The Effect of Jet Grouting on Enhancing the Lateral Behavior of Piled Raft Foundation in Soft Clay(Numerical Investigation)

Soft clay soils cannot usually support large lateral loads,so clay soils must be improved to increase lateral resistance.The jet grouting method is one of the methods used to improve weak soils.In this paper,a series of 3D finite element studies were conducted using Plaxis 3D software to investigate the lateral behavior of piled rafts in improved soft clay utilizing the jet grouting method.Parametric models were analyzed to explore the influence of the width,depth,and location of the grouted clay on the lateral resistance.Additionally,the effect of vertical loads on the lateral behavior of piled rafts in grouted clay was also investigated.The numerical results indicate that the lateral resistance increases by increasing the dimensions of the jet grouting beneath and around the piled raft.Typical increases in lateral resistance are 11.2%,65%,177%,and 35%for applying jet grouting beside the raft,below the raft,below and around the raft,and grouted strips parallel to lateral loads,respectively.It was also found that increasing the depth of grouted clay enhances lateral resistance up to a certain depth,about 6 to 10 times the pile diameter(6 to 10D).In contrast,the improvement ratio is limited beyond 10D.Furthermore,the results demonstrate that the presence of vertical loads has a significant impact on sideward resistance.

大直径超高压喷射注浆N-Jet工法桩技术研究及实施

结合工程实际,对大直径超高压喷射注浆N-Jet工法桩进行了研究,通过对施工流程、材料与浆液制备、预成孔、工程监测等的有效控制,提高了成桩质量和止水效果,可以有效解决地下空间开发所带来的深层地下水控制安全问题,为相关工程项目提供有益借鉴。

基于水平旋喷桩处置优化的地铁隧道施工变形控制分析

为研究富水砂层隧道中水平旋喷桩+超前小导管组合预加固的效果,以青岛地铁某区间段隧道为依托,采用有限元数值模拟方法,对比分析了无预加固、单独使用水平旋喷桩及旋喷桩配合超前小导管组合预加固三种工况的加固效果。结果表明,与无预加固方案相比,单独使用水平旋喷桩预加固可使地表沉降、拱顶沉降、掌子面纵向位移分别相应减少约61%、59%、38%;而水平旋喷桩与超前小导管组合预加固方案可使地表沉降、拱顶沉降、掌子面纵向位移分别相应减少约66%、77.6%、38.9%,典型开挖断面处与拱脚处地下水渗流量分别减少93.4%、96.7%,预加固效果与止水效果显著。

嵌岩低桩承台锁口钢管桩围堰设计与施工技术

昌九高铁扬子洲赣江公铁大桥西支主桥为(48+144+320+144+48)m无砟轨道钢箱桁组合梁斜拉桥。桥塔墩位于通航河道内,桥位处河床覆盖层浅,基岩强度高,基础由大直径钻孔桩和矩形嵌岩低桩承台组成,承台采用锁口钢管桩围堰施工方案。G33号主墩围堰平面设计尺寸54.56 m×28.52 m,锁口钢管桩采用Q345B材质∅1020 mm螺旋钢管,长28 m,钢管桩之间采用C-T形锁扣连接;围堰设置4层内支撑,单层内支撑设3道对撑,内支撑四角设型钢斜撑;基底设置混凝土垫层参与围堰结构受力。围堰采用XR360旋挖钻机在岩层中引孔,孔内换填细砂后插打钢管桩,钢管桩壁内、外两侧换填砂采用高压旋喷注浆加固。围堰设置智能化监测系统,对围堰受力、变形等进行实时动态监控。实践证明,该桥围堰结构安全可靠、止水效果良好、施工快捷高效。

