Experimental study on DX pile performance in frozen soils under lateral loading

Experiments about working mechanism and mechanical characteristics of the DX model pile foundation under lateral dynamic and static loading were conducted by using a model system of the dynamic frozen soil-pile interaction. The horizontal displacement-force relationship of the pile head and bending moment distribution along the body in frozen soils of different temperatures were discussed. According to test results, both the horizontal disp!acement-force relationship of the DX pile head and bending moment distribution of the DX pile body are smaller than that of equal-diameter piles under same lateral loads. The piles with different plate positions show different displacements and bending moments. This phenomenon is mainly related to the soil temperature and bearing plates locations. Thus, dynamic response analysis of the pile foundation should be taken into account.

粉煤灰改良粉砂土动静力学特性研究

为探究不同粉煤灰掺量粉砂土的动力特性和粉煤灰改良粉砂土的改性机理,以绥化—大庆高速公路路基填土为研究对象,开展无侧限压缩试验和动三轴试验,分析粉煤灰掺量对粉砂土静力学特征影响情况,以及围压、动荷载加载次数和粉煤灰掺量对改良粉砂土动强度的影响规律。结果表明:围压相同的情况下,土体的无侧限压缩强度和动强度,均随粉煤灰掺量增加先升高后降低;加载次数相同时,围压越大,土体动强度越大;选取加载次数为100次动强度进行拟合分析,得出粉煤灰掺入量与动剪切强度对应关系的经验公式。为改善路基强度,加快粉煤灰综合利用进程,结合试验结果与数据分析,建议在粉砂土路基掺加质量比15%粉煤灰进行路基施工。15%粉煤灰掺入量的改良粉砂土对比素土,存在颗粒紧凑,孔隙更小,结构相对致密,骨架更强等优点,可为东北地区粉砂土改良等工程建设提供参考。

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。

桩基静载试验用淤泥固化土场地应用研究

为提高特大桩基静载试验可靠度,对桩基静载试验场地进行加固,以南京某桩基静载试验项目为依托,对不同固化剂掺量、不同固化深度、不同上部荷载情况下进行验证,基于现场实测数据对地基承载力、场地沉降观测结果进行数据分析,揭示各种因素的影响程度。研究结果表明,原状土地基经固化后,地基承载力由50 kPa增强至150 kPa以上;固化深度设计成1.0、1.5、2.0 m,固化剂掺量为5%,经现场平板载荷试验检测,能够满足设计要求;固化土场地上堆载加满后,场地平均沉降为16.7~19.1 mm,整体沉降均匀,根据沉降数据选择最优固化深度。

水泥土搅拌桩处理风积沙地层复合地基静载荷试验数值分析

以榆林地区水泥土搅拌桩处理风积沙地层复合地基工程为背景,基于ABAQUS有限元分析软件,对水泥土搅拌桩处理风积沙地层的复合地基静载荷试验进行数值模拟,并分析风积沙复合地基桩土荷载传递机制及变形特性。结果表明:合理设置褥垫层厚度能有效减小桩顶应力集中,降低桩土应力比。提高褥垫层模量可减小复合地基的沉降,改善其承载性能。设置褥垫层的桩侧摩阻力在桩顶附近出现负摩阻力,随着深度向下快速增加至零,并转为正摩阻力。桩身的附加轴应力在桩顶附近先增加到峰值,然后逐渐衰减。水泥土搅拌桩处理风积沙地基时存在临界桩长。在相同荷载水平下,随着桩长的增加,桩土应力比先增大后趋于稳定,桩侧摩阻力分布随着桩长的增加趋于稳定。按规范设计的风积沙复合地基承载力特征值偏于安全,有较大的富余度。

工程桩抗拔检测技术应用研究

为研究如何降低空桩段侧壁土体摩擦力对工程桩抗拔静载的影响,本文以某项目工程桩抗拔静载检测为例,设计出一种降低或排除空桩段侧壁土体摩擦力的“双护筒”检测装置,该装置充分考虑了空桩段侧壁土体摩擦力对抗拔静载实验数值的影响,在抗拔静载实验工程桩施工时,空桩段埋设双护筒,内护筒内采用与工程桩同标号的混凝土一起浇筑,内外护筒之间采用导向板进行分离,确保在进行抗拔静载实验检测过程中实验数据结果不受空桩段侧壁土体摩擦力的影响,提高了静载实验结果的准确性,使设计单位能更好地评判抗拔桩的承载能力,使上部主体结构的安全性更加有保证,同时也避免因空桩段侧壁土体摩擦力影响而将静载实验工程桩的桩身强度额外提高30%,节省了抗拔静载实验检测成本,取得了较好的经济效益和工期效益,具有较大的推广价值。

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。

公路桥梁桩基础静载试验检测案例分析

文中以某公路桥梁工程为例,在明确施工现场的土层类型及关键参数后,进行千斤顶、锚桩横梁反力装置等设施的配置,设计单桩静载试验方案,从沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力等多个方面综合分析被测桩基础的承载特性。结果表明,该桩基础的承载力达标,得出的静载试验检测数据对管控桩基础施工质量具有重要意义。

