挤土效应

摘要： 针对管桩钢模在贯入过程中出现的挤土效应迫使桩周土体发生变形,对施工产生不利影响的问题,基于RITSS大变形有限元方法建立管桩桩模贯入软土地基的数值模型,将仿真结果与现场实测数据作对比,验证有限元模型的准确性.随后开展参数分析,研究沉桩过程中管桩桩端的几何形状、土体强度因素对于桩周土体流动特性的影响.结果表明,以相对贯入深度Lp/R=8为分界点,管桩在贯入过程中分为浅层贯入模式和深层贯入模式两种.在不同的贯入区域中,土体的流动特性有较大差异.桩周土的水平位移以及隆起量与管桩桩靴角度有较大关系.根据数值仿真研究,针对实际工程中最常使用的桩靴(β=60°,wp=0.01 m)的桩模贯入结果,提出用于预测桩周土水平位移以及隆起量的拟合公式,与现场实测结果对比后证明该公式能够有效预测桩周土体的变形.研究结果为现浇混凝土管桩的设计和施工提供了理论指导.

摘要： 雪花形桩是一种新型异形桩,具有桩土接触面积大、单桩承载力高和材料用量少等优点.为了研究雪花形桩的挤土效应,开展了雪花形桩挤土效应室内模型试验,利用3D打印技术制备了雪花形桩模型,制作了土体水平位移监测装置,采用光频域反射(OFDR)技术,监测了雪花形桩沉桩过程中土体水平位移监测装置的应变,并计算得到了桩周土体水平位移,对雪花形桩的挤土效应引起的土体位移进行了分析.试验结果表明:土体水平位移监测装置最大应变发生位置随着雪花形桩沉桩深度的增加而下移,随着离沉桩中心距离的增加而上移;桩周土体水平位移随着沉桩深度的增加而增大,随着离沉桩中心距离的增加而减小,呈现上大下小的趋势.

摘要： 预应力混凝土管桩是一种采用挤土或半挤土的桩基形式,具有施工速度快、承载力高、质量可靠、现场施工简洁等优点。但大量的工程实例表明,若对管桩的应用条件认识不足,对其处理措施不当,很有可能发生工程质量问题。尤其是沿海地区使用时,遇到淤泥质土层较厚时,若在桩基施工和基坑土方开挖过程中不采取有效措施,将可能造成管桩偏位、断桩等质量事故。现以舟山市某市政项目为研究背景,分析管桩偏位或断裂的控制方法。其成果可为淤泥质土层下预应力管桩施工提供借鉴。

摘要： 振动沉管灌注桩由于其承载能力高,沉降量低等诸多优点被广泛应用于各类建筑工程,目前已经投入使用的振动沉管灌注桩最大直径是600 mm,基于天水客机改装货机项目中所采用的最大桩径为850 mm的振动沉管灌注桩现场施工进行实例分析。采用数值模拟的方法,通过建立三维有限元模型,模拟振动沉管灌注桩沉桩过程,得到了沉桩时桩侧土体的应力场、位移场和沉桩阻力的变化规律,通过加载和渗流条件下模拟黄土的湿陷过程,预测湿陷量。结果表明,桩体下沉是因为土体的剪切破坏而使得桩体贯入,在沉桩的过程中,桩侧土体的应力值不断增大,且桩端附近土体应力值明显大于其余处土体的应力值;通过桩顶设置位移值可以近似模拟沉桩过程并容易收敛,模拟值与实际值近似;沉桩阻力曲线近似为双折线。黄土湿陷性模拟结果表明,沉降过程中土体区域的水平位移较小,以竖向位移为主,离桩近的位置土体沉降较小,说明采用灌注桩对湿陷性黄土的沉降具有抑制作用。数值模拟结果可为大直径桩的施工提供一定的指导。

