Probabilistic limit state design methodof the axial resistance of post grouting pile

The reliability of post grouting pile axial resistance was studied by proposing a design method for its probabilistic limit state,which is represented by the partial coefficients of load,end,and side resistance.The hyperbolic,modified hyperbolic,and polynomial models were employed to predict the ultimate bearing capacity of test piles that were not loaded to damage in field tests.The results were used for the calculation and calibration of the reliability index.The reliability of the probabilistic limit state design method was verified by an engineering case.The results show that the prediction results obtained from the modified hyperbolic model are closest to those obtained through the static load test.The proposed corresponding values of total,side,and end resistance partial coefficients are 1.84,1.66,and 2.73 when the dead and live load partial coefficients are taken as 1.1 and 1.4,respectively.Meanwhile,the corresponding partial coefficients of total,side,and end resistance are 1.70,1.56,and 2.34 when the dead and live load partial coefficients are taken as 1.2 and 1.4,respectively.

预应力混凝土管桩桩端侧后注浆理论及承载特性研究进展综述

意义管桩后注浆可有效改善桩-土接触界面物理力学性质,在提高管桩摩阻力、减少上部结构沉降等方面发挥着重要作用。进展通过对管桩后注浆工艺、后注浆理论、管桩注浆后的承载性能、管桩-注浆体-土接触界面剪切性能等进行综述,展望了管桩后注浆的发展方向。结果表明:(1)后注浆对提高中小直径管桩承载力有一定作用;注浆后,中掘法管桩的承载力一般超过了4 000 kN、静钻根植竹节桩的承载力可提升20%以上、随钻跟管桩承载力普遍超过20 000 kN。(2)现有的注浆理论推动了注浆技术的发展,虽然相关研究成果与工程实践存在差异,但可以给出浆液扩散的初步轮廓和扩散范围,为注浆设计和工程应用提供科学指导。(3)桩-浆-土接触界面的研究大多以剪切试验为载体,研究浆-土接触界面剪切性能这一宏观表象,很少涉及注浆液以注浆根系、爪牙和毛细爪牙的形式伸入土体并与土体进行关键离子交换从而提高桩-浆-土接触界面黏结强度的宏微观扩散本质。(4)现有注浆研究大多止步于注浆结果分析,较少涉及注浆机理,对浆液在地层中的流动扩散规律认识不够清晰。结论与展望桩侧注浆液渐进性流动过程可视化分析、注浆体三维尺寸定量表征、管桩注浆过程智能化监测、新型管桩桩侧注浆工艺研发是未来管桩桩侧后注浆发展的重要方向。

复杂地层超长桩后压浆施工工法探究与实践

在复杂地质环境下,超长桩施工难度大、造价高,基桩的单桩承载力特征值无法满足设计要求。后压浆灌注技术可以通过在施工灌注桩时预先安装注浆管,极大提高桩端承载力及桩与土之间的摩阻力。以广东省深圳市南山某一项目为例,探讨了在复杂地质条件下抗拔桩的后压浆施工工艺,桩基承载能力得到大幅提升,在有限桩长下满足了设计要求。

旁压试验在软岩地区单桩承载力估算中的应用

目前软岩地区桩基承载力估算多数依赖于勘察单位的工程经验,存在较大不确定性。限于国产旁压设备试验压力较低,现行《地基旁压试验技术标准》(JGJT 69-2019)未给出基于旁压试验成果估算岩石地区桩基承载力的经验公式。本文依托某工程实例,采用适用于软岩的进口旁压试验设备,并结合国内外研究成果,总结提出通过Menard旁压试验成果估算软岩地区的后注浆灌注桩桩基竖向抗压承载力的计算方法,对比分析了基于勘察报告参数及后注浆增强系数修正的国内规范法、欧洲规范Eurocode 7公式法、Baguelin-彭柏兴修正公式法计算结果,并与静载荷试验双曲线法极限承载力预测结果进行对比验证,结果表明:(1)进口TEXAM型预钻式旁压试验仪,其最大试验压力可达8.0 MPa,用于软岩地区桩基承载力评价具有良好的适用性;(2)基于旁压试验成果,采用Baguelin-彭柏兴修正公式计算的单桩承载力极限值与实测曲线的预测极限值相比误差在5%以内;采用欧洲规范公式计算会高估单桩承载力约8%~15%;(3)采用基于勘察报告经验参数的国内规范方法计算结果较为保守,约有24%~32%的安全富余度。相比于基于勘察报告经验参数的国内规范方法,采用Menard旁压试验原位测试方法并结合Baguelin-彭柏兴修正公式,可充分挖掘软岩地区单桩竖向抗压承载力。

