基于破土能力优选喷嘴结构

针对高压水射流辅助沉桩方法破除开口钢管桩内土塞效应问题,基于破土能力对喷嘴结构进行优选。对目前常用的椭圆形喷嘴、圆弧喷嘴、锥形喷嘴和等变速喷嘴4种喷嘴结构对射流的影响进行了分析,借助CFD对射流破坏土体能力进行数值模拟,并结合模型试验对4种不同结构喷嘴产生的射流所需锤击数进行了测量,数值模拟与模型试验相互验证,结果表明:等变速喷嘴作用在土体表面中心处的压力最大,说明等变速喷嘴破坏土塞能力较好。     

桩基码头岸坡与桩基相互作用的试验研究

在砂槽模型试验、离心模型试验及有限元计算分析的基础上,研究了高桩码头桩基对岸坡侧向变形的遮帘效应,桩基在岸坡侧向变形作用下的应力和位移特征,以及桩土相互作用机理。     

高压水射流除垢机理研究

本文根据流体力学的基本方程－积分形式的能量方程、连续性方程和动量方程，推导出高压水射流作用在管壁污垢上的应力计算公式，从理论上分析了高压水射流除垢机理，提出了根据不同管垢的耐压强度极限应力设计喷嘴结构及射流压力选择的理论方法，对现场应用具有重要指导意义，本文所述理论方法及计算公式未见有公开文献报道。     

重锤低击和轻锤高击沉桩效果分析

为了分析锤击桩在沉桩过程中的力学机理,将人们停留在经验层面上的对沉桩过程、锤重选择的认识上升到理论高度。根据动能、动量守恒定律,用有限元法对能量从锤传递到桩这一过程的损耗情况和同等锤击能时锤的质量对桩身最大压应力分布、锤击持续时间、贯入度的影响等方面进行了分析。结果表明：锤的质量越大,能量损耗率越小; 重锤低击会减小桩顶部的最大应力,增大桩身下部的最大压应力,明显延长冲击持续时间,显著增加贯入度。对锤击桩的施工有指导作用。     

免共振沉桩原位试验研究

为解决传统桩基施工过程中存在的环境污染、挤土效应、效率低及能耗高等突出问题,以某高架桩基工程为例,基于免共振液压振动锤系统沉桩施工工艺,通过原位沉桩试验测试、现场振动测试,研究钢管桩沉桩过程中桩周土体、地铁运行期间桥墩变形特征及其振动变化规律。研究结果表明:钢管桩沉桩过程中桩周土体水平位移集中分布在近地表0~2/3L(L表示桩长)范围内,地表以下0~1/4L范围水平位移较大,土体水平和竖向位移最大值分别为2.37 mm和3.13 mm,桥墩倾斜0.4‰~0.7‰,分析发现沉桩过程中挤土效应不明显;现场振动测试结果显示,当无地铁经过时桥墩振动速度最大峰值为0.823 mm/s,有地铁经过时为1.90 mm/s,充分表明沉桩过程对周边环境影响程度弱;实现了对环境“低影响”的效果,为沉桩施工新技术的研发提供理论和实践指导。     

水库施工静压桩挤土效应数值模拟分析

采用静压桩法将桩贯入地基会对周围土体的应力状态产生显著影响，严重影响水工建筑物安全运行。采用Abaqus有限元软件并结合室内试验，预测了桩基沉桩过程以及安装结束后土体应力的变化规律，分析了不同超固结比下桩基施工过程对地基土土体孔隙水压力和应力的影响，并提出了提高桩基承载力的施工措施，可为类似工程提供参考。     

桩靴对饱和粉土中锤击管桩沉贯阻力的影响

带桩靴管桩有利于提高打入桩的贯入效率,并且会改变桩身荷载传递规律减小桩身破损。为探究饱和粉土中开口管桩锤击沉贯机理,对双壁开口模型桩进行了室内贯入试验。锤击沉桩下考虑不同桩靴形式的影响,采集沉桩过程中桩身应变和土塞变化。研究发现,沉桩进入硬质砂土层后沉桩阻力明显增大,桩端阻力占比较大,桩靴能有效减小沉桩阻力;在同一土层位置处,外侧摩阻力会出现衰退现象,内倾30°桩靴桩内单位侧摩阻最大;桩端形式对土塞影响显著,沉桩结束时土塞率内倾30°桩靴试桩、外倾30°桩靴试桩、无桩靴试桩分别为41％、35％和31％。桩靴可有效降低穿越硬质土层的贯入阻力,研究结论可用于指导打入桩施工,为预制管桩打入过程选用合适的桩靴形式提供参考。     

岩基海床区高桩承台基础沉桩高程偏差对风机基础性能影响分析

针对岩基海床复杂的建设条件,基于福建省某在建海上风电项目现场沉桩资料,通过建立结构计算模型,分析实测沉桩高程偏差以及参数敏感性,研究高桩承台基础沉桩高程偏差对风机基础性能的影响.分析结果表明:桩端高程对摩擦桩基础的桩基承载力和整机频率以及对嵌岩桩基础的桩端裂纹和整机频率有较大影响,而对钢管桩应力、嵌岩桩基础桩基承载力影...     