摘要： 为研究钢管模袋混凝土扩径桩在水平荷载下的承载特性,依托福州城市内河的堤防建设工程,通过有限元分析和现场监测的方式,对钢管模袋混凝土扩径桩在不同注浆压力和扩孔率条件下的力学性能进行分析和比较。结果表明,在软土基坑开挖过程中,300 kPa注浆压力比100 kPa下的承载力增长0.25倍,而5%和10%的扩孔率条件下承载力可分别提高了0.36倍和0.54倍。此外,由于桩两侧土质不均匀和挤土效应造成了实测位移大于计算值,设计和施工过程中,应特别考虑周边地质不均匀的影响。

摘要： 为深入研究预应力混凝土楔形管桩在静力沉桩过程中的沉桩挤土效应,基于室内模型试验,对比分析直型管桩与楔形管桩在沉桩过程中挤土效应的差异,着重探讨楔角对楔形管桩沉桩特性的影响。结果表明:楔形管桩贯入阻力曲线呈斜“Z”型,直型管桩贯入阻力在沉桩中后期出现48.5%幅度的减小,楔形侧壁对土体的挤压效应是楔形管桩较大贯入阻力和较高竖向承载力的主要来源;无论径向还是竖向位移,沉桩前期楔形管桩位移较小,位移增长主要在中后期,挤土效应较直型管桩明显,而直型管桩沉桩过程中位移表现为先增大后减小,挤土范围小于一般桩体;楔形管桩桩身应变随沉桩深度和楔角的增加而增大,量值上远大于直型管桩;针对两种桩型“应力集中”现象出现的不同位置,对管桩桩身强度设计给出了建议。

摘要： 建(构)筑物的相邻影响是新建工程设计工作中必须解决的重要问题之一。本文以某新建市政道路与相邻地铁高架桥的工程实例为研究背景,采用Midas-GTS软件模拟新建道路的施工过程,分析各工况下临近高架桥的变形及施工道路的沉降规律。基于数值模拟结果分析讨论建(构)筑物的相邻影响的设计施工控制措施。

摘要： 静压桩属于挤土桩,挤土效应是静压桩施工中一种常见的工程问题。针对某工程实例静压桩出现浮桩的工程问题,结合工程地质条件和桩基检测资料,对浮桩工程问题进行原因分析,采用复压方法处理浮桩问题,取得了良好的工程效果,对类似工程具有较强的借鉴意义。

摘要： 挤土桩在沉桩过程中的挤土效应对其承载力有明显的提高作用,基于有限介质弹塑性小孔扩张理论提出一种新的挤土桩承载力的计算方法。通过Mohr-Coulomb屈服准则推导了有限介质球形孔和柱形孔扩张的统一解析解,分析了打桩过程中的贯入挤土作用,并建立了桩基承载力的计算模型。结果表明:小孔扩张过程中具有明显尺寸效应,对于柱形孔扩张,当外内径比大于110时,有限土体扩张的内壁孔压和塑性区范围与无限土体扩张的大致相同;球形孔土体外内径比大于25时与无限土体扩张曲线一致;将桩端部分简化为球形孔扩张模型,桩侧部分假设为柱形孔扩张模型,求解得到了沉桩施工中桩周土体的应力场变化及成桩后桩基承载力值。桩基承载力计算结果与现有理论解、规范计算值和工程现场实测值进行对比,验证了本文方法的可靠性,为挤土桩的承载力预测提供了一种新的计算方法。

摘要： 采用旋转离心和预应力先张法成型方法制成的一种形状如细长空心体混凝土预制构件称为先张法预应力高强混凝土管桩,也被称为PHC桩(Pretensioned prestressed high strength concrete pipe pile)。此种桩型在实际工程中被越来越多的应用,是由于这类桩型具有单桩承载力比较高、生产规模高度工业化、质量比较易于保障、施工现场不会造成污染、适用于比较复杂的工程地质条件、具备较快的施工速度等许多优点。文章对预应力高强混凝土管桩(PHC桩)应用过程中的承载力特性、挤土效应、土塞效应和群桩效应做了分析和研究,为今后预应力混凝土管桩更大规模的工程应用提供了科学的理论指导。

摘要： 为探索减轻静压沉桩效应不利影响的新途径,提出了一种有孔管桩技术.通过有孔管桩的圆孔扩张理论和模型试验研究,比较分析了静压无孔管桩和有孔管桩挤土效应情况,揭示了静压有孔管桩超静孔隙水压力变化规律,验证了有孔管桩技术能够加速超静孔隙水压力消散并降低超静孔隙水压力峰值的思路,提出了处置静压沉桩产生挤土效应问题的措施,为有孔管桩技术工程应用推广提供参考.

