钉形搅拌桩复合地基承载力特性

为了研究钉形搅拌桩复合地基的承载特性,通过现场复合地基荷载试验对比分析了钉形搅拌桩和常规搅拌桩复合地基的承载力与桩土应力比,以三维数值模拟分析了设计参数对钉形搅拌桩复合地基承载力的影响,并探讨了钉形搅拌桩复合地基承载力计算方法。现场试验结果表明：钉形搅拌桩在节省水泥用量和施工时间的同时,取得了比常规搅拌桩更高的复合地基承载力,显示出很好的加固效果和经济效益。数值模拟结果表明：钉形搅拌桩复合地基承载力随着扩大头高度增加或桩间距减小而增大,随扩大头直径或桩长先增大后不变,即从复合地基承载力角度存在最优扩大头直径和桩长。钉形搅拌桩单桩承载力包括了扩大头下部土体的贡献,故可以将钉形搅拌桩等效为直径为扩大头直径的常规截面搅拌桩,按照桩、土复合的方法进行复合地基承载力计算,计算实例表明该方法计算的钉形搅拌桩复合地基承载力与现场荷载试验的结果比较接近。     

卵砾石土层大跨公路隧道初期支护优化研究

 江苏省宁常高速公路茅山隧道位于卵砾石土层斜坡中,具有浅埋、大跨扁平的特点,结合现场大型剪切试验分析、获取卵砾石层剪切强度参数,采用弹塑性非线性有限元法模拟并分析开挖和支护的全过程。根据新奥法,喷混凝土是公路隧道施工中体现初期支护柔性支护特点的主要因素之一,针对卵砾石土层II类软弱围岩浅埋地段交叉中隔壁法实际施工工艺特点,选择拱顶区右上部、中轴线、左上部3个测点下沉值(S1,S2,S3)建立协方差函数,并结合围岩和二衬塑性区的分析,对初支喷混凝土厚度进行合理性研究,提出该隧道卵砾石土层拱顶埋深在26 m左右断面最合理的初支喷混凝土厚度为22～28 cm,该典型断面最优初支喷混凝土厚度为26 cm,该研究成果对斜坡浅埋软弱II类围岩地段交叉中隔壁法施工设计有一定参考价值     

双排高强预应力砼管桩在基坑支护工程中的应用

预应力高强砼管桩(PHC管桩)常用于桩基工程中,由于其具有施工快、造价低等特点,近年来也逐渐用于基坑支护工程中。双排桩是一种空间桁架结构,刚度大,控制变形能力强,可以不设内撑,挖土方便,常用桩型为钻孔灌注桩。双排高强预应力砼管桩是一种新型的基坑围护结构,可以充分发挥高强预应力砼管桩和双排桩的优点。本文结合溧阳文化公园及数码广场基坑工程实例,介绍了双排高强预应力砼管桩在基坑支护工程中的应用。     

地下工程开挖卸荷既有桩基承载响应物理模拟及新进展

地下工程开挖卸荷引起的灾变问题一直是社会高度关注的问题之一,近年来中国多地发生了由基坑开挖或隧道建设诱发的地面变形、桩基倾斜偏位及建筑物垮塌等灾害事故,威胁人们的生命和财产安全。简要介绍传统地下工程开挖卸荷物理模拟存在的不足,对比概述了近20a间国内外有关基坑、隧道开挖对桩基影响的典型试验方法和试验装置(小比尺模型试验和离心机试验)。重点设计提出了一种地下工程开挖卸荷既有桩基承载响应室内综合模拟试验装置,并对模型设计原理及技术特点进行了分析,同时开展了邻近基坑开挖对既有工程桩水平承载力影响及工程阻隔物对地下水阻挡作用影响两类问题试验研究。最后,对卸荷桩未来的研究方向提出了一些建议和展望。     