粉喷桩与强夯处理技术在软土路基加固中的应用

该文以某公路工程为例,探究粉喷桩法和强夯法在软土路基加固处理中的应用方法。粉喷桩法采用高压喷射水泥的方式,让水泥和岩土在搅拌中均匀混合并成为具有一定强度的柱状体,达到加固软土路基的效果,该方法具有施工速度快、加固效果好等特点,但是施工成本较高;强夯法利用夯锤自由下落夯击软土,达到密实、加固的效果,该方法具有操作简单、成本较低、适用范围广等特点,但是效率不高,且存在噪音污染。经过多方面的综合对比后,最终选择粉喷桩法进行该公路工程的软土路基加固,在保证工程建设质量的前提下降低工程造价、提升社会效益。

水泥土劲性复合管桩承载力静载试验研究

软土区软土承载能力及渗透性差,压缩量高,处变性强,需要进行软基处理。近年来,软基处理广泛使用了水泥土桩和预应力混凝土管桩,但单独使用时均有一定的限制。水泥土桩存在桩身强度、刚度不高及施工质量难以控制的问题。因此出现了将水泥土桩与预应力混凝土管桩结合应用,形成劲性复合管桩的应用方式。文章以沈山高速(盘锦段)改扩建水泥土劲性复合管桩承载力验证为背景,对复合桩进行单桩竖向抗压静载试验与单桩水平静载试验。

桂林市压实混合土填料承载力研究

桂林地区的混合土以其独特的地区特征、复杂的工程力学性质而引起许多学者的注意,而压实混合土作为地基填料的工程借鉴经验极为缺少。结合桂林市三个工程实例,利用浅平板静力载荷试验分别对三个不同地基的承载力进行计算,研究表明:在没测到极限承载力的情况下,可利用麦随基威克司法与双曲线法,通过多试验点求平均值的方法进行外推,得到的极限承载力与常规选择安全系数方法相近;对比分析三种地基的承载力,混合土填料经碾压后压实效果明显,承载力高,在作为良好的土方填筑材料时,具有一定的工程经验和经济效应。

卵石层地基上开口PHC管桩的应用分析

陕西石川河Ⅰ级阶地,地表以下约15 m深存在厚度10~13 m、工程力学性质较好的卵石层,如何有效利用该层良好的承载潜力是设计面临的问题。在某项目的地基设计中,参考已有的试验研究成果及工程经验,分析开口PHC管桩在卵石层中的端阻力承载性状,通过原位静载试验验证,在相应的沉桩条件下,中短开口管桩沉入卵石层中可形成土塞效应,当桩端沉降量达到桩径的4.9%~6.9%时,卵石层的实际极限端阻力较规范值提高1.49~1.93倍,管桩的竖向抗压承载力提高27%~46%。建筑物封顶后的沉降观测结果验证管桩方案可行,避免了素土桩作业造成的环境污染,节省了造价和工期,具有良好的社会效益和经济效益。

某住宅楼单桩竖向静荷载试验数值模拟研究

蚌埠市某高层住宅楼小区位于淮河南岸河漫滩,采用了桩基础。基于某住宅楼的单桩静荷载试验数据,采用FLAC3D软件对该试验进行了数值模拟。将基桩沉降数值模拟结果同实测结果进行对比,并结合基桩应力分布情况及理论分析,确定合理的桩土接触面模拟参数,研究方法可供参考。

深厚软土区桥梁基桩水平静载试验与m取值分析

我国沿海地区广泛分布深厚软土,其软土地基水平抗力系数的比例系数m值的合理取值直接影响桩基设计的经济性和桥梁等上部结构的安全性。为了解决软土m值取值的合理性问题,采用单向多循环加载法和慢速维持荷载法分别对深厚软土地区4根单桩进行水平静荷载试验,开展单桩的水平承载变形特性和m值取值研究。研究结果表明:相比于单向多循环加载法,慢速维持荷载法呈现的弹塑性分界点(拐点)更明显,对应的水平位移大,获得的淤泥质黏土m值小。桩在地面处位移超过6.5 mm(慢速维持荷载法)和5 mm(单向多循环加载法)时,桩侧淤泥质黏土进入弹塑性阶段。单桩水平临界荷载和极限水平承载力分别为189 kN和253 kN。淤泥质黏土的m值随水平位移的增大而呈幂函数衰减。在同一荷载等级下,m值随循环次数增加呈线性衰减,相比第1次循环,第5次循环m值的折减系数均值为0.84,荷载条件对循环折减系数影响有限。试验获得淤泥质黏土层m值的标准值为6226 kN/m4,大于铁路和公路规范中m值的上限值,为下限值的2.08倍。研究提出了宁波淤泥质黏土及与其物理状态和力学指标相近的软土m取值建议。研究成果可为m的合理取值和深厚软土地区桩基的优化设计与安全评估提供重要参考和依据。