摘要： 采用Abaqus数值模拟软件对沉桩过程进行数值模拟,分析模拟结果来探究挤土效应引起的径向、竖向、环向位移场和应力场规律,进一步加深对挤土效应的理解.通过Abaqus数值模拟得到挤土效应影响范围为4～7倍的桩径,沉桩后桩周土体的固结稳定时间为18d,18d后超孔隙水压力基本消散,土体应力、位移趋于稳定.

摘要： 挤土效应是在沉入式结构进入土体中所造成的土体受挤压变形而产生的一种现象,这种现象不仅发生在静压桩、锤击桩领域,在薄壁沉入式基础领域中,也同样会发生.本文借鉴静压桩挤土效应理论、沉人式筒式基础稳定性的计算方法,提出了考虑挤土效应的沉入式筒式基础稳定性的一种计算方法.该方法首先通过求解筒体下沉的挤土压力、超静孔隙水压力,计算筒壁附近土体平均孔隙比的变化,进而估算土体再固结完成后土体强度指标,然后利用新的强度指标计算简体稳定性.该方法容易实现,通过常规室内试验获得必要参数便可进行计算.考虑挤土效应的长期作用,可增强筒体稳定性,提高简体安全性.

摘要： 通过对不同项目预制管桩施工挤土情况的跟踪监测,采集了预制管桩施工过程中周边土体的变形数据,结合场地岩土工程地质条件,对比分析了施工挤土效应对周边环境的影响,并提出了相应的防治措施.

摘要： 成都平原二级阶地卵石层埋藏深度一般5-6m,其上覆为粘土、粉质粘土层,适宜采用载体桩.施工过程中存在挤土效应,实测数据显示,挤土效应导致相邻流态混凝土桩上浮,夯击成孔阶段产生的上浮量约占80.7％,形成载体阶段产生的上浮量约占19.3％.夯击成孔过程产生挤土效应大多转化为地基土和相邻桩的上浮,是造成桩底与载体脱空或接触不好的主要原因;形成载体过程产生的挤土效应大多转化为卵石层挤密而提高了地基强度,突显载体桩技术优势.采用桩顶"重锤低击"夯击方法很好地解决了桩体与载体脱空或接触不好问题.

摘要： 通过在滨海软土地区的预制桩施工案例,分析了在四周闭合条件下沉桩挤土效应对周围结构的变形影响,通过布设监测点采集沉降及位移数据,发现闭合条件不同于开放条件的特异性释放应力模式.为减少控制变形影响,采取了开挖应力释放沟、控制沉桩顺序和节奏等一系列措施,收到了较好的效果.为类似工程施工提供了一种参考.

摘要： 圆孔扩张理论应用于静压桩沉桩、搅拌桩成桩过程周围土体的应力和变形分析,取得了一定的成果,但理论分析和实验结果有一定的偏差,主要原因是理论推导时未考虑桩周土体的损伤.在圆孔扩张理论的基础上,本文基于桩周土体变化的粘聚力来考虑施工对土体损伤这一实际情况,并根据实验结果提出了土体粘聚力变化表达式,进而以平衡微分方程为基础通过迭代计算分析了搅拌桩成桩过程中的挤土效应和土体应力,最终求得土体塑性区半径及应力分布.通过对考虑土体损伤与未考虑损伤计算结果与实验结果的对比分析,表明本文提出的考虑土体损伤的分析方法更符合工程实践,更有利于指导桩的施工.

