成桩方式对微型桩承载力影响的室内试验研究

微型桩可采用投石注浆法或者直接灌注细石混凝土法成桩。结合室内试验,对不同成桩方式对微型桩承载力的影响进行了研究。研究表明:压力注浆能够提高微型桩的竖向承载力,在进行微型桩竖向承载力计算时应考虑二次注浆的提升效果;为保证微型桩成桩质量,应用于输电线路工程的微型桩应进行二次注浆;压力注浆对微型桩水平承载力的影响因上部土层性质而易,在进行微型桩水平承载力计算时不考虑压力注浆的影响。     

微型桩杆塔基础上拔试验研究

通过现场真型试验,对微型桩基础抗拔承载机理及其抗拔承载力计算方法进行了研究。试验研究表明:微型桩单桩抗拔承载力可由桩身自重和桩周侧摩阻力相加组成;二次注浆有利于提升微型桩抗拔承载力,在进行微型桩抗拔承载力计算时应考虑二次注浆的提升作用;群桩基础中布置斜桩可采用10度倾角;由于承台对上拔荷载的重分配,在上拔荷载作用下,角桩承力最大,边桩次之,中桩最小;本次试验条件下,微型桩抗拔群桩效应系数可取0.7进行计算。     

微型桩杆塔基础水平承载力试验研究

通过现场真型试验,对微型桩基础的水平承载力进行研究。试验研究表明:二次注浆工艺有利于提高微型桩水平承载力,当采用投石注浆成桩时,应用于输电线路工程的微型桩必须采用二次注浆工艺;二次注浆工艺对微型桩水平承载力的提升作用因上部土层性质而异,尚需更多的试验和实践确定不同土层性质下二次注浆对微型桩水平承载力的提升效果;适当在微型桩群桩中布置一定的斜桩有利于提高群桩的水平承载力,但应考虑斜桩施工困难会对施工工期产生影响;进行微型桩基础设计时宜按水平允许位移进行控制,在合理选用设计参数的情况下,可采用本文提供的设计方法进行微型桩基础水平承载力的初步设计。     

软土地基微型桩抗拔试验研究

微型桩具有布置形式灵活,施工机械小型化,经济环保等优点,针对杆塔基础交通不便、环保要求高、地质情况差等工程特点,微型桩的优势在杆塔基础中能够得到充分发挥。承受上拔荷载是杆塔基础的主要功能之一,而以往对软土地基上微型桩抗拔特性的研究较少。通过软土地基中微型桩单桩和群桩的抗拔试验,研究施工工艺对微型桩单桩抗拔承载力的影响,实测单桩桩身轴力和桩侧摩阻力的分布,研究微型桩荷载—位移特性、群桩效应系数等。试验结果表明采用二次注浆工艺能显著提高微型桩抗拔极限承载力,有效地减小抗拔桩位移;由于二次注浆对桩周土体加固作用,群桩的荷载–位移曲线呈"缓变型",桩土共同作用的群桩效应明显,实测群桩效应系数相对较小,这对于软土地基上杆塔基础的设计具有参考价值。     

后注浆抗拔桩在复杂地层下的试验及模拟研究

以郑州某工程抗拔试桩单桩抗拔承载力试验结果为基础,针对抗拔桩抗拔承载力不足的情况,采用桩端桩侧复式后注浆工艺来减小泥皮和沉渣对桩侧摩阻力和端阻力的影响,从而提高桩抗拔承载力。对注浆结果进行分析并用经验公式计算。结果表明通过试验验证,由《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)公式计算的注浆量可适当减小。分析了有泥皮存在的情况下桩侧摩阻力的减小以及注浆后桩侧摩阻力的增强。最后对后注浆桩进行数值模拟,证明了后注浆尤其是加强桩端后注浆能明显提高抗拔桩承载力。     

注浆钢管桩抗拔承载力试验研究

依托上海某工程未注浆钢管桩和注浆钢管桩的抗拔承载力现场试验,分析了深厚软土层中钢管桩的静载~位移曲线,探讨了注浆对钢管桩承载力的提升效果,并通过有限元计算,定性分析了注浆泡对单桩承载力的影响。研究结果表明:注浆钢管桩荷载-位移曲线呈"缓变型",注浆对桩周土体的加固作用,可改善桩土接触面,增加桩身的粗糙度,在出浆口处,易于形成扩径,提高桩的锚固作用,因此,注浆工艺能显著提高钢管桩抗拔极限承载力,有效地减小抗拔桩位移,为软土地区基础的设计提供了有益参考。     

