软土地基管桩挤土现场监测及分析

PHC管桩在沉桩的过程中会产生挤土效应和超孔隙水压力,对周围环境和建筑物安全造成影响,通过对工程实例现场监测,分析了沉桩挤土位移和超孔隙水压力的变化规律,并提出了减小位移和降低孔隙水压力的措施,为工程设计与施工提供必要的依据.     

管桩挤土效应的现场试验和有限元分析

针对天津滨海软土地区某工程拟采用PHC管桩基础,进行了管桩挤土效应的现场试验研究;通过预埋孔隙水压力计和测斜仪,监测沉桩挤土过程中孔隙水压力和土体水平位移的变化。对监测结果进行分析,得到管桩挤土过程中超孔压和土体位移的变化规律,得出超孔压与土的渗透系数和土体上覆有效土压力有关,超孔压比沿径向呈线性规律衰减,影响范围至少为9 d;土体水平位移最大值发生在离地表0.2~0.4 L的位置,并在土层分界处发生突变。利用ABAQUS软件对现场试验进行模拟,结果表明:剪胀角的取值是正确模拟试验的关键,剪胀角的变化对土体水平位移和竖向位移的影响很大。     

饱和土中静压预应力管桩挤土效应的监测

静压桩施工过程中会对周围环境造成不利影响.结合工程实例进行沉降、位移和超孔隙水压力监测,发现临近建筑物中部隆起位移比两端大;迎向压桩开展方向面土体的水平位移量大于背向面;静压桩机有可能造成周围建筑物向施工场地倾斜;超孔隙水压力随着离开桩的距离非线性衰减,其有效影响半径为15m左右.     

粉细砂中敞口 PHC 管桩群桩锤击施工效应

管桩的施工效应对其可打性和承载性能有着重要的影响,然而,管桩群桩施工效应的工程实录却并不多见。为此,结合某电厂粉细砂地基中敞口预应力高强混凝土（ PHC ）管桩群桩基础工程,通过土体水平位移、孔隙水压力和土塞长度的现场测试,开展了锤击施工挤土效应和土塞效应研究。考虑了群桩施工引起土体水平位移的不定向性,采用由摆式测斜仪工作原理建立的数据处理方法,分析了土体合成水平位移和运动方位角的变化规律。同时,考虑了锤击过程中孔隙水压力动态变化的实时性,采用采样时间间隔为 28 s 的自动化监测系统,对全过程孔隙水压力的变化进行了测试和分析。结果表明：在松散逐渐过渡到密实的粉细砂地基中,管桩的挤土效应和土塞的闭塞效应随入土深度的增加逐渐减弱;管桩群桩的挤土效应受到前期管桩施工引起土体的挤密作用而减弱,群桩内部的挤土效应比群桩外部的挤土效应更显著;管桩施工只引起桩头贯入位置附近土体孔压的短暂上升,而群桩的施工并不引起孔压的积聚 。     

中掘预应力管桩挤土效应试验研究

为了克服预应力管桩施工挤土带来的不利影响,研究开发了可以在施工过程中边取土边沉桩的新型中掘管桩,该桩在施工过程中具有机械化程度高、环境污染少等特点。为验证中掘桩在施工过程中的挤土效应,通过现场对比试验,先后量测锤击桩、中掘桩和钻孔灌注桩在沉桩过程中土体的水平位移及孔隙水压力变化情况,研究分析了软土地区单桩沉桩过程中沿水平方向及深度方向的挤土规律,对中掘管桩沉桩的挤土效应进行对比分析。试验结果表明：锤击桩在沉桩过程中对桩周土体产生明显的挤土效应,且挤土效应在水平方向及深度方向都有明显的规律性及土层差异性。而新型中掘管桩在沉桩后,桩周土体仅有少量的水平位移,孔隙水压力无明显增长,不会对周边环境造成特别大的影响,具有良好的推广和应用前景。     

PHC管桩锤击施工效应分析

PHC管桩施工效应对地基土性质和桩体受力特性有很大的影响。为了查明PHC管桩施工效应,以PHC管桩加固某电厂古河道地基为依托,进行了PHC管桩沉桩效应的测试和分析。通过观测沉桩的锤击数和土塞效应,分析了PHC管桩沉桩规律性;利用静力触探、标准贯入试验、孔隙水压力和侧向位移观测等现场测试手段,研究了PHC管桩对桩周土体的影响。研究发现:沉桩锤击数与地基土性质有很大相关性,土芯长度与总桩长之比为22%～35%,且桩壁越薄其土塞效应越明显,在桩体承载力计算时忽略土塞效应是很不经济的;沉桩过程产生很大的挤土效应,不仅产生超孔隙水压力,而且随孔压消散,地基土得到密实、消除或降低液化性,其侧摩阻力可提高80%以上,有利于桩体强度的发挥。     

