抽水管井影响下MJS桩的挤土效应研究

目前在复杂场地条件下,特别是场地内存在抽水井等空洞时,对MJS法施工的挤土效应仍缺乏深入认识。文中基于上海某基坑工程,通过现场试验,并结合施工结束后的钻孔取样,对存在抽水井时MJS桩施工引起土体水平位移的规律进行研究。结果表明:抽水井在砂质粉土层易形成空洞,空洞的存在使MJS桩施工产生的水平挤土影响明显增加     

MJS工法超长高压旋喷桩在深基坑止水工程中的应用

以上海瑞虹新城10号地块发展项目为依托,对MJS工法超长高压旋喷桩在深基坑止水工程中的应用进行研究。结合MJS工法施工工艺原理,总结该工法应用于超深土层时的施工特点与关键控制要素。现场试桩试验结果表明,MJS工法超长高压旋喷桩成桩质量较好,在20m深度处成桩直径可达2.55～2.80m,且桩身无侧限抗压强度1.3MPa;止水加固施工对周围土体的影响较小,施工引起的地表竖向位移2.22mm、距试桩边界6m处深层土体最大水平位移4mm。     

MJS工法群桩施工对周边土体影响实测分析

结合苏州某基坑工程,现场实测并分析了坑内土体,全方位高压喷射工法（以下简称MJS工法）群桩加固施工引起的土体孔隙水压力、土压力、深层土体水平位移、分层沉降、地表沉降等的变化规律。结果表明MJS工法桩施工时,引起的超孔隙水压力和土压力增量总体较小且随与施工桩的距离增加而减小;MJS工法桩群桩实行跳打施工,可降低和防止施工对周边环境影响的群桩效应。     

基于地铁喷射注浆系统的止水帷幕试验研究

对地铁喷射注浆法应用于某地铁工程围护结构止水帷幕先期试验的监测数据进行了深入分析。研究结果表明:直桩或斜桩在施工时对周围土体的深层水平位移的影响范围为距桩心3 d范围内,而在1 d范围内影响特别明显;MJS法能改善距桩心1.5 d范围内的土体强度,而在0.5 d~1.5 d范围内,桩体与土体之间将形成一强度由强到弱的过渡区;直桩施工时在距桩心1 d范围内的地表土体将隆起,而在1 d~2.5 d范围内将下沉。     

旋喷桩连续施工引起的地表变形现场试验研究

旋喷法作为一种有效的地基加固方法,被应用到基坑、隧道、路基施工等多种工程领域。旋喷桩施工时,高达数十兆帕的注浆压力以及不断注入的水泥浆会对周围土体产生扰动,引起土体变形,危害周边既有结构物的安全。在宁波软土地基上进行了连续旋喷施工试验,研究了连续旋喷施工引起的周围土体的地表变形。采用了全自动全站仪对施工过程中的周边土体进行实时监测。监测结果表明,地表最大水平位移为180.31 mm,地表隆起为179.54 mm。累计地表最大垂直位移与水平位移均随与相邻旋喷桩的距离的增加而减小。在相同距离下,越靠近施工区域中心线,位移越大。基于监测结果,提出了一些减小旋喷桩施工对周边土体影响的方法。     

MJS工法在基坑开挖期间对临近既有建筑物的影响分析

以碶闸街地下通道基坑工程为例,通过对MJS工法作为隔离桩在基坑施工过程中对周边环境的影响分析,运用现场监测的手段对深层土体位移、周边建筑物的沉降、支护结构顶部水平位移、支撑轴力等数据采集、分析,验证MJS工法桩作为隔离桩在整个基坑支护体系中的作用,旨在验证MJS工法在宁波软土地区适应性。     

略论打桩施工中产生的危害与防治措施

<正> 在软土地基上施打预制桩,由于打桩时的外力作用,改变了软土地基的平衡状态,引起了土体的垂直和水平变位,从而导致周围地面的隆起、沉降和侧向位移。位移量小的仅几毫米,大的则可达几十厘米。这会给附近的桩基和已建工程带来严重的危害,造成已打入桩的偏位,附近建筑物发生倾斜、开裂等事故。因此,如何采取防范措施,尽量将其危害程度降低到最低水平,这是在建筑群中进行打桩施工时应特别注意的问题。一、打桩的挤土效应当大量的预制实心桩体打入地基土中,相当于桩体体积的土就向四周排挤,使桩周围的土受到严重的扰动。在打桩时产生振动和挤压的影响下,无论是地表或深层的土体     