岩屋庙膨胀土路堑边坡失稳特征及治理措施研究

某铁路专用线岩屋庙膨胀土路堑边坡发生了多次滑塌破坏,采用土工格栅加筋方式对该边坡进行治理。为评估采用土工格栅加筋处置该路堑边坡的合理性,首先,通过现场调研分析该膨胀土路堑边坡失稳破坏特征;然后,结合岩屋庙膨胀土的膨胀性,利用升温膨胀方式模拟膨胀土的遇水膨胀特性;最后,建立可考虑膨胀土膨胀性特点的膨胀土路堑边坡有限元数值模型,以研究土工格栅加筋处置该膨胀土路堑边坡的有效性。研究结果表明:考虑坡顶堆载与土体膨胀共同作用时,该路堑边坡稳定性系数从1.444降至1.034。受坡顶堆载的影响,边坡呈现为推移式滑动破坏。通过土工格栅加筋处理可有效提高该路堑边坡的稳定性。从经济成本与治理效果角度考虑,选用土工格栅拉伸强度不小于50 kN/m,加筋间距为1.0 m的方案较为可靠,此时路堑边坡稳定性系数达到1.467,满足边坡安全需求。

海上密实碎石土持力层钢管桩沉桩及承载特性试验研究

由于缺乏海相密实碎石土持力层中钢管桩的工程实例及研究,依托秘鲁某港口工程,研究碎石土持力层中钢管桩的沉桩及承载特性。在国内开展模拟试验,获得模拟沉桩参数后,进行沉桩可打性分析及完善施工策划,随后在现场进行试沉桩、高应变和静载试验并测试侧阻力与端阻力。结果表明:开口钢管桩在进入密实碎石土持力层后,其承载力、单位面积侧阻力和端阻力将随入土深度增加而增大,但增大幅度会逐渐减小;但在进入持力层1 m后沉桩变得困难,此后碎石土的单位面积端阻力将逐渐稳定,其单位面积极限端阻力不小于10.5 MPa;钢管桩的端阻力主要由桩端阻力提供,土塞承载力提供的反力较小,开口管桩土塞系数取相对低值。

软土地基预加固对桩基竖向承载特性的影响研究

针对目前软土地基预加固处理对桩基竖向承载特性影响的定量分析不足的问题,依托大型围垦工程案例,就软土地基预加固处理对桩基竖向承载力提高、桩顶沉降控制及负摩擦阻力减小等方面产生的影响进行了定量研究,给出了桩基极限侧摩擦阻力定量计算的α法、API-2000法及λ法,同时给出了桩基极限端阻力及桩顶沉降计算公式。通过工程案例,分别对原状淤泥土、预加固处理后的地基土中的试验桩进行竖向静载试验,并依据前述3种计算方法进行对比验证分析。分析结果表明:根据《建筑桩基技术规范》提出的建议值计算的桩基竖向极限承载力比现场试桩值偏保守,而采用α法计算的桩基竖向极限承载力更接近现场试桩值;对深厚淤泥软土地基进行预加固处理,可以有效提高桩基竖向承载力,但工程案例中竖向承载力提高近50%,同时对桩基负摩擦阻力及桩基沉降控制效果显著。研究成果可为类似软土地基加固工程提供参考。

基于静载试验的碱渣层预制桩承载力分析

为研究预制桩在碱渣层应用的可行性以及桩与碱渣相互作用的参数和指标,首次通过静载荷试验的方式对全桩身沉入碱渣层的PHC管桩进行承载力检测并测试桩身轴力分布,检测内容包括两轮次的竖向抗压承载力试验和一轮次的竖向抗拔承载力试验。试桩结果显示,打桩40 d后,桩尖闭口、开口2种类型试验桩的单桩竖向抗压极限承载力分别为900 kN和800 kN,单桩竖向抗拔极限承载力为350 kN。根据桩身轴力分布计算,0~13 m土层深度的碱渣单位面积的侧摩阻力均值为16.3 kPa,端阻力均值为680 kPa。设计时考虑碱渣层的贡献可以有效地起到优化桩长的目的。

深厚软土地区超长钻孔灌注桩桩长优化工艺研究

文章针对深厚软土地区的超长钻孔灌注桩桩体长度优化问题进行研究,结合类似工程的实践经验,对施工技术的特点、施工单位的施工水平等影响因素进行分析。以温州市域铁路S1线一期工程灵昆车辆段B标为案例,对钻孔灌注桩的桩体长度进行优化。通过研究得出:结合桩体的极限承载力静载试验数据,对灌注桩的长度进行优化可在一定程度上降低工程成本。

软土场地基桩大吨位堆载抗压静载试验安全事故分析及加固措施优化

软土场地的基桩大吨位堆载抗压静载试验常出现荷载倒塌安全事故。为此,结合工程实例,给出了软土场地的地基加固处理和堆载方案,以及软弱地基下卧层换填加固处理后的地基承载力验算步骤,并对试验过程中堆载配重倒塌的安全事故进行了分析和探讨。为避免类似事故再次发生,现场对静载试验软土场地的地基加固处理和安全防护措施进行了改进优化,分析得出地下水位上升将导致地基承载力降低,在软弱地基场地中大吨位堆载抗压静载试验的偏心受压,将存在严重的安全隐患。