FGC-15D large-diameter DTH air hammer drilling system and its application in offshore rock-socketed pile hole drilling

In the past two decades, numerous large-diameter rock-socketed piles were constructed in China to support foundations of skyscrapers, great bridges or to retain soil in potential geological hazard areas. However, drilling large-diameter rock-socketed pile holes with conventional drilling method such as rotary drilling or cable tool drilling is time-consuming and the cost is usually very high. In order to drill large-diameter rocksocketed pile holes faster at relatively low cost, the FGC15A large-diameter DTH air hammer drilling system was developed in 1987 and was given the second-clasa award by Ministry of Geology and Mineral Resources in 1991. Since it was innovated the drilling system has been used in more than twenty important and tough pro- jects on land, and wonderful results were acquired. At the same time the large-diameter DTH air hammer drilling system was improved continuously. The FGC15D is the latest version of the technique.

基于Bi-LSTM的浅层地下双孔洞探测技术

文章探究一种基于深度学习的浅层地下孔洞探测技术,以应对地下孔洞给桩基施工安全所造成的严重威胁。基于浅层地震反射波法的原理,采用基础施工过程中的桩锤激震作为激励源,通过在探测区域地表上布置少量加速度传感器采集孔洞反射信号,并将反射信号作为深度学习的输入,以输出孔洞信息,建立一种新型的智能孔洞探测方法。结果表明,双向长短期记忆神经网络(bidirectional long short-term memory neural network,Bi-LSTM)的预测模型对于地下双孔洞的工况具有较高的识别准确率,在容许误差为2 m的情况下,孔洞位置和直径的预测准确率可达95.3%。该研究验证了基于深度学习的多孔洞探测技术的可行性,有望为施工前期土层地质状况的评估提供技术保障。

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。

深基坑爆破减振孔作用下围护桩结构减振效应研究

基坑开挖爆破过程中振动荷载易对围护桩结构造成影响,临近围护桩结构预设爆破减振孔是重要控制手段。为评价爆破减振孔作用下围护桩结构的减振效应,以武汉地铁7号线巨龙大道站基坑爆破工程为背景,通过现场振动监测分析获得围护桩结构顶部振动速度;利用LS-DYNA软件建立基坑爆破数值计算模型,在结合现场监测数据验证计算模型及参数可靠性的基础上,采用控制变量法设计减振孔参数组合计算方案,计算分析各参数对减振效应的影响规律;提出围护桩结构稳定性的安全判据,在最优减振孔减振方案下,分析围护桩结构动力响应特征,并实现其现场工程应用检验。研究结果表明:减振孔的减振效应与减振孔的孔径、孔深、孔距和排数都存在相关性,其中减振孔的孔深、孔距和排数对减振效应的影响较大,而减振孔孔径对减振效应的影响较小;围护桩结构爆破振动速度安全判据为26.10 cm/s;以孔径为100 mm、间距为0.2 m、孔深为0.7 m的双排梅花型减振孔为优化设计方案,在此方案下,围护桩上最大振速为25.57 cm/s,小于爆破振速安全判据。

某机场航站楼岩溶发育区桩基施工技术

结合南宁吴圩国际机场T3航站区及配套设施建设工程–航站楼工程二标段项目,对强岩溶发育区桩基设计施工进行研究。桩位勘察采用一桩一孔+管波探测法,替代传统的一桩多孔。在桩位中心勘察钻孔进行管波探测,可快速探明桩位范围的岩溶、软弱夹层及裂隙带的发育和分布情况。较传统一桩多孔的桩位勘察方式,节省勘察成本,加快建设工期。桩基施工采用干成孔施工工艺,针对串孔、塌孔、溶洞等不良地质采取针对性的处理方案,以控制施工质量。