灌注桩后注浆施工技术在建设工程施工中的应用

传统钻孔灌注桩容易出现泥皮、沉渣等问题,影响灌注桩的成桩质量。为提升钻孔灌注桩的承载力与整体质量,灌注桩后注浆施工技术得到了广泛应用。文章首先阐述了灌注桩后注浆施工技术的原理;然后分析了灌注桩后注浆技术的参数设定方法;最后选取某建设工程为研究对象,研究了灌注桩后注浆施工的工艺流程及施工要点,同时提出了施工质量控制措施,为后续类似工程建设提供了借鉴。

黏性土中桩侧后注浆单桩抗压承载性能室内模型试验研究

后注浆技术的应用能有效减少桩周土体扰动和泥皮等造成的不利影响,从而提高钻孔灌注桩的承载力。目前有关后注浆技术的研究多集中于桩端后注浆,少有涉及桩侧后注浆,影响了桩侧后注浆技术进一步推广应用。根据桩侧后注浆工艺,开展单桩抗压室内试验,以研究桩侧后注浆量对单桩抗压承载性能的影响。结果表明:在荷载水平较大的工况下,相较于桩侧后注浆量为1 L的单桩,注浆量为2、3 L时单桩极限抗压承载力分别提高18.2%和66.0%,提高幅度与注浆量呈正相关,并且可以在很大程度上减小桩顶沉降量;桩侧后注浆桩桩身轴力在侧注浆点位附近减小较快,在整个加载过程中桩端附近处桩身轴力值均比较低,单桩受压表现为摩擦桩;水泥浆液同时存在上返和下劈扩散,在室内试验条件下,两者扩散高度均约为14倍桩径,在浆液扩散段桩侧摩阻力得到显著提高,且越靠近注浆点位提高程度越明显。

后顶扩臂压浆桩竖向承载机理及其桩盘力学性能研究

为了有效提高桩基础承载力,创新性提出后顶扩臂压浆技术与后顶扩臂压浆桩基础形式。其桩臂顶扩压浆后形成的桩盘力学以及承载特性直接影响基础承载力。为此,在砂土中开展后顶扩臂压浆桩模型试验以及桩盘力学性能试验,通过分析荷载位移变化规律、荷载分担比、桩盘破坏模式等,探究后顶扩臂压浆桩竖向承载特性以及桩盘的力学性能,揭示桩盘承载机理以及后顶扩臂压浆桩承载力提升机制。试验结果表明:通过后顶扩臂压浆技术,不仅提高桩土接触面积同时提升桩周土体强度,压浆效果呈圆柱型,桩臂包裹效果较好。以压浆量250mL为例,单盘后顶扩臂压浆桩承载力是普通桩的5.0倍左右,是其他桩型的2.0~3.0倍,承载力提升效果显著。单桩盘分担荷载占总荷载的80%~90%,且盘径比越大、桩盘个数越多,桩盘分担荷载越高。桩盘承载力与压浆量成线性关系,压浆量越高桩盘承载力越大。根据试验结果,建立了桩盘力学模型以及后顶扩臂压浆桩竖向承载力简化计算模型,提出桩盘承载力计算方法以及后顶扩臂压浆桩承载力计算方法。并与试验结果进行对比验证,以期可为后顶扩臂压浆桩承载力计算提供参考。