摘要： 静压桩沉桩过程挤土效应一直困扰工程人员,如何加快沉桩引起的超静孔隙水压力消散是目前的研究热点.透水管桩通过沿桩身增设透水孔,联通土体释放超静孔隙水压力,可加速沉桩过程桩周土固结.透水管桩技术将控制沉桩挤土效应及加速超孔压消散的方法耦合至现有技术产品中,起到既实现控制效果,又提升工程效率并节省工程造价的目的,是结合了桩基和排水固结法的优点、极具潜力的一种主动、高效、资源节约导向的桩基施工与地基处理工法.对透水管桩技术在国内外的研究进展进行分析,总结了透水管桩承载性能、透水性能、透水性能优化等方面的研究成果,简要论述了存在的问题及今后的研究方向.

摘要： 预应力高强混凝土管桩(简称PHC桩)在穿越砂层过程中容易出现无法沉桩至设计标高以及桩头破裂、桩身断裂等问题.本文结合南昌某工程实例分析产生此类问题的原因,探讨了地基处理及桩基施工产生的挤土效应对单桩极限承载力的影响,对今后类似工程的设计和施工提供参考与借鉴.

摘要： 文章以百色市某黏土建筑场地PHC静压管桩为研究对象,针对该场地基桩单桩竖向抗压静载结果异常现象,结合现场施工、勘察资料和低应变检测结果等,分析导致Q-s曲线陡降这一异常表现的原因,并提出了针对性的处理措施,可为今后类似条件下的PHC管桩静压施工提供参考依据.

摘要： 本发明公开了一种挤土排土钻杆、螺旋钻、桩机和挤土排土桩施工方法。所述挤土排土钻杆包括杆体，杆体分为上杆段和下杆段；和螺旋叶片，螺旋叶片设在杆体上，螺旋叶片分为设在上杆段上的排土叶片段和设在下杆段上的挤土叶片段。根据本发明的所述挤土排土钻杆、螺旋钻、桩机及和挤土排土桩施工方法，同时具有排土成孔和挤土成孔的优点，提高了桩的承载能力，减少了排土量，不会造成缩径断桩，且孔底无成渣，在钻孔过程中无震动噪音。

摘要： 本发明公开了一种挤土排土钻杆、螺旋钻、桩机和挤土排土桩施工方法。所述挤土排土钻杆包括杆体，杆体分为上杆段和下杆段；和螺旋叶片，螺旋叶片设在杆体上，螺旋叶片分为设在上杆段上的排土叶片段和设在下杆段上的挤土叶片段。根据本发明的所述挤土排土钻杆、螺旋钻、桩机及和挤土排土桩施工方法，同时具有排土成孔和挤土成孔的优点，提高了桩的承载能力，减少了排土量，不会造成缩径断桩，且孔底无成渣，在钻孔过程中无震动噪音。

摘要： 本发明涉及建筑管桩施工设备技术领域，且公开了一种减少管桩沉桩挤土效应的装置，包括外套筒和管桩，所述外套筒的内部活动套接有内套筒，所述内套筒与外套筒同轴安装。通过外套筒、内套筒和环形活塞头的设置，使得利用体积和厚度较小的组合体插入软土层中，一方面减小软土向四周的排挤量，另一方面，对管桩的沉桩进行约束，并且当对管桩进行沉桩时，通过拉杆拉动环形活塞头上升，在外套筒与内套筒内形成负压，与管桩的沉桩相互配合，将内套筒中一部分软土从外套筒与内套筒之间向外排挤，同时，由于外套筒和内套筒对管桩侧面的防护，有效阻挡管桩排挤的泥土向侧边挤压，减小管桩的挤土效应对附近的沉桩带来影响。

摘要： 本发明涉及一种海上风电桩基土塞挤土效应的评估模型设计及评估方法，包括以下步骤:S1、设置模型箱，设计模型试验的相似比，确定模型桩的尺寸；S2、在模型箱中设置桩安装位，设置第一测量定位圆、第二测量定位圆和第三测量定位圆，沿桩安装位径向设置测量定位线，与三个测量定位圆的交叉位置作为测量点位；S3、在模型箱中按照规定要求填装试验用土；S4、安装CPTU测量系统，CPTU探头设置在测量定位线上的测量点位处，CPTU探头与CPTU数据采集仪连接，CPTU贯入机构用于将CPTU探头贯入到试验用土中；CPTU数据采集仪与计算机连接；S5、安装模型桩、加载系统和轴力检测系统，模型桩设置在桩安装位处，加载系统用于对模型桩施加载荷，轴力检测系统用于检测模型桩的轴力。

