沉渣预压处理的群桩模型试验研究

为减小灌注桩桩底沉渣对承载力的影响,基于桩土共同作用原理,结合桩侧摩阻力发挥所需的位移对沉渣加以利用,并据此设计模型试验,试验包括两桩、三桩、四桩共3种桩基形式,分别对带沉渣与不带沉渣2种状况下群桩的承载性能展开研究。试验结果表明,相对不带沉渣的桩基而言,带沉渣的群桩在预压处理过程中,荷载–位移曲线在沉渣被压实前后会表现出台阶状的特点;经过预压处理后,桩体的位移较大,桩侧摩阻力发挥更充分;桩端阻力在沉渣被压实前很小,沉渣被压实后逐步发挥,并最终达到不带沉渣桩的水平。通过对带沉渣桩的荷载–位移曲线进行平移处理发现,桩基在牺牲一定沉降后承载力可恢复正常,且因沉降后的承台与土体接触紧密,使得桩土共同承载,往往使得处理后的桩基具有更高的竖向承载力和更好的水平承载性能。研究成果可为类似工程提供参考。     

考虑桩底沉渣旋挖灌注桩竖向承载力验算

桩底沉渣是旋挖灌注桩施工中普遍存在的现象,在进行旋挖灌注桩承载力分析时应认真考虑桩底沉渣对桩基承载力的不利影响,在设计阶段应主动提出对桩底沉渣的技术处理措施,或对不同桩端持力层主动考虑桩底沉渣对桩基承载力的影响。通过对持力层为硬质岩石的旋挖灌注桩竖向抗压静载试验Q-S曲线分析,指出了当前通过桩基试验Q-S曲线确定嵌岩桩竖向承载力方法的局限性,提出了通过桩基试验Q-S曲线确定单桩竖向承载力的建议。当通过注浆处理桩底沉渣时,对不同持力层的桩端阻力的估算提出了建议。     

桩底沉渣对超长大直径钻孔灌注桩承载力影响的试验研究

本文通过对超长大直径钻孔灌柱桩静载试验及荷载传递性状的现场测试 ,分析了桩底沉渣对单桩极限承载力及桩端阻力、桩侧摩阻力的影响机理 ,并提出了减少沉渣影响的有效措施     

后注浆钻孔灌注桩施工技术浅析

大直径钻孔灌注桩以其承载力高、无挤土、无振动、能贴近已建建筑物施工、适应性强等优点,在桩基工程中得到广泛应用。但随着高层建筑的不断兴起,对桩基承载力的要求也越来越高,受施工工艺影响,钻孔灌注桩桩底形成的沉渣较难清理,桩侧分布的较厚的桩身泥皮则影响侧摩阻力的进一步发挥,导致单桩承载力不足。文章结合工程实例,为了改善桩底沉渣和桩侧泥皮对桩基承载力的不良影响,采用后注浆钻孔灌注桩施工技术,现场施工和检测结果表明,桩基承载力得到了明显的提高。     

后注浆工艺在超长钻孔灌注桩中的应用

超长钻孔灌注桩在钻孔过程中,由于施工工艺的缺陷,在桩和桩周土间容易形成泥皮,且桩底出现沉渣,造成桩基承载力降低、桩基沉降较大。后注浆工艺能有效填充泥皮、沉渣的孔隙,提高桩侧摩阻力和桩端承载力。该法是一种便捷、有效的桩基优化施工工艺。     

钻孔灌注桩沉渣厚度检测技术发展和展望

灌注桩施工过程中产生的桩底沉渣会降低桩侧摩阻力和桩底端阻力,是影响钻孔灌注桩桩基质量的重要因素之一,基于钻孔灌注桩沉渣问题对桩基承载力的危害性,对沉渣厚度精准检测属于灌注桩施工中的重要环节。按照不同施工工序总结了灌注桩浇筑前孔底沉渣检测技术和成桩后桩底沉渣检测技术,阐述各类沉渣检测技术的工作原理以及使用效果,分析并概括了不同沉渣检测技术的特点和适用性,对钻孔灌注桩沉渣检测技术的发展进行总结和展望。     

桩底沉渣对桩侧摩阻力影响及桩承载力的估算

利用灌注桩应力测试结果,对桩底沉渣对桩的荷载传递影响进行分析。试验结果表明,桩底沉渣不仅影响桩端阻力发挥,而且也影响桩侧阻力发挥,桩底沉渣越厚,桩侧阻力发挥值越小。同时根据桩的荷载传递特征,提出桩的承载力估算方法。     