二次注浆微型桩水平承载力试验与数值模拟研究

微型灌注桩施工简便、竖向承载力高、经济环保,具有良好的适用性。但在某些特殊工程中当微型灌注桩承受水平荷载时,由于受桩径和施工工艺的限制,往往不能满足水平承载力设计要求,从而很大程度上限制了微型灌注桩的进一步推广应用。通过不同施工工艺微型灌注桩的现场水平荷载试验及数值模拟,研究微型桩桩周二次注浆施工工艺对单桩水平承载力提高的影响。由现场试验研究二次注浆施工工艺对微型灌注桩单桩水平荷载-位移曲线形式、临界荷载、极限荷载、桩周土抗力系数的比例系数m值的影响;由数值模拟对比分析不同注浆量及注浆范围对单桩水平承载力的影响,进而得出桩土最优刚度比和最佳注浆深度。最后初步探讨了微型桩桩周二次注浆施工工艺提高单桩水平承载力的机理。     

深厚砂层桩端后注浆灌注桩现场试验研究

深厚砂层中钻孔灌注桩施工存在泥皮厚、桩端沉渣难控制等问题。本文以中原某项目为例,对钻孔灌注桩采用桩端后注浆工艺进行加强处理,并在现场进行了一系列竖向抗压静载荷试验和抗拔试验。试验表明：在深厚密实砂层中采用桩端后注浆工艺,再满足一定量的注浆量后可同时达到加固桩端和桩侧的效果,有效提高桩端阻力和桩侧摩阻力;竖向抗压承载力极限值综合提高系数可达3.5,抗拔承载力极限值提高系数可达2.0;桩端沉降大小与注浆量密切相关。本研究可为后续类似深厚砂层钻孔灌注桩桩端后注浆的设计提供参考和借鉴。     

二次注浆竖向钢花管微型桩水平承载能力试验研究

提出一种二次注浆竖向钢花管微型桩新技术,应用大比例模型槽试验,讨论无桩、单桩(传统一次管内注浆)、单桩(二次注浆)和三桩(二次注浆)条件下微型桩的二次注浆效果、水平承载能力、对边坡土体压力的改变和微型桩抗弯性能的改变。研究结果表明,二次劈裂注浆压力的大小与一、二次注浆时间间隔有直接关系,两次注浆间隔时间越长,二次注浆劈裂压力越大。相比传统一次注浆,二次注浆型钢花管微型桩单桩水平承载力提高24.42%,3根桩组合结构的水平承载能力相较三倍的二次注浆单桩水平抗滑力提高20.25%。同时,二次注浆作用使得滑坡推力在钢花管桩的受力点进一步下移,改善了滑坡推力的作用方式。试验测得单桩极限弯矩值增加了12.8 kN·m,抗弯能力提高约96.2%。新技术显著提高了钢花管微型桩水平承载能力,对桩间土体的加固作用更加明显,其抗剪、抗弯性能也较原技术得到了较大的提升。     

扩底微型钢管桩的受力分析及应用研究

微型钢管桩桩端注浆形成扩大头,可有效提高单桩抗拔承载力,是一种具有发展潜力的抗拔桩型。本文介绍一种圆柱形扩底微型钢管桩,推导不同抗拔破坏模式下的抗拔承载力计算公式,并结合工程案例对不同公式计算结果进行对比,分析总结更适用于实际工程的计算方法。研究成果可为圆柱形扩底微型钢管桩的应用提供指导和借鉴。     

软土中注浆与未注浆抗拔桩受力性状对比试验研究

在杭州萧山一工地未注浆与注浆试桩抗拔静载试验的基础上,发现抗拔桩经过桩端后注浆可显著减少桩端位移,极限抗拔力至少提高25%,最大桩身拉伸量占桩顶上拔量的91.5%。注浆与未注浆桩的桩身轴力都随深度逐渐减少,桩端轴力始终为0;浆液上返高度16.9m范围内注浆桩侧摩阻力有较大幅度的提高,最大提高幅度为83.3%;在利用浆液上返高度公式计算注浆抗拔桩竖向增强体高度和考虑桩身自重的基础上,提出桩端后注浆抗拔桩承载力的估算公式。通过反分析计算,未注浆桩抗拔折减系数的取值范围为0.65～0.80,注浆桩侧阻力增强系数的取值范围为1.33～1.83,计算方法与结果可供初步设计与实际工程使用。     