粉土地区静压预制桩沉桩压力分析

通过分析某粉土地层中预制桩静压沉桩的相关数据,得出沉桩压力上限与双桥静力触探探头阻力之间的关系,认为粉土地层中由JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》式5.3.4计算的单桩竖向承载力标准值与沉桩压力相近,进而找出极限端阻力标准值与桩基压桩力、以及与压桩力分配在桩端的压力之间的上限关系.     

深圳软土地基管桩施工中挤土与土塞效应的数值模拟分析

挤土效应和土塞效应是软土地基基坑管桩施工中常见的问题,其对桩的承载力和桩周土体均有重大影响。以深圳市大空港新城区截流河综合治理工程为工程背景,选取典型施工断面,通过PFC软件建立数值模型,对闭口管桩和开口管桩沉桩过程中桩周土体的运动模式、位移变化、土体细观结构变化以及桩端阻力变化进行了计算分析。结果表明,闭口管桩沉桩过程中浅部土体隆起变位明显,中部土体以径向变形为主,在不同的贯入阶段,同一深度处桩周土体的主要位移模式随着与桩端部相对位置的改变而不断变化;开口管桩在沉桩深度为8m时,土塞高度达到最大,约为4m;闭口管桩和开口管桩桩体对土体的横向和纵向影响范围均随沉桩深度的增加而增大,开口管桩桩端最大阻力为1800kN,远小于桩端最大阻力为3900kN的闭口管桩。     

高喷灌浆在水闸渗漏隐患治理中的运用

镇江新区大路闸由于施工时防渗板桩间沥青灌注施工不规范和底板基础土层和防渗出口段的砂石反滤层扰动严重,完工后部分底板接缝处和排水孔冒水、冒砂。根据大路闸的工程和地基土的性质、防渗板桩施工缺陷特点,提出了高喷灌浆加固防渗板桩的方案,确定了方案中的主要技术参数,分析了方案的主要技术特点和施工难点,采用地质雷达对高喷灌浆的施工质量进行检测和钻取芯样进行了抗渗试验。实践表明,采用高喷灌浆加固混凝土板桩防渗墙是经济合理可行的。     

PHC管桩土塞效应分析

结合实际工程运用山原法、Randolph法、murff法对扬州地区预应力管桩的土塞效应进行了分析计算,解释了管桩承载力较试桩提高的原因。建立了管径、管壁厚度、桩长与土塞效应相对关系,可为扬州地区预应力管桩设计施工提供参考。     

土塞效应对PCC桩振动特性影响的数值模拟

采用ABAQUS建立土塞效应作用下PCC桩的三维有限元模型,对土塞效应下PCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟,得出不同土塞率、不同土塞与桩壁摩擦系数下的桩顶速度时域和频域响应。结果表明:(1)随着土塞率的增大,速度时域曲线中的第一阶反射波峰的幅值减小,且幅值减小依然受三维效应的影响。(2)随着摩擦系数的增大,速度时域曲线中的第一阶反射波峰与第二阶反射波峰的幅值逐渐减小,且第一阶反射波峰幅值的减小程度较为微弱、呈线性变化,第二阶反射波峰幅值的减小程度更为显著、呈非线性变化,波形在第二个反射波峰之前才开始出现分离现象。(3)土塞效应导致波动在土塞段传播的速度减小,土塞效应越强,削减作用越强。(4)土塞效应削弱了纵向振动,横向振动与弯曲振动的耦合,从而导致PCC桩导纳曲线共振峰幅值下降。     

粉质黏土中静力沉桩过程产生的孔压试验研究

静压管桩在实际工程中有着广泛应用,桩-土界面超孔隙水压力对静压桩的工作性能有着巨大影响。目前的研究多集中于桩周土中超孔隙水压力的分布,缺少对桩-土界面处应力的真实情况的研究。通过在桩身开孔、嵌入硅压阻式孔隙水压力传感器的方法,在黏性土体中开展了2组模型桩的室内静力压桩试验,对桩-土界面的孔隙水压力、超孔隙水压力的变化规律进行了研究。试验结果表明:利用硅压阻式传感器首次成功监测了沉桩过程中桩-土界面产生的孔隙水压力;2根试桩在沉桩过程中产生的桩-土界面孔隙水压力、超孔隙水压力均随着沉桩深度的增加而增大;同时2根试桩沉桩过程中产生的超孔隙水压力均较大,最大可达4.21 kPa,约为上覆有效土重的75%,在实际工程中需对沉桩过程中产生的较大超孔隙水压力加以重视;同一深度处的超孔隙水压力存在消散现象,随着深度的增加,消散程度逐渐减小;在实际工程中,需采取有效措施,防止超孔隙水压力过大。试验结果可为静压桩施工和桩-土界面理论研究提供参考。     

