软土地区超高层建筑岩土工程关键问题及沉降控制研究

以上海中心大厦为例,对软土地区超高层建筑桩型选择、桩基承载力计算、沉降计算参数取值及沉降计算等岩土工程关键技术问题进行了总结和研究。超高层荷载大,对桩基承载力要求高,桩型选择需结合周边环境、桩基承载力要求、施工可行性等因素综合考虑后确定,软土地区超高层建筑采用后注浆大直径超长灌注桩是适宜的。超高层建筑基础沉降要求高,需结合地层条件、结构特点、荷载分布情况、周边环境等因素综合考虑,确定沉降计算参数及计算方法。经采用多种计算方法进行沉降预测,塔楼沉降量估算值为75~120 mm,最终实测总沉降量约100 mm,有限元法的预测结果与实测值更为吻合,其中结构封顶时沉降量占最终沉降量的90%左右,沉降变形主要发生在工程建设期间。

深厚软土地层超长超大直径扩底桩承载力性状及机理研究

深厚软土地区超长超大直径扩底桩荷载传递机理复杂,且国内相关工程数量少,可供施工人员参考资料有限,传统桩基理论已无法合理的分析其工作机理和受力特性。文章依托深圳大运枢纽超长超大直径扩底桩工程,通过现场静载试验与数值仿真分析,研究了在深厚软土地层中超长超大直径扩底桩在静载作用下的荷载传递机理及沉降规律。基于荷载传递法,针对深厚软土地基的特殊性质,考虑了桩侧土初始剪应力、软化特性以及桩端土加工硬化特性,进行了沉降公式的推导。并基于MATLAB,开发了高性能的迭代算法以研究单桩的承载力性状。结果表明:现场试验、数值模拟与理论算法得到的荷载-沉降曲线线型吻合较好。当传递深度达到约0.4倍桩长时,下部桩身基本不产生压缩变形;桩基极限承载力大于设计值,存在较大的承载潜力,桩基设计较合理,满足承载力要求,可以为同类地区桩基工程设计与施工提供参考。

地裂隙地质条件下水中大直径桩基施工技术

自19世纪初叶至今,国内外桥梁建造高速发展,施工技术水平不断革新和提高,目前,国内外公路、铁路跨越河流进行基础深水施工的桥梁工程极为普遍,但同时具有深水、大流速、裸岩、河床倾斜等条件下进行基础施工的桥梁还不多见。本文以某特大桥为例,介绍了相关地质情况的桩基施工技术。

全套管全回转钻机在断裂带软硬交互岩层大直径超深成桩中的应用

云南省昭通市镇雄县鱼洞乡特大桥5号主墩部分桩基位于断裂带软硬交互岩层,桩基直径达2.8 m,最大深度达94 m,冲击钻成孔和旋挖钻成孔技术难以满足成桩质量和工期要求,本文提出利用DTR3205H型全套管全回转钻机进行成桩施工,介绍了全套管全回转钻机施工工艺,分析了施工流程和关键技术。全套管全回转钻机依靠冲击锤和冲抓斗反复冲击和抓取破碎岩体,可避免出现塌孔、卡钻、埋钻现象,有效阻隔地下承压水的影响,可满足大直径超深桩基施工;双套管分级钻进部分套管取出钻进技术工法成熟,成桩质量高,成桩速度较快,同时节约了工程投入。相关工程经验可为类似桩基工程施工提供借鉴。

超深基坑中直径9.5m巨型桩群施工对紧邻地铁线路的影响

深圳市某新建工程的超深基坑开挖深度达33.8m,并在坑底里需施工直径为9.5m、桩长为32.0m的巨型桩群。该基坑距离运营地铁车站出入口仅5.65m。为确保运营地铁线路的安全,在工程原施工方案的基础上,提出增设第5道支撑和加长止水帷幕的优化施工方案。采用三维有限差分软件FLAC3D对原施工方案和优化施工方案进行数值模拟。数值计算结果表明:采用优化施工方案,可以有效地减小地铁线路沉降、隧道相对变曲、两轨道横向高差、轨道竖向变形和轨道三角坑变形。在采用优化施工方案施工的过程中,进行地铁线路位移和沉降以及车站所在处地下水位的监测。监测结果表明:地铁线路沉降的实测值与模拟计算值基本吻合;其沉降基本控制在《城市轨道交通安全保护区施工管理办法》的规定范围内。表明优化施工方案对控制地铁线路沉降是积极有效的,能够确保地铁的运营安全。