临江富水地区深基坑旋喷桩加固效果研究

本文以陇南市东江初级中学综合教学实验楼基坑支护工程为背景,运用PLAXIS对该基坑进行了开挖全过程的数值模拟分析,结合现场实测结果分析了深基坑旋喷桩的加固效果,并与未采用旋喷桩加固的情况进行了对比分析。结果表明:对于长江支流的白龙江II级阶地力学性质差的饱和土地区,采用旋喷桩加固桩间土及坑内土体能够很好地提高桩周土体强度、限制桩顶位移、减小坑外沉降,可使支护桩桩顶水平及竖向位移减小50%,桩身内力减小10%;增加旋喷桩加固长度对限制支护结构变形效果不大,但增加宽度效果明显,可使支护桩桩顶水平位移减小50%以上,但同时存在最优加固宽度;采用旋喷桩的深基坑加固措施安全可靠、经济合理,对该类地区的类似深基坑工程具有参考及借鉴作用。

三轴搅拌桩组合高压旋喷桩入岩落底式止水帷幕施工技术

某房建深基坑工程支护形式采用排桩+落底式止水帷幕,场地地质条件上部为富水深厚砂层,下部为强风化岩层,止水帷幕需穿透强风化岩0.5 m,以隔断强透水层。通过对地质情况及现有设备条件分析,采用大功率桩机先行施工三轴搅拌桩,养护后进行桩体质量抽芯验证,再针对不同缺陷程度采用高压旋喷桩分别进行补强的组合工艺施工止水帷幕。基坑开挖结果表明,该落底式止水帷幕效果良好,能有效隔断强透水层,与灌注排桩结合形成深基坑支护结构体系具有较高的经济性、适用性。

第三系半成岩富水砂岩隧道水平高压旋喷桩复合结构超前预加固研究

在诸如第三系半成岩地层等富水软弱均质地层的隧道建设中,常采用水平高压旋喷桩进行洞内超前预加固,但水平旋喷桩往往因自身抗拉强度低在承受较大荷载时容易发生断裂破坏。依托云南临沧至清水河高速公路王家寨隧道工程,提出了一种在桩体内插入小直径钢管的水平高压旋喷复合结构。通过力学理论分析、数值模拟与现场监测,对比分析了水平高压旋喷桩素桩与复合结构的力学机制与对围岩加固作用,并对钢管布置形式及直径进行优化设计。研究表明:在300 kPa水压下,复合结构相比素桩的挠度值降低了34.8%,最大拉应力降低了37.5%,受力模式明显改善,承受的极限水压力荷载大幅提升至700 kPa,对围岩拱顶沉降、应力也有一定削减作用;增加拱顶钢管布置密度可有效降低桩体拉应力,而减少钢管直径则会导致钢管拉应力增大;建议实际工程中拱顶间隔1根桩体布置108 mm钢管,拱肩间隔2~3根布置89 mm钢管,边墙可不设钢管。

某格形钢板桩码头升级改造方案三维有限元数值分析

某格形钢板桩码头升级改造工程,前沿港池疏浚后改变了格形墙体前板桩埋入深度,影响码头结构稳定性。为了探究改造后格形钢板桩稳定性和破坏形态,利用有限元软件MIDAS GTS,构建适用于格形钢板桩结构稳定性分析的三维有限元数值模型,通过对最不利工况下格形钢板桩改造前后的变形、受力、整体稳定性对比分析,提出复合地基和抗滑桩加固相结合的格形钢板桩码头改造方案。结果表明,码头加固前后的格形钢板桩整体变形、土压力分布、结构内力和地基反力分布基本一致。

坦桑尼亚坦噶港老码头改造关键技术

坦桑尼亚坦噶港老码头改造工程面临深厚泥炭质土软基、改造空间受限以及老码头严重破损等不利条件。采用适用于深厚泥炭质土软基的后板桩接岸式高桩码头结构,采用高压旋喷桩对码头岸坡进行加固,确保码头结构的安全性;采用Plaxis 3D有限元数值分析方法对水泥土桩的内部和外部稳定性进行复核;针对高有机质土中的高压旋喷桩的成桩质量难控的问题,采用降低浆液压力、采用复喷工艺、降低浆液水灰比、外掺石膏等措施提升了旋喷桩的成桩质量。