软土中MJS工法桩施工环境效应的数值分析

旋喷桩是一种非常有效的地基处理方法,但其施工过程中对周边环境的扰动较大。MJS(Metro Jet System)工法在旋喷桩技术的基础上进行改进,采用压力控制和回浆工艺,使其更好地适用于环境控制要求高的场地。本文采用数值方法模拟了MJS工法桩与传统旋喷桩在施工过程中对周围环境的影响,研究了扩孔成桩中位移控制(考虑注浆量的挤土效应)和压力控制(考虑MJS工法桩的压力设定)两种条件下的施工环境影响,分析了MJS工法桩施工的环境效应作用机理。结果表明,MJS工法施工对周围土体的扰动和位移影响均较小,其主要原因在于合理的控制压力设定和净注入量控制。     

水平MJS高压旋喷桩在高铁路基中的土体加固应用

探究了在砂土、黏土、微风化灰岩地层,盾构下穿武广高铁、京广铁路前,MJS水平旋喷桩在高铁路基中进行土体加固施工对地表沉降的影响.MJS水平旋喷桩引起的地表沉降可以控制在0～-10 mm之内,它在高铁路基土体加固施工的成功应用,为后续类似工程提供了有利的参考 根据高密度信息化沉降监测结果表明,水泥浆凝固、钻进成孔、和退钻...     

静钻根植桩施工环境效应现场试验研究

静钻根植桩采用先钻孔注浆后植桩的施工技术,可以解决传统预制桩施工过程引起的挤土效应问题。然而,静钻根植桩施工过程中钻孔和注浆过程会对周围土体产生一定扰动,目前没有相关研究。文章通过一组现场试验对静钻根植桩施工过程中的钻孔、注浆搅拌和植桩阶段对周围土体的扰动规律进行研究。静钻根植桩施工前在钻孔周围土体中埋设土压力传感器,孔隙水压力传感器和测斜管,分别测试静钻根植桩施工过程中周围土体中水平土压力,超静孔隙水压力和深层土体水平位移的变化规律。研究结果表明：静钻根植桩施工过程会对周围土体造成一定扰动,而施工完成后周围土体中的水平土压力、超静孔隙水压力和深层土体水平位移迅速恢复;当水平距离达到4D(D为钻孔直径)时,静钻根植桩施工过程基本不会对土体产生影响;试验结果可以为静钻根植桩在地铁周围等施工位移控制敏感区域的应用提供理论依据。     

MJS桩加固对上覆地铁运营隧道影响研究

以长沙地铁4号线下穿2号线运营隧道MJS水平桩加固工程为背景,对MJS水平桩施工期间周围地层孔压、2号线隧道附加应力、竖向位移进行监测分析,获得MJS水平桩施工对周围地层及运营隧道的影响规律。研究表明:MJS水平桩在钻孔期间,对周边地层孔压及隧道受力变形基本无影响;喷浆期间周围地层孔压增量随距离增加线性减小,隧道附加应力和竖向位移有明显变化,最大分别达到1.8 MPa和5.42 mm,但管片受力变形均处于允许范围内。表明MJS桩施工期间,隧道处于安全状态,研究可为类似工程提供参考。     

水泥搅拌桩施工引起深层土体水平位移分析

针对水泥搅拌桩施工时水泥浆的注入对周围地层造成扰动,从而引起土体发生水平位移的问题,介绍了以柱形圆孔扩张理论为基础的Chai方法及其计算步骤,应用Chai方法分析了试桩C1,C2的现场试验数据。结果表明:当C1完工时,实测水平位移随深度的改变而变化,水平位移最大值达到34 mm,桩底以下土体也会产生一定的水平位移;当C2完工时,实测水平位移随深度的变化趋势与单桩（C1）施工情况的变化趋势基本一致,水平位移最大值达到72 mm;Chai方法可以用于计算单根水泥搅拌桩施工的情况,而对于多桩施工情况,无法考虑施工顺序和桩身强度的影响,产生较大的计算误差;以土体水平位移不超过10 mm作为施工的安全控制值时,单根水泥搅拌桩施工对周围环境的影响范围大约为9 m。     