沉渣对冲击红层泥岩桩基承载特性影响研究

红层泥岩易崩解的特性致使桩底存在一定厚度的沉渣,沉渣的"软垫"效应等可能引起桩基承载力的下降。为了研究混凝土冲击作用下干孔沉渣和湿孔沉渣对红层泥岩桩基承载特性的影响,对红层泥岩地区某工程现场三根试桩进行静载试验,得到不同浇筑环境下的桩基lg Q-S曲线以及桩侧摩阻力随桩深变化关系曲线。根据试验结果分析了干孔、湿孔对桩基承载性能的影响,并利用有限差分软件进行数值模拟,验证现场试桩试验结果。结果表明:在沉渣厚度相同的条件下,桩孔(沉渣)为湿孔时,混凝土冲击作用明显(可能导致缩径),桩基的承载力较干孔有所提高,桩端阻力比干孔发挥的更充分;桩孔(沉渣)为干孔时,冲击效果不明显,孔底还残留较大厚度的沉渣,致使桩顶沉降(在相同的荷载下)明显较湿孔的大。     

开挖卸荷条件下单桩承载力特性的模型试验研究

基坑开挖卸荷会导致开挖段桩侧摩阻力缺失以及坑底桩周土围压减小,削弱桩基承载力。针对桩周土体开挖卸荷条件下的单桩承载力特性进行室内模型试验研究,通过模拟地面试桩和坑底试桩的竖向静载模型试验,分析单桩荷载传递过程,测试单桩极限承载力,研究桩周土体开挖卸荷对桩基承载力的影响。对比开挖卸荷前单桩的承载特性,开挖卸荷后桩顶及桩底沉降量均有增加,桩身轴力以及桩端阻力有所增大,模型单桩极限承载力下降。     

国内岩土工程业近10年来发展成熟的技术统计

在钢筋笼上预埋注浆管和注浆阀,在成桩后一定时间内实施桩侧和桩底后注浆,一是加固桩底沉渣和桩侧泥皮;二是对桩底和桩侧一定范围的土体通过渗入（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压密（非饱和松散土）注浆起到加固作用,从而增强桩侧阻力和桩端阻力,提高单桩承载力,减小沉降。在优化工艺参数的条件下,可使单桩承载力提高40％-120％,粗粒土增幅高于细粒土,软土增幅最小,桩侧桩底复式注浆高于桩底注浆;桩基沉降减小30％左右。     

大直径灌注桩承载性状的试验研究

本文通过现场试桩资料, 分析了桩的荷载传递机理与承载性状, 对于大直径桩, 其变形特征为缓变型,不具有明显的破坏特征点, 其极限承载力或容许承载力的确定以位移控制,沉渣厚度对桩端阻力及桩侧摩阻力的发挥有重要影响。     

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。     

黏性土层中后压浆桩承载性状的对比试验研究

基于无锡江海西路快速路工程开展的4个标段场地8根试桩静载试验,通过对比未压浆桩与压浆桩实测结果,研究黏性土层中桩端后压浆对桩基承载变形性状、桩端阻力及桩侧阻力发挥性状的影响。结果表明:桩端后压浆技术可显著提高桩基承载性能,并对提高桩基成桩质量的稳定性具有很好的效果;桩端压力浆液在桩端形成水泥结石体,有效地改善了桩端沉渣问题,显著增强了桩端承载变形性能与支承刚度;桩端后压浆可提高极限桩侧摩阻力发挥水平,使得压浆桩极限侧摩阻力要大于未压浆桩,从而提高桩基承载性能发挥的稳定性。     

基于二维弹性变形的碎石桩复合地基固结分析

 首先对超静孔压影响下的复合地基二维弹性变形性状进行分析,给出复合地基土体和桩体的体积应变、应力及位移等的解析表达式;然后,基于二维变形分析的结果,给出考虑外部荷载瞬时施加、土体内径竖向组合渗流以及扰动区土体水平向渗透系数3种变化模式的复合地基固结解;最后,对二维变形条件下的复合地基固结性状进行分析。分析结果表明：(1) 考虑二维变形特性的复合地基固结解给出的固结度小于同等条件下只考虑一维变形的复合地基固结解答给出的固结度;(2) 本文解给出的复合地基桩–土应力比随着地基固结逐渐增大,但和以往一维变形解预测结果不同的是,其值增大到一定程度即停止增长,并不会增大到桩–土压缩模量比之值;(3) 跟传统一维变形解不同,本文考虑二维变形的复合地基固结解给出的桩–土应力比在初始时刻并不等于0。     

