几种复杂地质情况下的挖孔桩施工措施

在人工挖孔桩施工中，经常会遇到几种复杂地质情况，如丰富的地下水，较厚的流砂层或砂砾层，穿过强风化层、穿过软土地基及淤泥层，很容易出现涌砂塌孔等现象，严重的根本无法成孔。轻者影响施工进度，重者造成质量和安全事故。本文着重介绍了几种复杂地质情况下的挖孔桩施工措施，可供类似工程借鉴。     

基于模糊理论的钻孔灌注桩塌孔风险评价

沿海地区钻孔灌注桩易发生缩孔、塌孔现象,正确地对钻孔灌注桩孔壁行稳定性进行分析与评价,对地基处理效果具有重要影响。首先,对钻孔灌注桩孔壁稳定性有关的参数进行了分类,建立了指标相互独立的钻孔灌注桩塌孔风险指标体系,并应用模糊理论建立了钻孔灌注桩塌孔风险评价模型;其次,基于钻孔灌注桩专家系统对风险指标体系中各指标的评估,得出了各指标的权重,并将风险指标划分为3个级别,建立了分级标准后,提出了钻孔灌注桩施工是孔壁稳定性等级的划分方法;最后,基于MATLAB软件编制了灌注桩塌孔风险评价和等级分区的计算评价软件。工程应用实例表明建立的钻孔灌注桩塌孔风险指标体系和风险评价模型可应用于评估钻孔灌注桩施工时孔壁稳定性等级。     

持力层为强风化层的挖孔桩摩阻力、端阻力探讨

对厦门地区一些持力层为强风化层的人工挖孔桩在荷载作用下摩阻力及端阻力进行了测试,并对得到的结果进行了分析.测试与分析表明：人工挖孔桩在工程实际应用中桩侧摩阻力起的作用不能忽略,即使是持力层为强风化层的人工挖孔桩,其桩顶荷载主要是桩侧摩擦阻力在承担,端阻力发挥的作用较小.建议在设计人工挖孔桩桩基时,如桩端持力层置于强风化层,可考虑把人工挖孔桩作为端承摩擦桩进行承载力计算.     

二重管垂直注浆在基坑周边止水帷幕中的应用

在以全强风化花岗岩地层为主的富水软弱地层中开挖基坑,为了防止基坑开挖过程中全强风化花岗岩遇水软化、崩解、流淌造成基坑周边边坡失稳、坍塌,就必须对基坑周边进行止水处理,本文主要介绍了全强风化地层的特点,根据地层特点采取二重管后退式注浆工艺,在基坑工程周边采取注浆形截水帷幕,保证了基坑的安全顺利开挖。     

黄河地层深孔,大直径钻孔桩施工技术

重点阐述了钻孔桩塌孔处理整个施工过程中,并且提出如何预防和减少黄河地层钻孔桩塌孔事故,保证钻孔桩质量的技术措施。     

大桥钻孔灌注桩施工技术

由于在亚粘土填土层、强风化含砾粉砂岩、碎石、块石、亚粘土较多的第四系全新统坡积层等地质条件下钻孔成桩时极易缩径、塌孔、斜孔、溶洞等工程恶性缺陷，本文结合工程实际，通过及时采取调整泥浆比重、补焊钻头确保其直径要求、回填片石（或卵石）法处理斜孔、灌注砂浆法处理溶洞、对不同地层采用不同的钻进速度等切实可行的技术措施和施工工艺，保证钻孔桩质量符合要求，促使后续各工序顺利衔接．着重介绍了钻孔过程中的一些做法和经验。     

碎石桩单桩受荷模型试验的离散单元法数值模拟

为了克服连续介质模型无法有效反映碎石散体特性的缺陷,将碎石桩视为凸多边形离散块体集合,桩周软土视为理想弹塑性材料,采用二维离散单元与有限差分耦合数值方法建立了软土地基中碎石桩单桩竖向受荷模型,对碎石桩单桩受荷变形破坏及桩土相互作用全过程进行了模拟,通过荷载-沉降曲线、桩体及土体变形场应力场讨论了碎石桩单桩承载破坏机制.数值模拟结果与室内模型试验实测的荷载-沉降曲线、桩体鼓胀变形吻合良好,验证了本文数值模型的合理性.利用离散单元法建立的碎石桩模型无需复杂的本构模型假设便能较好地反映其鼓胀变形和失稳特性,同时讨论了模型的不足与有待进一步研究的问题.     