浅层土体加固对倾斜桩竖向承载力影响研究

桩身倾斜可能导致在小于对应于相同条件下竖直桩的极限承载力的荷载下提前发生弯曲破坏,并可在弯曲破坏前产生较大的桩顶水平位移和桩身挠曲。根据某工程现场载荷试验结果,对倾斜桩桩周土体进行浅层加固数值模拟,以研究其改善倾斜桩竖向承载性状的机理。分析结果表明：加固体深度、加固体面积及加固体尺寸均可对加固效果产生影响。加固体对竖向荷载作用下倾斜桩的承载性状的改善体现在对被动区土体强度和压缩性的改善以及约束桩身上部桩体转动和挠曲的作用。进一步研究了加固体压缩性的影响,结果表明：加固体弹性模量越大,加固效果越明显;但随着弹性模量的增大至一定值后,加固效果基本不再变化。     

基坑开挖对临近软土地铁隧道的影响

通过对某基坑周围土体位移场的理论分析及其临近的地铁隧道由基坑开挖引发的变形的监测结果的分析 ,从隧道的垂直沉降、水平移动以及隧道的横向变形等角度探讨了基坑开挖对临近地铁隧道的影响。研究认为 ,一方面基坑临近隧道由于自身刚度会对基坑开挖引发的位移在一定程度上产生抵抗作用 ,另一方面这种作用使得隧道自身的横向变形进一步加剧 ,这一结论是通过隧道的收敛量测结果以及接缝的张开值量测结果得出的     

Vertical cyclic loading response of geosynthetic-encased stone column in soft clay

Dynamic responses of the geosynthetic-encased stone column (GESC) supported embankment under traffic loads have become a hot topic. This study investigates the responses of GESC improved ground under vertical cyclic loading. A series of laboratory tests in a designed model test tank have been carried out with different loading parameters (varied loading amplitudes and frequencies), different column dimensions (varied encasement lengths and column diameters). In the tests, the soil-column stress distribution, accumulated settlement of loading plate, excess pore water pressure in the surrounding soil and lateral bulging of the stone column are monitored. Experimental results indicate that the vertical stress on the stone column increases with the increment of encasement length, and decreases with the increment of column diameter, loading amplitude and loading frequency. The increasing stress on the surrounding soil leads to a greater accumulated settlement of the loading plate and excess pore water pressure, while the increasing stress on the column leads to larger lateral bulging of the column. Excess pore water pressure dissipates effectively through vertical and horizontal drainage channels provided by the stone column and the sand bed. The geosynthetic encasement prevents the clay from obstructing the drainage channel by filtration and guarantees the drainage effect.     

Geosynthetic-encased stone columns: Numerical evaluation

Stone columns (or granular piles) are increasingly being used for ground improvement, particularly for flexible structures such as road embankments, oil storage tanks, etc. When the stone columns are installed in extremely soft soils, the lateral confinement offered by the surrounding soil may not be adequate to form the stone column. Consequently, the stone columns installed in such soils will not be able to develop the required load-bearing capacity. In such soils, the required lateral confinement can be induced by encasing the stone columns with a suitable geosynthetic. The encasement, besides increasing the strength and stiffness of the stone column, prevents the lateral squeezing of stones when the column is installed even in extremely soft soils, thus enabling quicker and more economical installation. This paper investigates the qualitative and quantitative improvement in load capacity of the stone column by encasement through a comprehensive parametric study using the finite element analysis. It is found from the analyses that the encased stone columns have much higher load carrying capacities and undergo lesser compressions and lesser lateral bulging as compared to conventional stone columns. The results have shown that the lateral confining stresses developed in the stone columns are higher with encasement. The encasement at the top portion of the stone column up to twice the diameter of the column is found to be adequate in improving its load carrying capacity. As the stiffness of the encasement increases, the lateral stresses transferred to the surrounding soil are found to decrease. This phenomenon makes the load capacity of encased columns less dependent on the strength of the surrounding soil as compared to the ordinary stone columns.     