不均匀卵石持力层桩端后注浆效果试验研究

我国东南沿海尤其是温州地区广泛存在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的地层。该区域的钻孔灌注桩常采用后注浆技术改善其承载性能。为了评价后注浆技术对这类地层中灌注桩承载力改善效果,开展了相应的模型试验,对比了不同注浆量对桩承载力的影响程度;并结合扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验分析了浆液分布特点,探讨了浆液在卵石层中的扩散范围,研究了浆液扩散范围与桩承载力之间的关系。结果表明:浆液能够有效地填充桩端卵石层,注浆量的增加使得填充范围扩大,填充范围为3~4倍桩径时,桩的承载力改善最显著。在不均匀卵石持力层中存在一个最优注浆量,最优归一化注浆量约为2.8,若超过该最优注浆量归一化值,桩的承载力不再显著提高。单桩模型试验确定的最优注浆量与刘金砺公式[1]的预测结果接近。扫描电镜技术有助于评价桩的后注浆技术在上覆深厚软土下覆不均匀卵石的土层中的效果。

埋入式后压浆管桩竖向抗拔破坏模式研究

埋入式后压浆管桩作为一种新型桩基础,集钻孔灌注桩和预应力管桩的优点于一体,可以解决灌注桩桩身质量不可靠和预应力管桩沉桩困难等问题。对埋入式后压浆管桩的竖向抗拔试验进行CT扫描,得到不同位移状态下模型桩的CT扫描图像,直观地揭示破坏面的发展规律,并建立破坏面方程。对其他学者提出的抗拔桩破坏面方程进行优化,通过静力平衡方程,获得优化后破坏面方程对应的埋入式后压浆管桩抗拔极限承载力函数,并采用遗传算法确定优化后破坏面方程的参数。将多种理论假定破坏面与试验获得的破坏面进行对比分析,验证所得破坏面方程的准确性。研究发现:埋入式后压浆管桩在上拔位移到达0.45倍桩径时发生破坏,此时灌浆层与土体紧密结合,两者之间未出现明显位移,破坏仅发生在灌浆层之外的桩周土体中;破坏面从桩底向桩顶延伸,越靠近桩顶,破坏面距离桩身越远,破坏面在桩底与混凝土侧壁相切,在地面与水平面的夹角接近42°,呈喇叭形破坏;本文的理论假定破坏面与试验获得的破坏面的相关指数R^(2)=0.97,前人的理论假定破坏面与试验获得的破坏面的相关指数R^(2)=0.91,本文的破坏面方程更加贴近试验获得的破坏面。研究成果对埋入式后压浆管桩的设计计算具有重要的参考价值。

后注浆技术在港口工程中的应用及桩基承载力研究

后注浆技术在国内土建领域应用广泛,但在港口工程尤其是海外港口工程中少有应用先例,对后注浆的适应条件和技术参数也缺乏经验参考。结合西非某码头工程,介绍泻湖水域复杂地质条件下的灌注桩后注浆技术的施工工艺和技术参数,探讨后注浆的适应条件和加固效果。结合静载试验,对注浆前后的桩侧、桩端承载力进行研究,并与理论计算值进行对比。结果表明,采用后注浆技术可有效提高桩基承载力但具有一定的适应条件,可为类似港口工程的桩基设计提供参考。

印尼软土地区后注浆钻孔灌注桩现场试验研究

后注浆钻孔灌注桩在软土地区工程中应用广泛,但对后注浆灌注桩承载特性的理论研究仍滞后于工程实践。依托印尼软土地区某工程,开展不同桩长普通钻孔灌注桩和后注浆钻孔灌注桩的现场试验。结果表明,后注浆钻孔灌注桩极限承载力是同条件下普通钻孔灌注桩的1.20~1.26倍,后注浆灌注桩的回弹率和弹性变形相应增加;研究区地质条件下后注浆水泥浆液上返高度约为12.4~13.8 m,桩端以下水泥浆下渗深度约为1.3~2.1 m(约为桩径的1.6~2.6倍);后注浆灌注桩水泥浆上返高度以下桩侧和桩端以下岩土层的标贯击数较压浆前均显著提高,后注浆导致的桩侧摩阻力和桩端阻力的提高是钻孔灌注桩承载性能提高的主要因素。研究成果对指导印尼软土地区后注浆设计和施工具有一定的借鉴意义。