圆梁山隧道在高水位条件下支护结构体系研究

采用围岩与结构共同变形的计算模式，优选出圆梁山隧道在高压涌水条件下的合理支护结构形式。通过对圆梁山隧道注浆加固圈单独承载稳定性分析，拟定出圆梁山隧道所需加固圈的最小尺寸为3m。通过对38种工况模型的弹塑性数值计算，找出了在满足相同结构安全度要求K=2．4条件下，随着注浆加固圈厚度增加，可相应减薄二次衬砌所需厚度的关系曲线。此外，研究结果还表明，提高注浆水平能较大程度地减弱支护结构参数。因此，改善注浆水平是有很大意义的。     

注浆模拟试验及其应用的研究

本文介绍了一种实验室注浆模拟试验新技术。通过注浆模拟试验，分析了被注浆介质的结构特征、浆液水灰比及其性质、注浆压力等因素对注浆量、浆液扩散半径和结石体强度的影响规律，并将模拟试验结果应用于巷道注浆工程设计与施工中。     

基于沉降标准的卵砾石层中后注浆桩承载力预测

 用桩顶位移标准来确定桩的承载力对后注浆桩的设计有重要意义。在分析后注浆减小桩基沉降机制的基础上,通过对桩端位于卵砾石层的后注浆桩承载力提高量的统计分析得出在不同桩顶位移条件下承载力提高系数的分布情况,并通过正态分布函数进行拟合,给出一种基于沉降控制标准的后注浆承载力预测方法,并通过一个工程实例说明该方法的合理性。另外,统计表明在现有极限承载力设计体系下,当桩顶荷载对应于设计注浆桩承载力特征值时桩顶沉降比范围为1～2;当桩顶荷载对应于设计注浆桩极限承载力标准值时,桩顶沉降比范围为3～4。     

软土地区冲孔灌注桩抗拔承载力的研究

本文介绍了三根嵌入岩层并有桩端高压注浆的软土地区冲孔灌注桩的单桩竖向抗拔静载试验情况。分析了高压注浆、嵌岩深度、持力层性状对单桩竖向抗拔承载力的影响,对目前规范建议的桩端高压注浆侧阻力增强系数进行了探讨,可供类似工程参考借鉴。     

灌注桩后压浆法抬升效应机理分析

灌注桩后压浆法技术使桩底沉渣形成高强度新土层并强化桩底持力层,使得坐落于埋深较浅但厚度大的碎卵石层或强风化软质岩层上的灌注桩达到了超长嵌入埋深大的硬质岩灌注桩的同等效果,能有效缩短工期,减少费用。但注浆实施过程中对注浆压力的控制是后压浆法的重要措施,过大的注浆压力将对桩身以及桩侧土层产生抬升效应并将导致拱起破坏。基于工程实践,探讨分析灌注桩后压浆法对桩身和桩侧土层的抬升效应机理,推导出注浆压力控制的相关解答,有效指导工程应用,表明嵌入软质岩并进行后压浆法处理的灌注桩承载力和变形能够满足设计要求,盲目增加桩长和加大嵌岩深度是没有意义的,给今后同类型工程提供理论基础。     

桩端后注浆钻孔桩承载性能与注浆关系的数值模拟

运用有限元分析软件模拟分析了某实际工程钻孔桩在注浆前后的承载性能,计算值和实测值吻合较好。引入注浆加固体半径和注浆体强度来模拟后注浆对钻孔桩承载力的影响,并指出注浆量的大小对承载力的影响较大,基本上随着加固体半径的增加线性增加,而注浆体强度的影响存在临界值,超过该值后,强度增加的影响甚微。     

基于浆液–岩体耦合效应的微裂隙岩体注浆理论研究

在微裂隙岩体注浆工程中,浆液–岩体耦合效应对注浆扩散过程影响显著。基于宾汉流体浆液本构模型并引入两阶段裂隙变形控制方程,建立考虑浆–岩耦合效应的裂隙注浆扩散理论模型。利用质量守恒条件实现浆液扩散锋面追踪与注浆流量分配,通过试错法实现压力场与速度场的迭代求解,建立可完整描述注浆扩散过程的步进式算法。利用所创建的理论模型及步进式算法,分析浆液压力场及裂隙开度的分布规律,并从浆液扩散半径、裂隙变形所吸收的浆液量两个方面分析不同裂隙开度条件下浆–岩耦合效应对裂隙注浆扩散过程的影响程度。研究结果表明:在微裂隙岩体注浆工程中,裂隙宽度越小,浆–岩耦合效应对注浆扩散过程的影响越显著,注浆压力取代裂隙初始隙宽成为影响浆液扩散半径的主控因素。最后结合青岛地铁花岗岩微裂隙注浆工程实例验证了理论模型及步进式算法的正确性。