深厚泥炭质土软基条件下的老码头改扩建

泥炭质土因其有机质含量高、含水量高、压缩性高、强度低、固结慢等特点,加固处理难度较大,严重危害工程安全。依托某境外老板桩码头改造项目,针对其存在深厚泥炭质土软基、堆场面积狭小、老码头结构破损严重、改造空间受限、边改造边运营等突出特点,拟定多种改扩建平面和结构方案。从码头运营、结构可靠性、经济性和施工难度等方面分析各方案优缺点,最终提出适应深厚泥炭质土软基条件下老码头改扩建工程的推荐方案,并分析了施工过程中关键技术难点及注意事项,可为类似工程提供借鉴。

软土地区路基失稳机理及治理对策案例研究

软土地基路基失稳治理是公路工程中的难点问题,针对某高速公路软土区路堤滑移现象,根据现场工程资料,分析了路基滑移产生的原因,采用有限元强度折减法反演复杂条件下路基模型计算参数,估算临界滑裂面,提出了有效的治理措施,并对不同工况下治理后的路基稳定性进行分析。结果表明:软土地区应注意考虑气候及地下水因素,下雨及地下水丰富的地区更易发生路基失稳现象;公路工程范围内旧河道地形及后期淤积土体性质对路基的稳定性有较大的影响;抗滑桩加固可以减小土的侧向力传递,有效降低路基对抗滑桩外侧土体的影响,提高地基稳定性;用高压旋喷桩、抗滑桩及反压护道等措施相结合治理软土路段路基是可行的,可为类似软土地基治理提供参考。

隧道旋喷桩施工应用与评价研究

通过典型案例分析,评价旋喷桩用于隧道围岩加固、病害处治的技术可行性、经济合理性和社会环境效益,总结提出该技术推广应用中存在的主要问题:高压旋喷桩作为成熟的地基处理技术,跨行业应用于隧道围岩加固和病害处治,但目前接受度不高;隧道施工单位缺乏具有旋喷桩施工经验的人员,施工设备短缺;水平旋喷桩机械化程度低;隧道旋喷桩质量检测缺乏标准规范。针对上述问题,提出解决措施:一是转变观念,积极接纳四新技术;二是研发集注浆、旋喷于一体的施工设备,降低成本;三是编制、修订相关标准,将成熟施工经验归纳为规范条文;四是配套完善旋喷桩施工相关质量验收标准和定额指标。

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。

高压旋喷桩单桩施工挤土效应数值模拟分析

为研究高压旋喷桩加固区域近接既有高速铁路时,高压旋喷桩施工造成周围土体变形的规律,依托杭甬高速铁路198号桥墩所在断面,结合现场试验,采用有限差分软件FLAC3D模拟高压旋喷桩施工,探究高压旋喷桩单桩注浆压力、桩长和土体模量变化对挤土效应范围的影响。结果表明:(1)现场试验中单桩挤土效应影响距离约16.5 m,占桩长的82.5%;(2)高压旋喷桩单桩施工挤土效应影响距离与注浆压力、桩长呈正相关;(3)单桩注浆压力增大,桩长增长,挤土效应影响距离增大;(4)桩周土体模量增大,高压旋喷桩的挤土效应影响距离减小;(5)高压旋喷桩近接既有高速铁路施工时,需确定正确施工参数并进行变形监测,必要时采取变形控制措施。

运营高铁高压喷射注浆桩桥墩纠偏技术

以广珠城际铁路沙朗特大桥为研究对象,基于弹性地基梁原理,利用高压喷射注浆桩的喷射压力进行桥墩及桥台的纠偏,建立高压喷射注浆桩的桥墩纠偏联动装置模型,提出纠偏技术并得到成功应用。实施结果表明:通过高压喷射注浆桩纠偏后桥梁及轨道结构状态稳定,为恢复桥梁正常使用功能,对偏移量大于5 mm地段桥墩原则上应进行纠偏处理,对偏移量小于5 mm地段桥墩结合前后墩台偏移值进行判定。