浅析自制挖孔桩上人钢爬梯的改进措施

根据人工挖孔桩安全操作规程要求,挖孔桩在成孔开挖过程中,孔内作业人员只能通过悬挂在孔壁的爬梯通向地面。通过对挖孔桩自制上人钢爬梯的制作、使用、安全以及转场运输等方面的考虑进行探讨。     

复杂地质条件下深孔桩施工综合技术

随着国内重大基础设施建设的不断发展,在桩基础施工项目中,深孔桩施工已很常见,但仍存在部分问题,本文针对昌赣铁路白圻特大桥复杂地质深孔桩施工时"塌孔严重,导致桩周边地面塌陷等现象频繁发生;造成成孔困难"等问题。通过磕头钻钻孔桩施工工艺工法的创新,实现了磕头钻机常规施工工艺在复杂地质条件下的深孔桩施工目标,成功解决了复杂地质条件下深孔桩施工"成孔难"的施工难题。为类似工程项目桩基施工工艺工法的应用和推广奠定了基础。     

人工挖孔桩在流沙层位置塌孔后施工处理方法探讨

介绍了人工挖孔桩在流沙层位置塌孔后的处理方法,探讨了人工挖孔桩的适用范围、施工工艺流程、操作要点和安全措施等.     

基于大型物理模型试验的强降雨诱发全风化花岗岩滑坡失稳分析

随着极端天气的增多,极端强降雨诱发滑坡对人民生命财产安全造成重大威胁。以典型强烈风化花岗岩地区青岛崂山的7.23返岭前滑坡为实例,基于相似准则,采用大型滑坡模型试验箱,开展了3组不同极端降雨条件下的室内模型试验,分析了不同降雨强度条件下边坡对降雨入渗的响应规律、边坡变形过程与破坏模式,总结了强烈风化地区极端降雨诱发花岗岩类滑坡的诱发机理与降雨成灾过程。结果表明：(1)降雨诱发全风化花岗岩滑坡经历了浸润侵蚀、表层变形、破坏加深和整体失稳4个阶段,坡体呈现“片状溜滑”特征;(2)降雨强度越大,降雨入渗速率越高,土压力、孔隙水压力和含水率变化越快,滞后效应越弱;(3)坡体变形破坏与降雨入渗具有一定的空间分布规律,研究成果可为强烈风化花岗岩地区的滑坡预警与治理提供参考。     

天然中等风化泥岩非线性黏弹塑性蠕变模型

天然中等风化泥岩作为灌注桩的桩基承台,其承受混凝土灌注桩传递的长期荷载会发生蠕变,而中等风化泥岩的蠕变过大会对灌注桩承载力有影响,因此需要展开中等风化泥岩蠕变模型的探讨和研究。由于目前大多数蠕变模型对于蠕变的全阶段曲线的描述都不太理想,所以基于西原体,把非线性黏塑性体与西原体串联得到了一种新的模型;继而通过拉式变换得到了一种新的蠕变方程。以新的蠕变方程对中等风化泥岩单轴蠕变的试验数据进行拟合,并对此蠕变方程进行了与时间有关的参数敏感性分析。     

不同桩侧粗糙度下桩侧阻力分析

为了探讨桩侧的粗糙程度对桩侧阻力的影响,以嵌岩桩为例,通过室内模型试验和数值模拟分析对该问题进行了研究.结果表明桩侧孔壁粗糙程度直接影响着桩侧阻力的大小和分布,也影响着桩侧阻力的发展进程.认识到:当桩侧从光滑到具有一定粗糙度时,桩侧阻力有很大幅度的增长,但随着粗糙度的进一步提高,桩侧阻力提高的幅度将减小.施工时可通过一定的技术方法增加孔壁的粗糙度,从而提高钻孔灌注桩的承载力.     

桩头静态劈裂技术应用与破裂机理

为提高桩头静态劈裂技术在实际工程中的破桩效果,本文根据工程实际情况对现有技术方案做出优化,设计了“中心2孔+环布4孔”的布孔形式,并进行现场试验验证该方案的可行性,同时为深入研究桩头破裂机理,以试验参数为基准,采用Abaqus软件预插内聚力单元进行数值仿真,对比研究了优化前后两种布设形式下模型的损伤开裂情况。研究结果表明：对于直径500mm的灌注桩,采用“中心2孔+环布4孔”的布孔形式,在5h左右能够使桩头完全劈裂,且表面大致呈“工”字型以5条裂纹发展,能取得较好的劈裂效果;静态劈裂过程中,孔壁处最先产生损伤裂纹,并沿最大主应力方向延伸贯通,随后裂纹宽度不断增大,桩头劈裂;在靠近钢筋位置处布设劈裂孔,有利于减少钢筋的受力变形。研究成果为桩头静态劈裂技术方案的设计和优化提供参考。     

地震荷载下大直径单桩基础承载特性影响因素分析

摘 要 海上风电机单桩基础结构简单、便于安装, 但是在地震环境下, 易出现较大的水平位移, 影响海上风电机的安全运行。为此, 对地震荷载下海上风电大直径单桩承载特性及影响因素进行分析, 以Mohr-Coulomb模型为本构模型, 采用ABAQUS构建海上风电大直径单桩有限元模型, 通过人工合成波施加地震荷载, 分析地震荷载下海上风电大直径单桩承载特性及影响因素。研究发现, 桩基入土深度增大会显著减小单桩桩顶处水平位移, 增大到一定程度后对大直径单桩水平变形的发展没有显著的影响;随着桩基直径和壁厚的增大, 大直径单桩桩基变形减小, 但是桩基壁厚增加到一定程度后, 其对大直径单桩桩基水平变形的影响不再显著。     