建筑工程中钻孔灌注桩施工技术的实践应用

在我国现代建筑工程发展的新形势下,大体量、重荷载建筑数量不断增多,对桩基础承载力、沉降控制要求越来越高。从建筑技术的角度出发,必须对钻孔灌注桩技术存在的一些缺陷与不足进行改进。后注浆作为可有效提高桩基础承载力、减小沉降与变形的方法获得了大规模的推广应用,对此文章着重围绕此技术展开分析,介绍了相关技术方法,并围绕工程案例详细阐述了后注浆灌注桩施工技术要点,以期为类似工程提供有价值的参考。

灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工中的应用

以某建筑工程为例,探究了灌注桩后注浆技术在桩基施工中的应用。在施工中,重点从人机料准备、压水试验、注浆管的制作与安装,以及浆液的制备与灌注等方面采取控制措施,确保成桩质量符合要求,提升桩基础的承载力和稳定性。通过把握灌注桩后注浆施工技术要点,使施工任务顺利完成,为后续施工的开展创造了有利条件。

注浆加固技术在桥梁桩基施工中的应用

为有效提升桥梁桩基施工质量,本文以北安大马路连接E2区天桥及道路建造工程为研究对象,通过气动锤成孔注浆技术,实现桥梁桩基的加固,以此来提升桩基承载力。首先,对桥梁桩基注浆工艺进行介绍;其次,选取两根管桩,分析注浆前后高应变动测与静荷载情况;最后,对注浆加固效果进行分析,试验结果表明,在桥梁桩基进行注浆加固后,在一定程度上提升了桩基的承载力,且降低了桩基沉降量,可为类似工程提供相应的借鉴。

南京市中心医院综合楼原址新建项目单侧大悬挑超限高层结构设计

南京市中心医院综合楼原址新建项目用地狭小、高度受限且基底面积被周边地下室挤占,采用了单侧大悬挑的结构体型。在充分考虑造价和施工可行性的前提下,经分析对比,得出以下结论:高层建筑大悬挑部位可采用具有结构高度小、不影响室内空间、安装方便等优点的钢结构叠层空腹桁架;通过对空腹桁架进行合理的子结构拆分,在竖腹杆中间设置可锁紧滑动节点,可实现空腹桁架的无支架施工并消除楼层间由施工次序引起的不均匀内力;空腹桁架叠层较多时,由支承柱竖向变形引起的次内力不能忽略;为解决新建项目与周边既有地下室间距离很近的问题,可采用高承载力后注浆钻孔灌注桩、地下室外墙单面立模、拔除周边地下室基坑支护桩等措施;低烈度区钢筋混凝土框架-剪力墙结构的地震损伤主要发生在连梁部位,采用可更换钢连梁有利于实现结构中震正常使用的性能目标。

建筑工程施工中灌注桩后注浆施工技术

灌注桩后注浆施工技术以其显著的优势目前在建筑工程中使用越来越多。首先对灌注桩后注浆施工技术的基本原理及其应用优势进行简要介绍,在分析工程案例基本情况的基础上,从主要施工技术参数、施工流程以及关键施工技术等多个层面详细研究了相关施工技术的基本情况。关键技术包括定桩位、护筒埋设、成孔、吊装钢筋笼、混凝土灌注和复式注浆等,任何环节都会对施工质量产生影响,必须严格按照设计施工方案执行。

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。

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。

钻孔灌注桩后注浆技术在高层住宅楼基础施工中的应用

钻孔灌注桩作为一种常见的桩基形式,其承载能力和稳定性对高层建筑的安全性具有重要影响。考虑到地质条件的复杂性及建筑物自身对基础承载力和沉降性能的高要求,文章采用了钻孔灌注桩后注浆技术,对钻孔灌注桩进行加强。通过精确控制注浆材料、压力,有效提高了桩体与周围土壤的结合度,增强了桩基的整体承载能力和稳定性。对试桩PE-01进行承载能力和沉降性能测试,结果显示,试桩在荷载达到7 000 kN时仍保持良好的稳定性,满足设计要求,证实了钻孔灌注桩后注浆技术在高层住宅楼等重要工程中具有一定的应用前景。

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。