挤密砂桩振动沉桩可打性分析中必要振幅的试验研究

击振力和振幅是挤密砂桩振动沉桩可打性分析中2个最重要的参数,其中工作振幅与机械设备能力及土性相关,而必要振幅主要与土性相关。现有的振动沉桩可打性分析理论在必要振幅的认识方面存在较大的差异。为了更好解决振动沉桩必要振幅预测问题,依托港珠澳桥隧人工岛工程挤密砂桩可打性分析课题,通过在砂桩管上安装加速度传感器对挤密砂桩沉桩过程进行全程监测,并通过二次积分得到振幅-时程曲线,将各个土质条件下实测振幅与目前常用的日本建调神户株式会社法、美国ICE沉桩理论以及法国PTC沉桩理论进行对比分析,根据实测结果,对上述振动沉桩理论的适用性及优缺点进行了对比分析并给出了必要振幅取值方法的建议。研究结果表明,在采用电动振动锤沉桩的条件下,日本建调神户株式会社法必要振幅的取值偏大,法国PTC法的必要振幅偏小,美国ICE法必要振幅的取值规律性与实测结果吻合良好,但是取值方法不够具体。建议在美国ICE法的基础上结合工程经验进一步细化和完善振动沉桩必要振幅取值。

大型储罐场地地基处理及桩基优化

某大型储罐工程项目原始场地为吹填而成,浅层吹填砂严重液化,下层为欠固结淤泥质黏土软弱土层。整个场地需先进行预处理,以降低或消除液化和欠固结土。根据土层特性,本工程场地地基采用排水固结法进行处理,场地先插排水板,综合考虑工期及费用因素,不同区域分别采用强夯、堆载、振冲挤密砂桩等方案。场地预处理有效降低了液化和欠固结土的不利影响,根据场地预处理效果及详勘情况,本工程可采用钻孔灌注桩或预制桩的方案。根据试桩情况对桩型进行了优化,采用管桩大大节省了投资和工期。

深中通道深水组合钢板桩围堰施工技术研究及应用

基于深中通道西人工岛岛桥结合部非通航孔桥的施工实践,结合项目和施工区域特点,特别是挤密砂桩复合地基条件,介绍了深水组合钢板桩围堰施工工艺的技术要点,并对关键工序进行了针对性的研究。同时根据围堰实时监测情况,分析结构受力和变形原因,保障了围堰堵漏、抽水至使用阶段的安全平稳。该施工技术的实施,验证了深水组合钢板桩工艺的可行性,并具有一定的推广价值。

应急抢险修复工程中砂卵石地层的振冲挤密桩技术研究

研究通过采用砂砾料预筛分、振冲地基顶部预加固、旋挖钻引孔及采用新型进口大功率振冲器等,有效减少了振冲桩造孔及振冲过程对地层的扰动。当荷载值为350 kPa时,振冲挤密桩的沉降量仅为49.21 mm,远小于允许最大沉降量。同时,振冲挤密桩的单桩复合地基承载力特征值的平均值为160 kPa,其满足设计要求。由此可知,研究提出的施工方法可有效保证砂卵石地层振冲挤密桩的施工质量。

挤密碎石桩处理场地液化砂土研究

砂土液化作为地震灾害的一种,会导致出现地基喷砂冒水、地基破坏等问题。文章依托月亮湾海堤工程,采用规范方法对场地填砂进行液化判别。为消除填砂液化沉降,提出了挤密碎石桩的处理措施。通过标准贯入试验、重型动力触探试验及复合地基荷载试验,评估了挤密碎石桩的处理效果,并复核处理后的地基承载力。研究表明,挤密碎石桩处理对地基深层土体的标准贯入击数改善效果更好,场地填砂层由轻微液化变为不液化;三根试验桩大部分桩身的锤击数均超过七次,可见大部分桩身均处于密实状态;经挤密碎石桩加固后的土层,地基承载力显著提升,满足设计要求。

挤密砂桩加固水下软土大型原位载荷试验研究

港珠澳大桥岛隧工程水下深厚软土采用挤密砂桩进行加固,设计了一套大型原位载荷试验系统对水下挤密砂桩(sand compaction pile,SCP)复合地基的力学和变形特性进行研究,通过在水下设置高精度静力水准系统获得了良好的沉降观测结果。试验结果表明,水下挤密砂桩复合地基在同一置换率下的应力分担比与载荷水平以及时间效应密切相关;应力分担比比值随荷载级别的升高表现出先减小后增大的趋势,在同一荷载级别下比值随着时间逐步衰减,并最终趋于某一定值。对比分析了几种散体材料桩复合地基承载力理论的计算结果,表明按被动土压力法得到的复合地基承载力与载荷试验结果较为接近。对于高置换率的挤密砂桩复合地基,采用建筑地基处理技术规范提出的沉降折减系数计算得到的复合地基沉降与实测值最为接近,采用日本经验公式计算得到的沉降量偏大。研究结果对于水下挤密砂桩复合地基的设计计算和深水原位测试具有一定的参考意义。

