、破坏形式。采用工程实例论证了半刚性桩的作用机理和受力特点,并且根据工程实例的现场检测结果,推导计算出本工程采用半刚性桩进行地基处理后桩间土的地基承载力的提高比例,为同类型工程提供了宝贵的实践经验及参数参考价值。