刚性桩

摘要： 刚性桩复合地基因加固效果显著而备受工程界青睐,目前已在高层建筑、市政、高铁等土木工程领域地基处理中得到广泛应用。通过对刚性桩复合地基形成机理和成桩工艺沿革的简述和梳理,着重阐述钻头改进后的短螺旋挤土工艺(简称SDS工艺)及其综合技术优势。具有挤密和置换双重作用的SDS工艺所形成的刚性桩复合地基,可使处理后桩间土承载力特征值达到天然地基承载力特征值的1.1~1.5倍,且当地基土层构成和刚性桩复合地基设计参数相同时,刚性桩单桩竖向极限承载力比传统长螺旋非挤土工艺提高30%~50%。与此同时,SDS工艺与振动沉管工艺和传统长螺旋非挤土工艺相比,适应地层范围广,无噪声和振动影响,无泥土污染、渣土运输及弃土场地等不良环保和资源浪费问题。

摘要： 单桩基础受水平荷载作用时,桩身截面转动引起的竖向摩阻力形成土对桩的附加抗力矩,同时桩端土对桩也有一定的附加抗力效应。为了研究桩身和桩端附加抗力对单桩水平承载特性的影响,该文基于API规范推荐的砂土摩阻力模型,结合桩身径向土压力引起的极限摩阻力增强效应,推导出砂土中桩身抗力矩的离散数值解和简化公式解;采用API规范推荐的黏性土摩阻力模型,推导出黏性土中桩身抗力矩的离散数值解和简化公式解。基于双曲线桩端竖向应力-位移模型,在考虑桩端桩-土界面脱开效应的基础上,得到了桩端抗力矩的离散数值解和简化公式解,桩端水平剪力的离散数值解;进而提出基于Winkler地基梁模型的有限元计算方法,并编制了程序。通过对比试验数据,初步验证了该文方法的正确性,进行了水平承载力的参数分析,结果表明:随着长径比的增加,附加抗力在总水平承载力中的占比逐渐减小;而随着桩直径的增加,附加抗力在总水平承载力中的占比并未显著变化。

摘要： 为研究桩周浅层土硬化对刚性桩侧向力学特性及破坏模式的影响,开展桩侧向荷载现场试验研究,以桩周硬化直径Dc和深度Lc为试验变量。结果表明:桩周土硬化效应能显著提高刚性桩侧向承载力,提高程度受硬化层的直径Dc和深度Lc的耦合影响;地表土硬化下刚性桩横向承载失效过程可分为弹塑性阶段、完全塑性阶段及承载失效阶段;侧向荷载下的破坏模式为桩周硬化土及天然地基水平抗力达到极限,而非桩体的破坏。

摘要： 通过工程实例对软弱土地基进行方案分析,并从经济、施工周期、施工实践等方面对处理软弱土地基进行方案对比。

摘要： 淤泥质土是指在静水或缓慢的流水环境中沉积,并经生物化学作用形成,天然含水率大于液限而天然孔隙比在1~1.5之间的黏性土。这种软弱的淤泥质土广泛分布在我国东南沿海地区和内陆的大江、大河、大湖沿岸及周边。由于压缩性较高、强度低、因此地基沉降大,且多为不均匀沉降,极易造成建筑物墙体开裂、建筑物倾覆。市政工程中常采用地基处理或者刚性桩基础。地基处理方式有堆载预压,换填压实,散体状复合地基、黏结强度复合地基等,这些方法主要适用于淤泥等软弱层比较薄的地方,造价相对便宜;刚性桩基础有预制桩、灌注桩和钢管桩,适用于重要的或沉降要求严格的建构筑物,但造价比较昂贵。

摘要： 结合具体工程基岩强度较低、土层具有软弱夹层的地质条件,文章分析了复合地基应用于超高层住宅基础的可行性和优势,对设计中的桩型选择、夹层承载力验算、面积置换率及布桩方式等技术要点进行了探讨;并介绍了施工阶段出现问题的解决方案及试桩、沉降观测结果,提出了类似复合地基设计中的改进思路。

摘要： 该文结合现行规范、相关研究和工程实例分析使用端承型刚性桩复合地基的可行性;通过对某岩溶地区端承型刚性桩复合地基承载力、沉降计算分析,介绍此类工程的设计过程。得出承载力特征值符合要求,也为同类型工程提供一定的参考。