砂土中竖向和水平荷载共同作用下的单桩承载特性研究

水平荷载引起桩体水平位移,导致桩侧摩阻力发生变化,从而影响单桩的竖向承载特性;竖向荷载影响桩周土体抗力,并随着桩身挠曲变形而产生附加弯矩,从而影响单桩的水平承载特性。利用室内模型试验研究了砂土中单桩在竖向和水平荷载共同作用下的受力和变形特性。试验结果表明:预先施加竖向荷载有利于单桩水平承载力的提高和水平位移的减小;预先施加水平荷载对桩身上部桩侧阻力的发挥有减小作用,但水平荷载的增大对桩端阻力的发挥有促进作用,总体上表现为预先施加水平荷载削弱了单桩的竖向承载力;单桩水平荷载引起的最大弯矩位置在地面以下约5d~7d处,水平荷载对桩身弯矩和桩侧摩阻力的影响主要集中在地面以下0~10d的深度范围内。结合已有研究成果和理论分析,验证了试验成果的合理性并从理论上分析了砂土中竖向和水平荷载共同作用下的单桩承载机理。     

基坑开挖前潜水降水引起的地下连续墙侧移研究

在天津地铁3号线某车站基坑工程开展了现场潜水预降水试验与测试,发现基坑开挖前的潜水预降水即可引起可观的地下连续墙向坑内的位移,进而引起坑外地面及建（构）筑物沉降;并对比了预降水前在地下连续墙墙顶设置水平支撑与否及分段降水时对应的地连墙侧移模式及大小,发现降水前提前在墙顶设置水平支撑能够大幅度减小预降水过程中地连墙墙顶侧移,并使得墙体侧移模式由悬臂型转化为内凸型。对试验依托的实际工程,结合有限元软件ABAQUS建立考虑降水井瞬态降水的三维流固耦合模型,研究了基坑开挖前潜水降水过程地连墙侧移机理。研究表明,基坑开挖前潜水降水导致坑内土体在土体自重和墙体侧压力作用下发生三向固结,从而导致墙体发生侧向位移,同时坑内外墙、土压力发生重分布。基坑提前设置第一道水平支撑再降水、结合信息化施工分层分段降水等均可有效减小基坑开挖前潜水降水引起的变形。     

考虑桩土侧向变形的复合地基固结解

在竖向变形相等的条件下,同时考虑了桩、土在固结过程中发生竖向和侧向变形、土体中的径向和竖向渗流以及土体水平渗透系数的3种变化模式,给出了此类复合地基固结问题的解析解,并对该解和不考虑桩、土侧向变形的现有解答进行了比较,最后对地基的固结性状进行了参数敏感性分析.结果表明:考虑桩体的侧向变形会降低地基的固结速率;桩、土的泊...     

碟簧-单摩擦摆三维隔震(振)装置力学性能及隔震(振)效果研究

碟簧-单摩擦摆三维隔震(振)装置(3DFPS)由碟簧竖向隔振单元和单摩擦摆水平隔震单元组成,可以实现环境激励工况下建筑结构的竖向隔振与地震工况下的水平隔震。为了研究3DFPS的力学性能及隔震(振)效果,制作了足尺的3DFPS试件,并对其进行压剪试验。结果表明：3DFPS的竖向性能与水平向性能相互独立,竖向隔振单元与水平隔震单元可独立设计;通过在叠合碟簧间加入0.03mm聚四氟乙烯(PTFE)薄膜可以减小碟簧间摩擦,使小位移下的循环加载刚度更接近大位移下的单调加载刚度。对采用3DFPS和固接到地面的平面框架结构进行有限元弹性时程分析,研究此装置在水平地震与竖向地铁振动激励下的隔震(振)效果。结果表明：三维隔震(振)装置可使水平地震下结构响应减少80%以上,使地铁振动激励下楼面竖向加速度响应减小61%;碟簧竖向压缩变形对结构在水平地震下的响应没有明显的影响。