管桩水泥土复合桩挤土效应现场试验

管桩水泥土复合桩是适用于软土地基的一种新型复合桩。为研究该复合桩施工过程挤土效应引起的桩周应力场随时间、空间的变化规律,结合工程实例,对其进行桩侧水平应力及孔隙水压力测试。试验结果表明:水泥粉喷桩施工过程中桩周土体应力场显著变化;粉喷桩施工造成桩周土体应力释放,有效减小了管桩静压沉桩挤土效应;管桩桩端到达测点高程时产生的超孔压最大,沉桩挤土竖向影响范围约为1.83~2.67倍沉桩深度;沉桩过程中超孔压比随距桩心距离的增加而近似呈线性规律减小,挤土产生超孔压的影响范围约为8倍管桩外径。     

PHC桩对地基土孔压及侧向位移影响

以PHC桩加固某电厂地基的现场试验为依托,通过预先埋设的孔压计和测斜仪来观测桩体施工对孔隙水压力变化及侧向位移的影响。观测结果显示PHC桩施工不仅引起地基土超孔隙水压力的变化,而且产生很大的侧向位移。超孔隙水压力的大小随距桩体距离增大而减小,其消散速率与地基土性质和埋置深度有关。桩体施工引起的侧向位移量大小与距桩体距离有关,随着孔压消散,侧向位移在很大程度上得到恢复。     

高强度预应力混凝土管桩挤土效应的影响分析

结合电厂厂房基础预制管桩处理,对预制管桩施工中的挤土效应进行了研究.通过现场监测,深入分析了孔隙水压力和土体水平位移的变化规律.得出在预制管桩施工中存在一定的挤土效应,且与诸多因素有关.最后提出施工中需要采取相应的措施减小振动沉桩产生挤土效应的不良影响.     

PHC管桩施工对周围土体的影响分析

管桩在沉桩过程中产生的挤土效应,会使周围土体发生一定量的变形,并使土体内的孔隙水压力增加,从而对施工周边环境造成影响,甚至发生重大事故。针对此问题,结合京沪高速铁路正线路基PHC管桩沉桩过程的监测成果,分析了管桩在沉桩过程中周围土体变形和孔隙水压力的变化规律,并得出对类似工程具有指导意义的结论。     

软土中静压桩挤土效应的模型试验研究

通过大型模型箱试验,采用盐城地区典型场地软土,分别以单桩和排桩为研究对象,研究了沉入单桩和排桩过程中的挤土效应,比较分析了沉入单桩和排桩时土体变形和孔隙水压力的变化规律。试验结果表明,径向距离愈大,挤土效应的影响愈小,沉入单桩时挤土效应对位移和孔隙水压力的影响范围在0.6倍和0.5倍桩长左右,沉入排桩时,挤土效应对位移和孔隙水压力的影响范围在1倍桩长左右和超过0.7倍桩长。试验结果对软土地区桩基工程的施工具有指导意义。     

饱和黏土中沉桩挤土形成超静孔压分布理论解答研究

饱和黏土中沉桩挤土会形成较大的超静孔隙水压力,其时间及空间分布相关特性影响场地土体工程性质和土木及水利工程设计施工的技术经济的合理性。为得到沉桩挤土形成的超静孔压分布理论解答,首先根据三维挤土附加总应力解答分析成桩后挤土造成的超静孔隙水压力分布规律,结合附加总应力计算方法,采用Henkel公式推导三维挤土造成的超静孔隙水压力理论解答;然后,结合工程实例,应用三维固结计算级数解,对沉桩挤土的位移、应力、超静孔隙压力分布规律和成桩后孔压消散的完整过程进行较为系统地计算和验证,为桩基工程的设计和施工提供理论依据和计算方法。     

钻孔桩施工对既有桥桥墩安全性影响试验研究

拟建杭州钱江铁路新桥与既有钱江二桥均采用钻孔灌注桩基础,由于二者桥台间距较近(约10.0m),新建铁路桥在钻孔桩施工过程中可能对二桥桩基础产生一定的扰动,使得二桥产生水平位移或沉降。本项目组通过在钱江二桥周围埋设测斜管、测斜仪、土压力盒、孔隙水压力计以及分层沉降仪等监测设备对新桥钻孔桩施工过程中周围土体的侧向变形、土压力、孔隙水压力以及分层沉降进行了现场实际监测。结果表明:钻孔桩施工对周围土体水平位移影响范围一般在5倍桩径范围之内;引起的最大沉降量仅为5mm;对周围土压力和孔隙水压力影响不大。因此,新桥钻孔桩施工对钱江二桥安全基本不存在影响。     