摘要： 复合地基模量大、建筑物沉降量小是刚性桩复合地基重要特点之一。刚性桩复合地基一般选择承载力和压缩模量相对较高的土层作为桩端持力层。桩端持力层承载力和压缩模量越高,建筑物沉降稳定越快。但桩端为岩层时,不能简单的认为是好土层。目前对于桩端为岩层时的刚性桩复合地基的理论研究相对较少,业内的专家学者和技术人员对其有不同看法。针对桩端为岩层的刚性桩复合地基,结合工程实践从理论分析和计算方法上进行了研究,研究结果表明刚性桩桩端为岩层时从理论上可以与桩间土共同作用形成复合地基。研究成果可使人们对桩端为岩层时的刚性桩复合地基产生一定的新的认识,为今后桩端为岩层时刚性桩复合地基的推广应用提供一定的技术支持。

摘要： 刚性桩复合地基应用越来越广泛,且经济可靠,近年来被广泛应用于上覆土层较厚的岩溶地区,但复合地基下伏孔洞的稳定性问题仍然存在且突出.近年来诸多研究均集中于溶洞顶板的稳定性方面,而对岩溶区刚性桩复合地基下伏孔洞顶板稳定性的研究相对较少.本文梳理了前人的相关研究成果,具有较好的指导意义.

摘要： 介绍了采用Excel规划求解和VBA功能一键实现刚性桩桩顶荷载压力和单桩承载力的求解,避免了繁琐复杂的试算,并编制一个标准、美观刚性桩单桩承载力的计算书,操作简单、计算过程可追溯,该程序计算结果与成熟商业软件、规范法一致,可推广使用.

摘要： 刚性桩复合地基在刚性桩和筏板之间设置柔性褥垫层,在荷载作用下,褥垫层在刚性桩和桩间土之间起协调作用,使刚性桩和桩间土共同承担作用,从而发挥桩间土的作用,减少桩承担的荷载,达到减少桩数或者桩长的目的.本文以广东清远某高层住宅小区刚性桩复合地基为研究对象,运用有限元软件ABAQUS对其进行模拟,得到荷载-沉降曲线、荷载-桩顶轴力、土压强、土荷载分担比、桩土应力比、桩身轴力、桩侧摩阻力等结果,模拟结果与实测值吻合较好,褥垫层的存在使桩间土的承载力得到利用,减少了桩体20％以上的荷载,验证了概念的正确性,量化地描述了刚性桩复合地基的传力机理.通过改变褥垫层的厚度和弹性模量得到对应的桩顶轴力,研究褥垫层厚度和弹性模量对桩土荷载分配的影响,可以得知,褥垫层越厚,桩顶轴力越小,而褥垫层弹性模量对于桩顶轴力影响不大.

摘要： 指出了刚性桩复合地基理论和应用上存在的问题,提出了一种全新的土拱效应理论、土拱模型以及关于刚性桩复合地基的新观点;指出了一些此类工程事故的根本原因;对部分理论观点做出了理论证明,并结合工程实例对观点进行了论证.

摘要： 本文统计分析了几个典型工程的刚性桩复合地基变形特征,同时与理论计算结果进行了对比分析.指出了复合地基变形的控制因素为桩底端的软弱下卧层的变形.复合地基在结构封顶后期变形较大,初装修阶段的变形占地基总变形的比例约为50％,桩端位于非软弱下卧层中时,初装修完成后的沉降所占比重也相对小一些.实测结果表明,复合地基中心点变形稍大于边角点,而理论计算时,复合地基边角点计算结果仅占中心点的30％～40％,且远小于实测值,进而提出边角点变形计算采用的沉降修正系数应适当加大.

摘要： 通过室内模型试验和工程实测,对刚性桩复合地基桩、土承载性状与厚径比相关关系进行了研究,实测得到了不同厚径比条件下,刚性桩复合地基桩、桩间土的承载力发挥系数,得到了桩、桩间土承载性状与厚径比的相关关系,认为:刚性桩复合地基达到其承载力特征值时,随着厚径比增加,桩承载力发挥系数λ减小,桩间土承载力发挥系数β增大;刚性桩复合地基最佳厚径比为0.4～0.6之间;厚径比在此范围内,荷载达到复合地基承载力特征值时,有λ=0.82～0.98,β=0.93～1.06.