黄土地区地铁车站洞桩法对地层的影响研究

为研究黄土地区富水砂层地铁车站洞桩法对地表沉降及拱顶沉降的影响因素,依托西安市丰禾路地铁车站项目,对导洞的加固范围、开挖错距及开挖顺序进行数值模拟,结果显示:加固范围对该地区富水厚砂层地铁车站地表沉降及拱顶沉降影响较大,随着加固范围的增大,地层沉降逐渐减小;导洞开挖顺序对该地区地层沉降有一定影响,选择先边后中的开挖顺序产生的地表沉降及拱顶沉降更小;导洞的开挖错距对该地区地层沉降的影响不大,随着开挖错距的增大,地层沉降逐渐增大,但变化程度较小。根据结果进一步验证了该地区地铁车站洞桩法施工安排的合理性,即选择1.5m导洞加固范围,10m的开挖错距及先边后中的开挖顺序。

临近河道高填方下钻孔灌注桩泥浆稳定液比重控制

在贵州地区河道地基土中广泛分布着复杂的沉积层,此类土层通常有含水量高、强度低的特点,在此类土层中施工灌注桩基础时孔壁失稳坍塌问题较为突出,一般来说钻孔灌注桩孔壁的稳定性与成桩质量有直接关系,在施工中一般采取控制泥浆比重的办法来平衡地层中的水土压力,维持钻孔灌注桩孔壁稳定。以贵州双龙航空港经济区二堡路特大桥临近河道高填方下的桩基施工为例,分析在该地质条件下泥浆比重控制的要点。

潜孔锤引孔在水上厚抛石层PHC沉桩中的应用

针对斜坡式抛石结构引堤上PHC管桩在沉桩过程中难以穿透厚抛石层的问题,以某综合管架工程为例,进行施工工艺实践研究。在对常规引孔工艺进行对比的基础上,提出潜孔锤先引孔再施打预应力混凝土管桩的解决方案,并简要介绍了潜孔锤引孔设备及技术参数、施工工艺流程、引孔过程中存在的问题及相应解决措施。应用结果表明,采用潜孔锤引孔后的预应力混凝土管桩能高效贯穿抛石结构层,沉桩后桩身结构完整性好,单桩竖向承载力满足设计要求,该工艺切实可行。研究成果可为类似地基沉桩施工提供参考。

基于单桩工况下旁孔透射波的传播路径研究及应用

旁孔透射波法是基于低应变反射波法和超声波透射法衍生出的一种基桩检测新技术。通过Ansys数值模拟软件建立轴对称模型,利用ANSYS/LS-DYNA计算得到桩—土系统纵轴截面的速度波场快照图,揭示了透射波在桩—土系统中的传播路径及旁孔不同深度处测点的时程曲线特征,直观的显示桩身的缺陷,利于提高测试结果的准确性和可靠性。

深厚淤泥地层超静水压力条件下超深灌注桩施工孔壁稳定性研究

依托某地铁车辆段管桩施工后超静水压力条件下的钻孔灌注桩工程,研究了超静水压力条件下钻孔孔壁的稳定条件。推导出了孔壁坍塌的临界水力坡度公式和保证孔壁稳定性的临界固结度公式,并分析了土体固结对孔壁稳定的影响;探讨了新奥法原理在淤泥质软土超静孔隙水压力下灌注桩成孔中的应用。研究结果表明:饱和淤泥质地层中管桩施工后超静孔隙水产生的渗透力是造成灌注桩钻孔过程中孔壁变形失稳的主要因素;土体的黏聚力是影响钻孔缩颈和塌孔的关键参数;超静水压力下软土中钻孔孔壁的稳定条件主要是圆拱支撑力和渗透力;钻孔期间孔壁土体的蠕变大、渗透路径短和土体能在较短时间内发生较大的固结可使孔壁达到稳定的平衡状态;超静孔隙水压力条件下的软土可以借鉴新奥法原理进行钻孔灌注桩成孔。