地下增层工程中既有结构变形控制技术研究

既有建筑物地下室增设工程中,施工会造成既有结构不均匀沉降、倾斜、甚至产生裂缝,影响既有结构的安全和正常使用。针对中国工商银行某办公楼地下增层这一工程案例,结合对既有建筑结构形式、现场周边环境、施工条件以及作业空间的调研,提出了锚杆静压桩托换变形控制技术。为了确保在地下增层过程中既有建筑的安全性,采用考虑桩-土-结构共同作用的分析方法,对施工过程进行三维数值模拟分析,确定合理的托换桩长和桩截面。现场监测结果表明,施工过程中既有结构的沉降变形与计算结果吻合较好,说明本工程的变形控制技术制定合理、施工措施得当,结构处于安全范围之内。     

真空荷载作用下劈裂效果分析

采用自行研制的模型试验装置进行不同喷气压力和有无真空作用下土体的气压劈裂室内模型试验,研究真空荷载对土体劈裂效果的影响。试验结果表明,气压劈裂使土体产生裂隙,裂隙集中于喷气口深度处,裂隙使得超静孔隙水压力呈三阶段规律,即孔压骤升并产生裂隙阶段、停止喷气后孔压迅速消散阶段和缓慢消散阶段。对比不同喷气压力和有无真空作用下气压劈裂试验结果发现,超静孔压峰值随着喷气压力的增大而增大,真空荷载使得超静孔压峰值变小;裂隙排水时间随着喷气压力增大而增大,为20~30 min,裂隙排水约占超静孔压峰值的70%,真空荷载加快超静孔压消散速率;抽真空过程中喷气劈裂应采用低压短时脉冲方式。     

基于地震波孔压静力触探（SCPTU）刚性桩承载力 预测及荷载响应分析

基于地震波孔压静力触探(SCPTU)资料对桩侧摩阻力和桩端承载力进行预测,同时提供了土层剖面特征。应用弹性理论通过实测的剪切波速估算初始桩土刚度。提出了修正双曲线法应用于弹性模量随着轴向荷载增大的非线性响应,实现了对刚性桩的荷载-沉降-承载力分析。结合不同土质条件工程实例分析,并通过统计和现场载荷试验验证了此方法的有效性和准确性。结果表明：考虑孔压修正的承载力估算法完全满足工程要求,新方法略微低估了承载力,可视为安全储备;新方法累计概率图平缓、离散性小,接近对数正态分布,具有更高可靠性;利用修正双曲线模量衰减法进行荷载响应分析具有较强的实用性。     

基于CPTU与剪切波速测试的宁波海相黏土强度特性评价

针对宁波海相黏土,在相同孔位分别进行了孔压静力触探原位测试和现场波速测试。研究了CPTU测试参数与剪切波速、最大剪切模量的关系以及剪切波速与不排水抗剪强度的关系。并且论证了联合CPTU和剪切波速测试数据来表征黏土强度特性的可行性。试验结果表明:最大剪切模量、剪切波速与CPTU测试参数存在良好的相关关系,可通过锥尖阻力和孔压参数来近似估计剪切波速、最大剪切模量值;不排水抗剪强度与剪切波速的相关关系良好,通过不排水抗剪强度与剪切波速的关系式可将刚度与强度联系起来,该关系式可作为一种新方法来估计黏性土不排水抗剪强度。试验结果可为宁波地区地下结构的设计计算提供一定的参考价值。     

地铁衬砌混凝土管片防温裂试验研究及有限元分析

本文针对某地铁衬砌管片生产养护过程中出现的裂缝,分析原因是从蒸养机具里取出到入水池养护,暴露在空气中导致温度应力过大产生裂缝,为此设计了简便易行的温控防裂解决方案,对原有的直接放入与室外温度一致的水池养护进行了改进,既可以满足湿度要求,又可以减小温度应力。为确定传热过程制作了同种混凝土试决,用类似防裂措施进行了温控试验,并用有限元方法数值模拟了试块试验的三维瞬态溫度场,与实测部分点的温度进行了对比,效果吻合较好,验证了有限元计算确定传热简化过程的准确性,可以用来计算不同室温条件下相应的控制水温。这种防裂方法简便易行、改进了生产工艺,对于地铁运营安全有极大意义。     

粉喷桩复合地基沉降的影响因素分析

粉喷桩复合地基是高速公路软基处理的重要手段,本文用数值分析方法分析了桩间距、桩长、桩模量、垫层模量以及填土速率对路基沉降的影响;计算结果对指导今后的复合地基设计和施工具有一定的意义。