摘要： 路堤下刚性桩复合地基桩土变形不协调,不宜采用刚性基础下复合地基沉降计算方法.为寻求既能考虑路堤下刚性桩复合地基变形特点,又便于工程应用的沉降计算简易方法,利用土拱效应理论分析桩顶和桩底的应力,研究了桩身等沉面以上桩间土压缩量与桩顶刺入变形的关系、桩身等沉面以下桩间土的压缩量与底端刺入变形的关系,提出了路堤下刚性桩复合地基沉降计算简易方法.工程实例表明本方法简单实用.

摘要： 以南京市某单管塔钢管桩为例,根据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)计算横向荷载作用下桩顶侧移、转角、桩身最大弯矩、桩底土压力等,并且运用SAP2000软件计算比较两种结果的差异和相似性,同时放大钢管材料的弹性模量模拟刚性桩,配合理论计算,将刚性桩结果与弹性桩结果比较得到两者差异性,为同类工程的设计以及校核提供参考.

摘要： 通过4组土工离心模型试验,研究了山区底面倾斜的软土层CFG桩复合地基路堤破坏模式.试验模拟了4种地基:倾斜天然软基,水平CFG桩复合地基,倾斜CFG桩复合地基,以及施工有缺陷的CFG桩复合地基.试验结果表明:(1)路堤荷载作用下,CFG桩易发生多次桩体断裂,最终形成能够随软土移动的刚性短桩;(2)底面倾斜的复合地基上,CFG桩的断裂更集中在下坡方向,路堤破坏的影响范围远大于水平地基的情况;(3)缺陷CFG桩复合地基路堤变形显著增大.

摘要： 通过现场4桩大压板静载试验,布置土压力盒,测定并分析C桩(刚性桩)桩项、M桩(亚刚性桩)桩项和桩间土体应力,计算桩(C桩+M桩)土荷载分担比,分析CM桩复合地基静载试验过程中桩、土的受力特性.通过设置不同垫层厚度,对比大压板试验P-S曲线,结合单桩静载试验,分析CM桩复合地基垫层的破坏模式及垫层效应.试验结果表明,CM桩复合地基工作时C桩桩顶应力集中现象明显,C桩桩土应力比大于10,M桩桩土应力比小于10;随着试验加载,桩土应力比逐渐增大,C桩桩土应力比增大幅度大于M桩;在复合地基设计荷载条件下,桩土荷载分担比接近6∶3∶1;将M桩和桩间土体视为一整体,即地基处理后相对于C桩的"桩间土",则桩土荷载分担比为6∶4,设计较为合理;随着垫层厚度增大,CM桩复合地基沉降值增大;当C桩成桩质量较好时,垫层破坏模式为C桩桩顶刺入破坏,试验时应合理选取褥垫层的材料和厚度.

摘要： 三个30层高层建筑住宅小区项目采用了刚性桩复合地基,处理后的地基满足了高层建筑承载力和变形要求,并取得节约工程造价的成果.当高层建筑基础底面下天然地基较好，地基承载力较大，且刚性桩桩端有较好持力层时，采用刚性桩复合地基可作为30层高层建筑地基，承载力和变形均满足设计和规范要求，并可取得节约工程造价的成果。30层高层建筑要求刚性桩单桩竖向承载力较大，应保证刚性桩的桩身质量和承载力。30层高层建筑要求复合地基承载力较大，承载力特征值要达到500kPa，而地基土是复杂多变，复合地基静载荷试验很重要。应加强复合地基施工全过程的监测，以保证质量。

摘要： 刚柔性层长短桩组合高强复合地基因其高承载力、经济性好和施工灵活并工期短的特点,应用越来越广泛.采用不同桩体长度、桩体刚度和考虑浅层地基承载力要求高于下部地基分布的刚柔性长短桩组合作用的复合地基计算模型,对刚柔性长短桩组合高强复合地基的承载力、沉降、桩顶应力、桩土应力比进行分析与研究,总结刚柔性长短桩高强复合地基的工作机理,为高强复合地基的优化设计和工程应用提供依据.