松砂中大型静压沉桩模型试验研究桩基挤土加密效应

通过砂土中的大型沉桩模型试验 ,得出了桩周土体相对密度的变化规律。根据一系列三轴试验 ,研究了砂土因相对密度改变而使其内摩擦角 φ值及邓肯双曲线弹性模型参数变化的情况 ,得到了桩周土体因沉桩引起的 φ的增大规律。利用以上两部分成果 ,结合有限元计算机分析 。

坡顶邻近处群桩对边坡的挤土效应模型试验研究

本模型试验在边坡坡顶邻近处,连续贯入4根模型桩,边坡介质为均质砂土。研究边坡坡顶邻近处群桩的压入对边坡土体位移的影响规律。压桩仪器采用改装的手摇式静力触探仪,整个压桩和边坡变形过程由数码相机拍摄记录,通过后期用图像处理软件处理实验有效照片,可得每一根桩的压入所对应的整个边坡土体位移状态变化情况,其状态变化情况由边坡土体中每一点的径向和纵向位移体现。根据实验数据,比较群桩压入过程中每一根桩对均质砂土边坡位移场的影响大小和影响范围,得出群桩压入过程对边坡土体位移的影响规律。

基于实测的挤密砂桩复合地基沉降算法研究

挤密砂桩作为深水原位处理地基新技术在港珠澳大桥和深中通道工程中得到了大量应用。对挤密砂桩复合地基水下原位载荷试验测试的桩土应力分布情况进行分析,在加载过程中实测桩土应力比始终维持为6左右。对大面积水下堆载过程中的复合地基沉降进行了现场实测,对实测资料进行了统计分析,与现有的理论计算方法进行了比较,认为现有普遍应用的日本规范推荐算法,在置换率低于50%时,其计算结果相对实测值偏大,当置换率高于50%时,该方法不再适用。提出了基于实测的挤密砂桩沉降修正计算方法,并建议桩土应力比取值范围为5~6.3。

挤密砂桩加固软弱地基的承载性能研究

本文针对淮安地区高速公路软弱地基的工程实例,进行了砂桩复合地基承载性能的理论计算分析,并将理论计算结果与实测结果进行对比,两者结果基本一致。同时从复合地基理论与砂桩单桩承载力计算理论的角度分析影响复合地基承载力的影响因素。

沉桩过程中钙质砂颗粒破碎特性模拟研究

基于二维离散单元法,对沉桩过程中钙质砂颗粒破碎情况进行了模拟。采用簇粒来模拟易破碎的钙质砂颗粒,并用形状与变形特性相同的聚粒单元来模拟不可破碎颗粒,对这两种单元特性进行对比,分析不同桩型的沉桩过程、桩周土体的力学响应、沉桩过程中钙质砂的颗粒破碎现象。结果表明:破碎颗粒将引起桩侧土体级配的重新调整,与桩体接触好于不可破碎土体;桩处于颗粒破碎的钙质砂中,其沉桩速度较快,对地基土扰动小于未发生颗粒破碎的情况;对于不同桩型、不同土层,桩体压入过程中,桩周土体应力场分布具有相似性;靠近桩端附近,土中水平应力和竖向应力急剧增大,形成应力核;同等条件下发生颗粒破碎的钙质砂地基土中,桩端应力峰值高于不可破碎土体。

盐渍化软弱土地基处治措施对比分析

为了综合提高西北地区盐渍化软弱土地段公路地基处理的工程质量,以嘉—安一级公路盐渍化软弱土地段的地基处治项目为工程依托,通过MARC有限元数值计算分析、现场实际监测数据结果以及地基处治措施的社会经济效果评价,研究了适用于西北盐渍化软弱土地基处治的合理措施.结果表明,在处理该特殊土地基时,水泥粉喷桩、强夯置换、振动沉管挤密砂石桩都符合规范要求;从处治效果上来看,后两者的效果要优于水泥粉喷桩,振动沉管挤密砂石桩的效果最好;从社会经济效益评价结果来看,强夯置换在处理盐渍化软弱土地基时的费用最低,最省时,经济效果明显.