下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术研究及应用

下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工技术包括技术原理、实施思路和具体施工步骤,其由密布群桩富水砂层水平引孔、富水砂层水平引孔砂土流失控制、常规水平MJS注浆加固3个环节组成。技术采用引孔机钻杆+外套管进行水平引孔,实现立柱桩和高强度管桩的穿越,以及富水砂层中的长距离成孔,引孔过程中通过双液注浆对注浆线路进行一次加固,同时利用洞口安装的法兰盘+止回阀来进行砂土流失控制,减少引孔对地下构筑物和周边环境的影响,引孔完成后,进行常规MJS注浆加固,达到预加固目标,并形成具体的下穿地下构筑物群桩富水砂层盾构通道MJS预加固施工步骤指导施工,大幅减少对地下构筑物和周边环境的影响,减少泥浆浪费,提高施工效率,经济社会效益较好,具有较好的推广应用价值。

湿陷性黄土场地大型储罐基础设计

结合在湿陷性黄土场地上建设的10万方大型钢储罐工程,从基础选型、承载力设计、地基处理、充水预压、沉降观测等方面进行了深入的分析和研究,并从经济性、施工可操作性等方面进行地基处理方案比选,确定采用孔内深层强夯桩+灰土石垫层,提出对含水率较低的湿陷性土层进行预增湿技术,使土层达到最优含水率,解决桩沉管不易、拔管困难、较难消除湿陷性的问题,充水预压后进行沉降观测,结果表明地基沉降随充水荷载增大而增大,在15d后趋于稳定,且储罐四周沉降大于中心点,但沉降量均小于估算值,地基处理效果达到预期。

高海拔地区光伏支架微孔灌注桩基础快速施工工艺研究

针对高海拔地区光伏支架微孔灌注桩施工存在的诸多问题,文中以刚察县120万千瓦“源网荷储”一体化项目为例,提出一种光伏支架微孔灌注桩基础快速施工工艺,其更好地满足了高海拔地区的施工环境和设计质量的要求,提高了施工效率,降低了施工成本。

软土地区桩端后注浆失效补救方法及效果验证

通过上海软土地区某项目桩端后注浆失效时补救的实践,提出了一种桩侧成孔埋设注浆管进行后注浆补救的施工方法,该方法包括如下步骤:(1)尽量贴近既有桩基于桩侧对称成两个补救孔,成孔时应采用下钢套管的方式控制垂直度;(2)埋设两根注浆管,一根伸入桩底、端部有带逆止功能的注浆器,称为“补救注浆管”,采用约1.0 m长度隔离材料对“补救注浆管”进行包裹,避免封孔时“补救注浆管”被堵塞;另一根底部位于隔离段以上,桩底以上1.0 m,用于封孔,称为“封孔注浆管”;(3)通过“封孔注浆管”进行水泥-水玻璃双液注浆封孔;(4)待封孔48 h后,水泥-水玻璃双液注浆加固体达到一定强度,通过“补救注浆管”进行注浆,考虑到注浆的有效性,建议补救注浆的注浆量按原设计注浆量的两倍考虑。桩基静载荷试验结果显示,通过桩侧成孔补救注浆后,桩基的单桩竖向抗压承载力不低于正常注浆桩基的单桩竖向抗压承载力。

地铁出入口原位扩建施工力学行为及关键技术研究

结合北京市轨道交通昌平线南延西土城站改造工程,以既有A出入口改造为研究背景,结合周边环境及地质情况进行方案比选,并对加固措施、破口改造节点、施工步序等关键技术进行优化研究。在此基础上,建立运营地铁出入口洞桩法原位扩建施工全过程三维有限元数值模型,并结合现场监测结果,探究扩建施工诱发的地表沉降与既有出入口结构变形的规律。结果表明:(1)洞桩法施工形成的桩梁拱承载体系可以保护主体结构施工作业的安全,承受地层荷载,有效减小地层沉降和环境影响,保证既有出入口结构的安全;(2)数值模拟结果与现场实测数据基本一致,其中,现场监测与数值模拟结果中,地表最大沉降分别为62.8 mm和65.07 mm,初支扣拱与二衬扣拱两阶段对地表沉降的贡献最大;(3)既有结构主要影响阶段为大开挖阶段,最大沉降为1.4 mm。研究成果可为运营出入口改扩建工程提供新的思路和方法。