新型逆作法结构型式的设计与应用

本文基于上海由由国际广场基坑工程的成功实践,在常规逆作法基础之上提出了新型逆作法的结构型式,即结构梁板替代水平支撑、结构竖向构件框架柱与临时立柱相结合,但围护结构采用临时围护体的结构型式。创新性地在由由国际广场工程中提出并应用了围护桩与内部结构之间设置型钢混凝土变刚度转换结构、采用变标高首层结构梁板作为水平支撑、在复杂边界条件下设置多个大直径圆环、以及裙楼逆作主楼顺作的成套新型逆作法技术。实施结果表明:新型逆作法在本基坑工程设计中取得了良好的社会和经济效益,为今后类似基坑工程的设计提供了借鉴,并希望该新型逆作法结构型式在工程实践中得到进一步的提高和完善。

海上超长大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术

介绍槟城二桥主桥钻孔灌注桩施工技术。马来西亚槟城第二跨海大桥主桥是一座双塔斜拉桥。该桥索塔基础采用21根φ230 cm/φ200 cm变直径钻孔灌注桩,其最大设计桩长为126.9 m,桩端嵌入微风化基岩深度达8 m,最大成孔深度达133.15 m。基于对槟城二桥主桥海上钻孔灌注桩的施工技术管理实践,总结超长钻孔灌注桩的设备选型、成孔、成桩、桩基承载力试验等施工工艺,为同类桩基的施工提供经验。

海上超长大直径嵌岩钻孔灌注桩施工技术

介绍槟城二桥主桥钻孔灌注桩施工技术。马来西亚槟城第二跨海大桥主桥是一座双塔斜拉桥。该桥索塔基础采用21根φ230 cm/φ200 cm变直径钻孔灌注桩,其最大设计桩长为126.9 m,桩端嵌入微风化基岩深度达8 m,最大成孔深度达133.15 m。基于对槟城二桥主桥海上钻孔灌注桩的施工技术管理实践,总结超长钻孔灌注桩的设备选型、成孔、成桩、桩基承载力试验等施工工艺,为同类桩基的施工提供经验。

超大直径扩底嵌岩桩模型试验研究

为了弥补因现有技术无法对深圳平安大厦进行现场试桩分析的不足,研究超大直径桩的桩身承载及沉降规律,采用缩尺模型试验的方法对其进行了研究。研究结果表明:超大直径嵌岩桩桩身最大承载力远高于规范计算得到的竖向抗压承载力特征值,其上部荷载主要由桩端承担,对桩进行扩底处理后桩端承载所占总荷载比例较等直径桩更大,且等直径嵌岩桩的侧摩阻力比扩底嵌岩桩的侧摩阻力的发挥更显著。桩身在中风化—微风化花岗岩段的侧摩阻力在设计中均不应忽略。现场实测结果对比验证了模型试验结果的合理性。

超大深基坑工程中间桩柱施工技术探讨

中间桩柱施工技术是盖挖法的关键,尤其是超大深基坑盖挖逆作施工中,中间桩柱施工对结构的安全稳定性至关重要,结合天津站交通枢纽工程盖挖逆作法中间桩柱的施工,对超深钻孔灌注桩施工、钢管柱及混凝土施工、桩柱隆沉等关键技术进行了简要阐述,并就该技术的发展及研究方向进行了探讨。

高速铁路大直径超深钻孔灌注桩缺陷处理

针对高速铁路一大直径超深钻孔灌注桩存在的质量缺陷,根据声波透射法检测及钻芯取样确定缺陷位置,结合地质情况在桩身缺陷周围一定范围利用高压旋喷桩加固形成整体帷幕,再在桩身中心1.25 m范围内从桩顶至缺陷位置用取芯机取混凝土,清理缺陷处的松散混凝土、泥沙,重新分层浇筑混凝土,采用插入式振捣棒人工振捣密实,浇筑至桩顶设计标高。处理完成后经第三方检测,2根桩均为Ⅰ类桩。

超高层建筑桩基础的设计与工程实践

中国已成为300m以上高的超高层建筑发展的中心之一,截止到2021年,全球高度前15栋已建和在建超高层建筑中9栋位于中国,建筑高度已突破600m。在超高层建筑高度不断突破的同时,地基基础面临高基底压力、复杂的风和地震作用、严格的沉降控制等问题。结合国内超高层建筑的建造需求与工程实例,总结了超高层建筑桩基础设计原则、主要深基础形式。阐述了钢管桩、嵌岩桩、大直径超长灌注桩等几种主要基础形式的特点与设计要点,并对应地介绍了上海环球金融中心、南京绿地紫峰大厦、天津117大厦等典型超高层建筑基础工程实践,分别涉及含砾中粗砂、中风化安山岩、粉砂等不同性质的持力土层,分别采用了不同的桩基础形式和针对性的设计与施工措施。