负压桶基础沉贯试验研究与分析

作为新型基础,负压桶基础具有较好的技术经济性。针对负压桶施工关键控制指标土塞隆起率的控制,通过开展粉质黏土中的负压桶沉贯模型试验,研究不同负压加载模式对施工效率及土塞隆起率的影响。试验加载负压均位于DNV规范方法获得的所需负压和临界负压之间。相同贯入深度条件下,消散模式施加的负压值大于持荷模式,且较大单级荷载下的负压消散模式在保持一定施工效率的同时,对土塞隆起率的控制效果较优。理论分析表明,深度变化率越大内侧摩阻力越大,土塞越难以形成,并从超孔隙水压力结果解释了负压消散模式下的土塞隆起率降低机理。土压力分析结果表明:负压消散模式下桶内土体对桶壁的有效应力高于负压保持加载模式,前者的侧摩阻力也更大。     

静压桩荷载传递与承载性状试验研究

依托某实际工程 ,在对桩-土体系荷载传递机理分析的基础上 ,研究了现场静力压桩试验和载荷试验过程中桩侧阻力的变化规律及其承载特性.结果表明 :在竖向压力作用下静压桩穿越不同的土层时 ,需同时克服土体对桩侧阻力和端阻力作用 ,不同阶段桩顶荷载作用时的端阻和侧阻的发挥性状不同 ;随着压桩荷载增加 ,桩身上部摩阻力先于下部发挥作用 ,较先进入极限状态 ,体现了其异步性 ,桩基设计时桩身中上部应适当加强 ;地基土自身的强度会随地基土水环境的变化而改变 ,对桩侧摩阻力和桩端阻力发挥影响显著 ;正常工作阶段 ,桩基大都处于弹性变形阶段 ,然而超出此范围后 ,桩基破坏大都表现为沉降或不均匀沉降.     

水泥粉煤灰碎石桩（CFG）复合地基处理在泗阳泵站建设中的应用

根据南水北调泗阳泵站工程周围的环境和地质条件,通过复合地基承载力试验及不同厚度、材质的褥垫层情况下桩和土的荷栽分配比例研究成果,确定最适宜的CFG桩施工工艺及施工参数,为水利工程广泛应用CFG桩地基处理提供一个成功案例。     

港珠澳大桥拱北隧道海域段基坑被动区加固方案优化研究

以港珠澳大桥珠海连接线工程为背景,针对明挖隧道滨海沉积区地层压缩性大、地下水位高的特点,考虑围护结构与土体接触效应,采用三维有限元的方法,分析了基坑坑底旋喷加固体不同空间布置形式和范围对围护结构和周边土层的影响,并对坑底工程群桩不同工况进行对比分析。更多还原     

考虑扰动效应的透水管桩地基土固结效果有限元分析

为探究考虑扰动效应时透水管桩桩周土的固结特性,利用有限元分析软件,建立了考虑扰动效应的饱和软黏土中透水管桩地基土固结三维模型,然后采用模型退化及试验实测数据对比两种方式进行有限元模拟准确性的验证。最后,在考虑扰动效应影响下,对不同开孔几何参数下桩周土超静孔压的消散情况进行了讨论。结果表明:模型退化验证及对比实测数据均与数值模拟结果基本保持一致,很好地验证了数值模拟的准确性;扰动程度系数α的变化仅对超静孔压前期的消散速率影响显著,并造成一定程度的孔压消散差,随着孔压消散的进行这一差距逐渐减小。扰动范围s的增大对于孔压消散速度的影响并不明显,相对于扰动范围s,桩侧孔压的消散速度对于扰动程度系数α的变化更敏感;不同开孔几何参数下的桩周土超静孔压随时间、空间的变化规律均表明了扰动效应对超静孔压消散速度具有显著影响。研究成果对于实际工程中透水管桩地基固结分析具有一定参考价值。     

浅析高压旋喷桩在软基渠道扶壁的应用

黔中水利枢纽一期工程桂松干渠软基渠道采用高压旋喷桩进行扶壁,通过芯样检测和现场挖桩试验,表明采用高压旋喷灌浆后提高了基础的密度,降低了含水量,大幅度提高了软基的抗剪断强度,确保了软基渠道开挖后的稳定性,为渠道进行混凝土箱涵施工创造了条件,同时为在第四系淤泥质黏土进行渠道施工积累了丰富的经验。