金刚石钻进能量与花岗岩地层风化程度的关系

基于钻进过程监测系统在充填土-风化花岗岩地层中对液压旋转钻进的监测数据,对金刚石钻进系统的能量进行了分析.结果表明,钻进系统的能量分布与在普通风化花岗岩地层中的结果一致,黏滞能、动能以及钻进总能量与岩石的风化程度呈负相关,轴力功与岩石的风化程度呈正相关,说明金刚石钻进能量与岩石风化程度具有很好的响应关系.动能、轴力功及黏滞能受钻进方式影响,用于地层识别将受严格的可比条件限制.金刚石钻进比功随岩石风化程度的增强而减少,在不同风化程度的岩层中具有很好的分区性.而且,在充填土及全风化、强风化花岗岩地层中,金刚石旋转钻进比功值明显低于冲击凿碎比功,在微风化的坚硬岩中,旋转钻进比功则明显高于冲击凿碎比功.     

地震作用下黄土暗穴的稳定性

黄土高原地区发育的黄土暗穴是一种特殊的不良地质现象,已经成为西部黄土地区公路损坏的主要原因。黄土具有很高的地震易损性,对于暗穴较高发育区的西安—兰州一带,受地震影响比较大。在深入研究黄土暗穴发育特点的基础上,采用有限元法对其在地震力作用下的致塌机理进行了数值模拟,得出了不同洞径及埋深的暗穴在地震荷载作用下的动力响应规律。研究结果表明:地震发生时,往往会引起暗穴顶板的塌落,这种现象并非洞壁土体材料的屈服渐次发展所致,而是由突发性的暗穴结构稳定性丧失引起的。     

水泥土搅拌桩复合地基承载特性现场试验

为探究水泥土搅拌桩及水泥土搅拌桩复合地基的承载性能,对青岛某厂区的6根水泥土搅拌桩单桩及2组3桩水泥土搅拌桩复合地基进行竖向抗压静载荷试验,并采用修正双曲线模型预测单桩和复合地基的极限承载力。试验结果表明:6根单桩及2组复合地基均未加载到破坏,其Q-s曲线均为缓变形,桩端持力层为全风化花岗岩的水泥土桩桩顶回弹量较大,弹性工作特征明显;桩端持力层为中砂层的水泥土桩桩身弹性工作特征不显著。经推算水泥土搅拌桩单桩承载力发挥系数为0. 88,符合《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)中水泥土桩承载力发挥系数的取值范围。经工程实例验证,修正双曲线函数能够精准预测水泥土单桩和复合地基的极限承载力,对于确定本试验中水泥土单桩和复合地基的极限承载力可信度较高。研究成果可为类似的复合地基的设计、施工与检测提供借鉴和参考。     

考虑地表边界效应的静压沉桩挤土位移解析

在沉桩挤土位移求解过程中同时考虑了土体弹塑性本构关系以及地表边界效应的影响.假定桩周土体屈服后服从修正剑桥模型,基于圆孔扩张理论推导了桩体无限长时挤土位移的初始解.在此基础上,引入修正函数来考虑地表边界和沉桩深度对挤土位移的影响;经与文献实测结果比较,验证了修正后沉桩挤土位移解析方法的合理性和可靠性.参数分析表明,沉桩挤土位移随桩径的增加呈非线性增长,随预钻孔孔径的增大呈非线性减小;当超固结比增大时,挤土位移也随之增大,分析认为是由于重超固结土颗粒排列紧密,受到的挤压作用明显所致.     

富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害机制与帷幕注浆技术

为研究富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害机制与帷幕注浆技术,以广西均昌隧道富水全强风化花岗岩地段突水突泥灾害处治实践为例,对隧道突水水泥灾害特征、诱发机制及防治措施进行深入研究分析。结果表明：富水全强风化花岗岩隧道突水突泥灾害突发性强,演变速度快,次生灾害严重,影响范围大;隧道突水突泥灾害的孕险环境因素有长条状谷地汇水负地形、水资源丰富、导水通道发育、岩层水稳定性差,而超前勘探工作不充分、注浆效果不到位及施工扰动是灾害的主要致灾因子,岩体受地下水浸泡软化,岩层在静水压力作用下被击穿,掌子面发生局部渗流失稳,形成突水通道,渗流转变为管道流,形成突泥通道,在静水压力和动水冲刷的共同作用下迅速演化发展成突水突泥灾害,同时引发地表塌陷、河流断流、池塘干涸等次生灾害;通过修正帷幕注浆参数,隧道注浆治理段开挖面整体稳定性显著增强,稳定渗流量减少53.78%~80.19%,对隧道堵水加固效果明显,能有效防治了突水突泥灾害,确保工程施工安全,缩短建设工期,增大工程效益。研究成果对全强风化花岗岩隧道防治突水突泥灾害具有一定指导意义。