临近构筑物危岩体处置设计及施工关键技术

以建始至恩施高速公路K105+480-K105+600段路基边坡危岩体为研究对象,从工程地质特性及稳定性等方面分析提出了爆破清除、锚索加固和钢轨桩加固3个方案,并利用RocFall软件对潜在落石运行轨迹进行了分析,综合研究后确定采用钢轨桩加固方案。进一步计算分析,采用直径30 cm钢轨桩加固设计,首次采用机械回转钻机进行超大直径岩石取芯,通过岩心管改良保证了取芯的顺利实施。监测结果显示:治理后的危岩体整体稳定,处置设计及施工达到预期,确保了路基整体稳定及周边建筑物的安全。

灰岩地区超大吨位荷载下嵌岩桩承载力特性分析

基于南宁市灰岩地区进行的超大吨位桩基静载试验,对桩身轴力和变形进行了测量,并利用有限元软件分析了桩长、桩径、长径比3个因素对灰岩地区嵌岩桩承载特性的影响。试验结果表明:嵌岩深度约为10 m的试验桩最大试验荷载在31 000~36 000 kN,能够达到设计承载力要求,而嵌岩深度约为5 m的试验桩承载力均达不到设计承载力要求;嵌岩深度对灰岩地区嵌岩桩的承载特性影响最大,嵌岩段越长,桩的承载力越高。

大直径超深人工挖孔扩底灌注桩施工技术

大直径超深人工挖孔灌注桩施工存在钢筋笼制作、吊运安装和通风及起吊出土等困难。通过工程实例介绍了解决上述问题所采取的钢筋笼孔内制作、安装和超深孔通风、挖孔等施工工艺。

基于数值模拟的超深大直径竖井基坑支护方案比选研究

以实际深层输水隧洞工程的超深大直径竖井为研究背景,采用数值模拟的方法,对地连墙和灌注桩两种竖井基坑支护结构进行比选研究。通过模拟竖井基坑不同支护结构在关键工序施工和正常运行条件下的应力应变特性,对比分析其可靠度和安全性,为竖井基坑的支护设计提供科学依据。数值模拟试验结果表明,地连墙支护结构具备更好的变形和受力特性,拟作为推荐方案。

珠三角地区软土地质中的超深超大直径钻孔灌注桩施工技术

珠海横琴南光大厦塔楼桩基桩径选用2.2 m和2.4 m、平均桩长约80 m的超大超深钻孔灌注桩,并采用单桩承台。介绍了在珠三角地区复杂软土地质中超深超大直径钻孔灌注桩施工的机械选型、工艺流程、施工技术措施、质量过程管控、质量检测等相关施工技术,可供类似工程参考。

大直径超深、超厚嵌岩旋挖灌注桩梅花形成孔施工技术

为解决大直径超深、超厚嵌岩旋挖灌注桩施工质量把控难度大、成孔效率低等问题,以深圳金地中心桩基础工程项目为研究背景,对大直径超深、超厚嵌岩旋挖灌注桩的成孔技术进行了研究。通过在施工现场同时使用常规“三刀切”施工工艺与梅花形成孔施工工艺进行施工,并对施工效率进行对比,最终选择了梅花形成孔施工工艺。该工艺在保证成孔质量的同时,提高了成孔效率,可在今后施工中进行推广。

深水裸岩大直径超长钻孔桩施工技术

新建广州至珠海铁路复工工程西江特大桥,主桥水中墩处水深,河床基岩裸露、强度高。重点介绍深水裸岩条件下基础大直径超长钻孔桩施工技术,可为类似工程施工提供参考。

旋挖钻机在深厚卵砾石层超深大直径桩的应用

在桥梁超深大直径钻孔灌注桩施工中,国内通常采用大扭矩全液压回转钻机配备滚刀钻头钻进成孔,气举反循环排渣清孔。但对于深厚卵石地层,回转钻机钻进时需要破碎卵石,存在着钻进效率低、施工成本高、钻杆易堵塞、卵石层漏浆易坍塌等不足。本文针对深厚卵石层回转钻机施工中存在的不足,选用旋挖钻机钻孔,利用膨润土泥浆护壁,针对卵石层漏浆采取了可靠堵漏措施,通过气举反循环两次清孔,确保了孔底沉渣厚度,施工效率大幅提高,施工工期大为缩短,节约了施工成本,确保了桩基质量。