地铁车站洞桩法施工地表沉降控制研究

城市地铁车站洞桩法施工将对地表安全造成影响,以北京地铁12号线某车站为研究对象,通过划分洞桩法施工阶段,利用FLAC3D有限差分软件对洞桩法施工过程进行了数值模拟研究,对各阶段地表沉降变化规律进行了分析。研究结果表明:地表沉降沿车站中线呈双凹槽对称分布,主要影响区域在距车站中线40 m范围内;车站整体施工中,地表沉降量呈现先增加后减小的现象,过程沉降最大值为40.7 mm,最终沉降最大值为33.5 mm;导洞施工阶段、扣拱施工阶段产生的地表沉降占最大沉降量的60%和30%,是造成地表沉降的重要阶段,在该阶段采取措施能有效控制地表沉降。

机械成孔灌注桩桩底后注浆施工技术应用

桩底后注浆是在浇筑灌注桩混凝土前通过钢筋笼预埋注浆管,在混凝土达到一定强度后,使用高压注浆泵将水泥浆液压入桩底及桩周土层内,将桩底沉渣、桩底土层和桩体周围土体进行固化,最终达到提高单桩承载力、减小桩基沉降的施工方法。本文主要论述了桩底后注浆施工工艺,采用该技术不仅解决了机械成孔灌注桩时,机械清孔不彻底、沉渣难以消除的问题,而且提高了灌注桩单桩承载力,满足施工质量要求的同时降低了工程造价,减少了材料、机械和周转料的数量,减轻了前期材料和资金的压力,推进项目工作的正常进行,取得较好的经济效益。

钻孔灌注桩孔壁稳定性影响因素的研究进展

孔壁稳定性是制约钻孔灌注桩成桩质量的关键因素。将影响孔壁稳定性的因素分为桩孔设计参数、施工工艺和土体性质。在桩孔设计参数中,孔径和孔深是影响孔壁稳定的关键因素。施工工艺中,泥浆相对密度、护筒深度和成孔时间是影响孔壁稳定的关键因素。土体性质中,土体类别和土体物理力学性质是影响孔壁稳定的关键因素。针对各关键因素提出相应的管控措施。在桩孔设计参数方面,选取合适钻具,精确控制孔径和孔深。在施工工艺方面,基于孔壁稳定和经济性选择合适的泥浆相对密度和护筒深度,合理安排施工组织,缩短成孔和灌注间隔时间,严格把控钻进速度和钻具压力。在土体性质方面,重点关注软弱地层和砂土层,采用地基处理、加深护筒和增加泥浆相对密度等措施保证孔壁稳定性,为钻孔灌注桩的设计和施工提供参考。

特大桥钻孔灌注桩塌孔分析及处理措施

A特大桥桥墩基础采用了灌注桩结构,但其桩体上部的黏质黄土和细圆砾土的稳定性较差,下部由砂岩与泥岩互层组成,该类地层容易发生塌孔,给施工过程中的工程安全带来威胁。文中通过限制周边振动作业工序、增加护筒长度、增加泥浆比重、采用缓压慢提方式降低钻速、缩短工序时间等措施,有效地抑制塌孔现象的发生。

预应力混凝土管桩施工技术选择与应用

针对锦绣华庭项目复杂的地质条件,通过现场分别进行静压沉桩法与锤击沉桩法沉桩试验,总结分析两种不同沉桩方式的优缺点。通过考虑施工工艺的适用性和可改进性,以及工期、经济及社会效益等方面,最终选择更适合本项目施工的锤击沉桩法。但锤击沉桩法施工噪声和振动非常大,而项目位于古遗址、古文物区域及城区居民区,对施工振动、噪声控制等文明施工要求很严格。因此,对锤击沉桩施工方法进行了改进,以减少噪声和降低振动,同时达到了速沉桩、成桩率高的目的,并且克服了传统植桩法在复杂地基施工过程中遇到的难题,为以后相近条件的项目施工提供参考。