基于扩孔理论的挤密砂桩复合地基桩土应力比计算方法

基于圆孔扩孔理论,考虑挤密砂桩挤密过程中砂桩本身的挤密体积变化,建立了砂桩桩身压缩模量的计算方法。采用Mohr-Coulomb屈服准则计算桩周土屈服区范围,同时结合桩间土的e-p曲线压缩理论,提出了基于扩孔理论的桩周土平均压缩模量计算公式,从而提出了考虑埋深影响的分层桩土应力比计算方法。结合越南河内-海防高速公路实际工程进行了计算分析,随着套管直径增大(0.5~0.6 m),挤密砂桩和桩周土的压缩模量都变小,但平均桩土应力比增大,从2.56增大至2.72,这符合《复合地基技术规范》中对于无实测资料时,桩间土强度低时桩土应力比取大值,桩间土强度高时取小值的规定。桩土应力比理论计算结果处于规范建议取值2~3之间。说明理论方法合理可靠,从而提高了挤密砂桩设计的科学性。

夯扩挤密碎石桩处理液化砂土

目的消除砂土液化,保证处理深度范围内地基土上下均匀,为液化砂土桩处理探索新的途径.方法夯扩挤密碎石桩采用相同的夯击能量和贯入度控制桩体质量,以高能量施工设备进行孔内夯击填料,振动和挤密桩底和桩间土,使松散砂土颗粒重排,提高砂土的承载力和压缩模量.笔者对比分析夯扩挤密碎石桩在沿海高速路基工程上的应用实例.结果采用夯扩挤密碎石桩复合加固地基,可提高砂层标贯锤击数30%,消除砂土液化现象,提高地基承载力,与振冲桩相比节省造价约20%.结论夯扩挤密碎石桩方法工艺简单,施工质量易保证,节约水资源;夯扩挤密碎石桩对于公路路基工程,具有广阔的应用前景,开辟了处理砂土液化的新途径.

复合地基上部软弱层或夹层的处理方法及实效分析

振动挤密砂石桩复合地基的应用已取得较好效果,但其上部常存在软弱土层或夹层、厚薄不一,直接影响了该方法的推广和效应。本文介绍采用换层振压密实或补偿基础的处理方法,并经工程实践,通过静载试验、标贯试验、静力触探等手段验证了实际效果。

水下挤密砂桩加固机理及沉降计算方法

阐述了挤密砂桩的加固机理,根据国内外相关资料,总结出水下挤密砂桩复合地基的沉降计算方法,并以洋山深水港区三期临时码头接长工程中的挤密砂桩复合地基为例对计算方法进行了验证,与实测沉降量吻合,可为类似工程设计提供参考。

夯扩挤密碎石桩加固液化砂土地基的动力数值分析

砂土液化问题一直是土动力学与岩土地震工程研究领域的重要课题之一。基于南水北调中线某工程,通过现场和室内试验获取土体的物理力学参数,利用岩土数值分析软件FLAC3D对夯扩挤密碎石桩加固干渠液化砂土地基进行了动力数值分析。结果表明,由于夯扩挤密碎石桩的排水作用,干渠底部饱和砂土地基中的超静孔隙水压力和孔压比与加固前相比明显减小;干渠渠道底部饱和砂土中的监测曲线表明,随着地震荷载持续时间的增加,饱和砂土地基中超静孔隙水压力和孔压比峰值较加固前大幅值降低,且时程曲线达到峰值之后也由加固前的基本保持不变改为迅速消减降低;由于夯扩挤密碎石桩的排水和挤密作用,有效消除了干渠渠道底部以及渠堤坡面外侧平台至坡脚底部砂土层的液化现象,加固后干渠底部饱和砂土地基中没有液化现象产生。

广州港南沙港区粮食及通用码头结构创新设计

结合广州港粮食及通用码头工程设计,分析了密实饱和砂土在打桩过程中孔隙水压力的变化特点,提出了重锤低打增加锤击频率、连续不停锤以保持桩周土较高孔隙水压力、减少桩周土侧摩阻力、增加桩打入密实砂层厚度的设计施工方法,并重点针对该工程3种不同码头结构形式交叉衔接段的设计和施工控制技术进行了专项研究,尤其对重力式和板桩结构的衔接提出了新颖的U型对接倒滤结构设计。

深海沉管隧道基础水下沉降监测技术

为消除管节间差异沉降,港珠澳大桥岛—隧过渡段沉管基础采用挤密砂桩+堆载预压的地基处理方式。详细介绍了采用液体压差式沉降仪监测沉管隧道基础沉降的应用技术,并获得了较好的复合地基沉降数据。采用多种技术手段保证仪器埋设成功率,包括作业时机选择、导线接头及导线保护等。对试验结果进行分析,结果表明该技术运行稳定性高、数据误码率低、不易受风浪及施工干扰,可实现对沉管基础的连续稳定无线监测。

水下挤密砂桩施工技术与加固地基特性分析

结合水下挤密砂桩工程应用情况,对加固机理、适应地质条件及施工参数确定方法进行介绍,并采用数理统计方法对桩身密实度分布、复合地基沉降、成桩后地表隆起情况、砂桩的检测时间等进行分析,得出工法可用于抗剪强度Cu大于6.0 k Pa的软黏土,桩体平均密实度不随检验间隔时间而变化,成桩桩体平均密实度可达到中密以上,复合地基沉降主要发生在施工期,工后沉降较小且工后沉降速率收敛显著等结论。