近河涌基坑渗流破坏补救加固方法探索及应用

某近河涌基坑采用三轴水泥土搅拌桩帷幕止水,基坑开挖过程中发生涌水、涌砂渗流破坏,数次堵漏补救失败后,提出一种将双液注浆与旋喷桩相结合的双液旋喷桩施工工艺,解决了涌水涌砂问题,完成了止水补救加固,没有对基坑及周边环境造成不良影响,保障了基坑后续开挖施工的顺利进行。以该工程为例,介绍了该基坑渗流破坏的补救加固过程,总结了双液旋喷桩工艺的技术要点。

富水残积土输水隧洞水平旋喷桩和超前小导管组合支护技术研究

为了研究水平旋喷桩配合超前小导管组合支护设计参数对不良地质输水隧洞预加固效果的影响,依托广西黄章水库富水残积土输水隧洞,研究了超前小导管管径、注浆加固圈厚度、外插角、环向间距、水平旋喷桩桩径、桩间距对富水残积土地层输水隧洞拱顶竖向沉降、拱腰水平变形以及掌子面变形的影响规律,并采用局部敏感性分析方法研究了支护参数的敏感性。研究结果表明:隧洞内的拱顶竖向沉降、拱腰水平收敛、掌子面位移与超前小导管和水平旋喷桩相关参数有关;小导管外插角对拱顶竖向沉降影响最大,注浆加固圈厚度次之,小导管环向间距的影响最小;小导管注浆加固圈厚度对拱腰水平位移影响最大,小导管外插角次之,小导管管径的影响最小。利用超前小导管+水平旋喷桩组合支护对富水残积土输水隧洞进行支护时,应综合考虑各参数影响,寻求最安全经济的支护参数,确保隧洞施工安全性。

基于高压旋喷桩的超限深危基坑加固技术优化与应用效果

为提高超限深危基坑材料修复加固的效果,提出基于变形监测的超限深危基坑材料修复加固措施研究。在变形监测数据的基础上,以高压旋喷桩技术进行基坑修复加固。通过进行施工准备、桩位放样、钻机就位及钻孔、灰浆制作、旋喷和复搅、冲洗及移动设备等一系列步骤完成高压旋喷桩技术对于超限深危基坑的修复加固。结果表明,采用所提方法深基坑沉降变形小,在降雨较少的春季,其沉降值在0.24 cm以下;在降雨较多的秋季,其沉降值在0.90 cm以下,均严格控制在规定值以内。所提方法可满足超限深危基坑加固工程施工处理需要,能有效完成对基坑的修复加固处理,提高基坑加固工程质量,为基坑加固提供可靠价值参考。

动水条件下高压喷射注浆成桩工艺及基坑渗漏堵塞研究

针对动水条件下地铁车站深基坑开挖过程发生墙体渗漏问题,采用多种措施进行堵渗,但堵塞效果受到水力梯度、地下连续墙渗漏缺陷区域大小、渗透系数等因素影响较大。基于工程实践,采用多孔介质颗粒运移理论研究建立一套完备的基坑注浆堵漏的模拟计算方法,以期为类似工程改善注浆堵漏效果与评估提供借鉴。

高压旋喷桩复合地基承载力研究

为促进符合地基承载力的提升,引入高压旋喷桩施工工艺,开展在该工艺应用下符合地基承载力的探究。以惠清项目桥梁桩工程施工建设状况为背景,高压旋喷桩复合地基施工处理技术方案形成、建立高压旋喷桩复合地基承载力计算模型。通过形成高压旋喷桩,开展高压旋喷桩施工与加固工作,最后对复合地基承载力进行计算。通过研究得出,高压旋喷桩的应用可以有效促进复合地基承载力的提升,并且大部分承载力作用在高压旋喷桩的上部。