过厚层填土嵌岩桩承载力性状试验研究

为研究过厚层填土嵌岩桩承载力相关特性,本文以南宁市第三中学国际学校工程为依托,对两根嵌岩桩进行现场静载荷试验,分析了试桩桩身轴向力、桩身侧摩阻力和桩端阻力随荷载的变化规律。试验结果表明：当试桩顶部有竖向荷载时,桩周土岩层的侧摩阻力和桩端岩层的端承力共同构成嵌岩桩承载力。随着深度的增大,试桩截面轴力渐渐减小,当桩顶的荷载越大时,相应轴力递减速率也更快。在过厚土层中,成桩充盈系数偏大,中风化粉砂岩端阻力占总加载量比重小,因此施工过程应严格控制泥浆护壁的泥浆稠度,加强沉渣厚度检测,并建议采用桩底注浆技术,以保证端阻的充分发挥。     

后注浆抗压桩受力性状的试验研究

 在温州鹿城广场5根抗压桩静载试验的基础上,揭示后注浆抗压桩在不同荷载水平下的一些规律。试验表明,注浆压力时刻都在变化,但有一个大体动态变化的范围。注浆可以固化桩底沉渣和桩侧泥皮,改善桩的承载性能。抗压桩在荷载作用下,桩身轴力随着深度的增加而减少,且随着荷载的增加,桩端轴力逐渐增大。对持力层是卵石层的桩采用桩端后注浆技术后,桩身压缩量占单桩沉降的80%以上。桩侧摩阻力的发挥程度和桩土相对位移有着很好的对应关系。当桩土相对位移达到一定值后,桩上部土层会出现桩侧摩阻力随着桩顶荷载的增加而减少的现象,即侧摩阻力软化现象。而靠近桩端的桩侧土体,尽管桩土相对位移较小,桩侧摩阻力值却会急剧增大。     

桩单位体积承载力问题探讨

根据现场试验和弹塑性有限元数值模拟,对不同灌注桩单位体积承载力问题进行了比较研究,主要包括直径不同的直桩间、直桩和楔形桩间、楔形角不同的楔形桩间、直桩和扩底桩间、扩底直径不同的扩底桩间的单位体积承载力的比较。结果表明,桩的承载力高,其单位体积承载力并不一定也高;楔形桩和扩底桩的单位体积承载力相对较好;短而粗的楔形桩的单位体积承载力比长而直的楔形桩的更好;扩底桩的扩底直径、直桩的直径除特殊情况外,不宜过大;在桩型确定好后,选择合理的桩尺寸是必要的;进行桩端注浆、使桩进入较好的持力层、清除存渣等可提高桩的单位体积承载力。     

刚性荷载下现浇X形桩复合地基桩侧摩阻力数值分析

作为异形截面桩,现浇X形桩承载特性主要受侧摩阻力特性的影响.采用有限元软件ABAQUS建立了三维X形桩和圆形桩单桩复合地基计算模型,对比分析了两种桩型的侧摩阻力分布特点和侧阻承载能力的差异.分别分析了X形桩侧摩阻力沿桩周和桩长的分布特性.结果表明X形桩侧摩阻力和侧阻承载能力都优越于等截面积的圆形桩,在理想成桩条件下,X形桩侧摩阻力在0.9倍桩长深度处比圆形桩侧摩阻力有较大的提高.在水平方向,由于土拱效应,X形桩凸出段侧摩阻力为凹弧段的1.5～3倍.深度方面,X形桩凸出段侧摩阻力与凹弧段侧摩阻力比值沿深度逐渐增大.这些结论为X形桩的承载力设计计算提供了一定的理论依据.     

滚压成型灌注螺纹桩承载性能研究

采用静载荷试验及数值计算相结合的方法进行了螺纹桩承载性能的研究.分析了螺齿宽度、螺距等桩型参数对螺纹桩承载性能的影响,对外径相同的直径桩与螺纹桩的承载性能进行了静载荷对比试验研究.螺纹桩单桩极限承载力较相同桩外径的直型桩极限承载力稍高,螺齿宽度对螺纹桩的极限承载力影响非常明显,随螺齿宽度的增加螺纹桩的极限承载力增大;螺距对极限承载力影响也较为明显,随螺距的减小,螺纹桩的极限承载力增大.螺纹桩在低荷载水平下,桩侧阻力沿桩身均匀发挥,桩端阻力较小,随荷载水平的增大,桩端阻力大幅提高,并提出螺纹桩承载力的计算公式.