粉土与淤质互层土中管桩压入过程孔隙水压力试验研究

为了解管桩沉桩过程中孔隙水压力的变化情况,通过对杭州萧山某工地的沉桩挤土效应进行现场监测,得出以下结论:场地中央的超孔隙水压力明显大于应力释放孔两侧相应深度处的超孔隙水压力,且应力释放孔内侧的超孔隙水压力也要大于应力释放孔外侧同一深度的超孔隙水压力;超孔隙水压力的动态变化规律绝大多数呈先增长后减少的趋势,沉桩距离较远时,超孔隙水压力整体变化呈缓慢增长趋势,而沉桩距离较近的时候,超孔隙水压力变化多呈先增长后减少趋势;本工程3～7m左右为粉土与淤泥质土的交界面,由于粉土与淤泥质土的渗透性不同,导致超孔隙水压力在3～7m左右会发生突变;PTC-500(65)管桩沉桩时,周围超孔隙水压力的变化明显要大于PTC-400(60)管桩沉桩时周围超孔隙水压力的变化。当沉桩距离小于5m的时候,超孔隙水压力变化比较明显;当沉桩距离超过5m的时候,超孔隙水压力变化逐渐减缓,趋于均速。     

静压PHC管桩沉桩及静载现场试验测试方法探讨

对有关学者在静压PHC管桩沉桩和静载过程现场试验测试方法进行了归纳,对沉桩和静载过程桩身轴力、土压力及孔隙水压力现场试验测试分别进行了阐述,并提出了新的桩身轴力测试方法,论述了测试桩土界面土压力和孔隙水压力的必要性,总结了静压PHC管桩沉桩和静载过程桩身轴力、桩周土压力和孔隙水压力的近似结论,指出了精确测试桩身轴力、桩土界面土压力及孔隙水压力的难度,桩身径向压力影响下的真实桩身残余应力变化规律,修正有限元界面摩擦模型及参数均有待研究,提出了在足尺PHC管桩和模型管桩上安装多种测试元件的观点,并分别进行现场试验测试和室内桩土界面剪切试验.     

PHC管桩沉桩挤土效应及预防措施

PHC管桩为挤土沉桩模式,则沉桩过程中的挤土效应研究对设计、施工具有重要意义。通过研究PHC管桩的挤土机理和效应,分析了PHC管桩的挤土效益对环境和工程的影响,提出了一些预防措施以减小桩的挤土效益带来的危害。     

静压桩挤土效应及施工措施试验研究

为减小静压桩施工对周围环境产生的影响,需要采取合理措施减小沉桩挤土效应。以软土地区某桩基工程建设项目为依托,选取预钻孔、预钻孔与应力释放孔结合的施工措施,进行了预制空心方桩的挤土效应试验。通过预埋孔隙水压力计与测斜管,监测了静压桩不同贯入深度下土中孔隙水压力和土体水平位移的变化规律。监测结果表明:超孔压的影响半径超过12d,且超孔隙水压力随上覆有效应力的增大而增大;静压桩挤土效应引起的水平位移在软硬土层交界面附近将发生突变;预钻孔及释放孔的影响半径超过12d;前一节桩压桩在桩周土体中产生裂缝有利于后续压桩过程中超孔压的消散。试验结果对认识静压桩沉桩挤土效应,进而制定减小沉桩挤土效应的合理措施提供有效帮助。     

考虑土塞效应的PHC管桩挤土径向位移计算方法研究

为分析PHC管桩沉桩过程中土塞效应对挤土径向位移的影响,首先从土塞的形成过程和作用机理出发,建立了土塞单元体的受力平衡方程,得出了垂直向总荷载的表达式;其次,将土塞视为"桩中桩",基于Gibson提出的不排水条件下黏性土桩端极限承载力模型,得出"桩中桩"桩端极限承载力的表达式,从而导得PHC管桩在沉桩过程中土塞高度的表达式;再次,应用圆柱孔扩张理论对PHC管桩桩周土体进行弹塑性分析,获得塑性区半径、土体径向位移等解析表达式;最后,将理论计算结果与工程实例进行对比分析,并进一步分析了径厚比、刚度比对静压PHC管桩桩周土体径向位移的影响,验证了所提出的解析表达式的合理性。所提出的解析表达式对PHC管桩沉桩过程中挤土径向位移的计算具有一定的参考价值。     

大直径PHC管桩土塞效应的有限元分析

为了研究土塞效应对大直径PHC管桩的影响,通过建立开口桩和闭口桩的桩土有限元模型,在充分考虑桩土接触的情况下,对管桩进行竖向加载,得出了在不同荷载下桩土作用的荷载传递规律、土塞的受力特性,对大直径PHC管桩土塞效应的作用机理研究有较好的参考价值。     

PHC管桩机理分析及施工工艺

简单介绍了PHC管桩的应用范围和特点,从挤土效应、孔隙水压力、土体位移三方面入手探讨了PHC管桩处治路基的机理,具体阐述了PHC管桩沉桩施工工艺,总结归纳了PHC管桩施工经验,以期指导实践。