摘要： 发明提供一种用于群桩沉桩挤土效应的透明土试验装置。该试验装置包括布置在试验平台上的透明模型箱和门型反力架，以及若干模型桩、沉桩加载设备和成像装置。所述透明模型箱的内腔底部布置有透水石。所述透水石上方填筑有透明土。所述模型桩按设计要求布设在透明土中。试验时，在模型试验箱内进行群桩沉桩挤土试验。该装置实现桩周围土体变形的可视化测量，群桩沉桩也可以观测到后沉入桩对先前沉入桩的影响，试验操作方便。

摘要： 本发明公开一种减少预制桩挤土效应的方法，包括以下步骤：S1、在基坑围护桩的内侧布置应力释放孔；S2、在基坑围护桩的外侧布置多个沙桩；S3、在沙桩内插入包裹了滤网的PVC管，用管道将多个沙桩内的PVC管连接，并在管道上加设水泵；S4、水泵持续抽取PVC管内渗水；本发明提供了一种能够有效减少预制桩挤土效应的方法。

摘要： 实用新型提供一种用于群桩沉桩挤土效应的透明土试验装置。该试验装置包括布置在试验平台上的透明模型箱和门型反力架，以及若干模型桩、沉桩加载设备和成像装置。所述透明模型箱的内腔底部布置有透水石。所述透水石上方填筑有透明土。所述模型桩按设计要求布设在透明土中。试验时，在模型试验箱内进行群桩沉桩挤土试验。该装置实现桩周围土体变形的可视化测量，群桩沉桩也可以观测到后沉入桩对先前沉入桩的影响，试验操作方便。

摘要： 本实用新型提供了一种方便移动的软土中静压桩挤土效应试验模型，属于建筑领域。本方便移动的软土中静压桩挤土效应试验模型包括顶部敞开的模型箱，模型箱内平铺有泥土层，泥土层内竖直插有模拟桩，模拟桩上端伸出泥土层，试验模型还包括一顶部敞开的盒体，模型箱下半部分设于盒体内且两者固定，模型箱和盒体之间形成一环状间隙，盒体底壁上固定有四颗万向滚珠，盒体的左、右两侧均设有呈L形的支架，每个支架均包括竖直设置的固定部和水平设置的支撑部，固定部与盒体固定，支撑部沿竖直方向贯穿有螺纹孔，螺纹孔内螺接有螺杆，螺杆上、下两端均伸出螺纹孔，螺杆下端固定有防滑块。本试验模型具有方便移动的优点。

摘要： 本实用新型提供了一种软土中静压桩挤土效应试验装置，属于建筑领域。本软土中静压桩挤土效应试验装置包括呈矩形且顶部敞开的模型箱，模型箱具有底壁和四个侧壁，其中一个侧壁由透明玻璃制成，模型箱内平铺有泥土层，泥土层包括多个软土层和多个硬土层，软土层和硬土层自上而下交替分布，泥土层内竖直插有呈圆管状的模拟桩，模拟桩由有机玻璃管制成，模拟桩底部封闭且其底壁为平面，模拟桩上端伸出泥土层且该端部的长度占模拟桩的总长度的四分之一，由透明玻璃材料制成的这一侧壁的外表面上设有彩砂标识线，彩砂标识线数量与软土层数量相同且位置分别对准软土层和硬土层的交接处。本试验装置具有能模拟挤土效应的优点。

摘要： 本申请涉及防挤土效应应力释放结构，涉及防挤土结构技术领域。其包括地基，地基包括施工区域和非施工区域，施工区域与非施工区域之间开设有防挤槽，防挤槽底部开设有若干应力释放孔，应力释放孔按梅花形设置有两排，两排应力释放孔的排间距为800mm，相邻应力释放孔的间距为1000mm，应力释放孔孔径300至500mm。应力释放孔可以减小因施工区域在沉桩时引起的对非施工区域现有建筑的不均匀沉降、开裂和破坏。