摘要： 提出一种蘑菇形刚性短桩（2），短桩上下端为球面桩冠，桩身为圆形或十字形。当蘑菇形短桩放置于基础（4）和地基垫层（1）之间时，其上下端可沿着球面桩冠发生转动，上下两端的边界条件近似为“铰”。在蘑菇形短桩周围填满由废旧橡胶轮胎和天然砂组合成的橡胶砂（3），形成蘑菇形刚性短桩‑橡胶砂复合垫层。将该垫层铺设与地基与基础之间，蘑菇形刚性短桩（2）承受竖向荷载，橡胶砂（3）为短桩提供侧向约束，使得短桩在发生转动后具有自我回复能力，同时橡胶砂参与消耗能量。蘑菇形刚性短桩‑橡胶砂复合垫层具有水平刚度低、竖向刚度大、可自动回复、耗能能力强的特点，可作为一种良好的隔震垫层。蘑菇形刚性短桩‑橡胶砂复合垫层取材容易，消耗废旧轮胎，成本低廉，构造简单，可广泛应用与普通多层房屋的隔震。

摘要： 本发明公开了一种大直径刚性桩复合地基的褥垫层及大直径刚性桩复合地基，用于解决现有地基褥垫层质量差的问题。本发明的褥垫层的上表面设置有至少一个上压力盒，所述褥垫层的下表面设置有至少一个下压力盒，所述上压力盒和下压力盒上下对应设置，所述褥垫层内沿褥垫层的水平方向上铺设有钢筋。本发明通过在褥垫层的上、下表面设置压力盒，能够监测褥垫层各个位置的夯实情况，使得各个位置的褥垫层能够均匀的夯实，提高褥垫层的质量。

摘要： 一种柔性桩与刚性桩上下同体组合桩，其特征在于包括上下布置、同圆心的柔性桩和刚性桩，刚性桩嵌入柔性桩内，柔性桩直径大于刚性桩，且刚性桩桩顶封闭。施工时，先按照设计桩长采用柔性桩设备不喷浆搅拌钻进，至距柔性桩底0.8m-1.0m时喷浆搅拌钻进，后采用钢沉管将刚性桩压至设计桩底标高，然后向沉管内灌入一定混凝土，振动上拔沉管，形成刚性桩桩顶混凝土加强段；再移机进行柔性桩喷浆搅拌施工，柔性桩施工完毕后，采用加筋水泥土填补柔性桩搅拌下陷部分至设计桩顶标高。本发明克服水泥搅拌桩等柔性桩处理深度有限难于用于深厚软基处理，同时避免刚柔组合桩在柔性桩部分设置刚性桩存在浪费的问题，可大幅节约工程造价。

摘要： 本发明涉及一种刚性桩桩间水泥土搅拌桩钻具及其使用方法，钻具包括搅拌杆，搅拌杆内部设有输浆管道，用于输送固化剂，搅拌杆下端设有出浆口，固化剂通过出浆口进入桩孔内，出浆口上面设有引孔组件，引孔组件包括搅拌叶片和设置在搅拌叶片下部的搅拌齿,搅拌叶片固定连接在搅拌杆外侧，引孔组件上面设有扩径组件，扩径组件进入桩孔后可对桩孔进行扩径。使用方法包括如下步骤：定位放线，然后驱动钻具转动将原状土打碎与固化剂混合软化，最后钻具施工到设计深度后上提搅拌杆。采用本发明的刚性桩桩间水泥土搅拌桩钻具及其使用方法，扩径后的水泥土搅拌桩与刚性支护桩可实现搭接，解决水泥土搅拌桩与刚性支护桩无法搭接的问题。

摘要： 本发明公开了一种大直径刚性桩复合地基的褥垫层及大直径刚性桩复合地基，用于解决现有地基褥垫层质量差的问题。本发明的褥垫层的上表面设置有至少一个上压力盒，所述褥垫层的下表面设置有至少一个下压力盒，所述上压力盒和下压力盒上下对应设置，所述褥垫层内沿褥垫层的水平方向上铺设有钢筋。本发明通过在褥垫层的上、下表面设置压力盒，能够监测褥垫层各个位置的夯实情况，使得各个位置的褥垫层能够均匀的夯实，提高褥垫层的质量。

摘要： 一种柔性桩与刚性桩上下同体组合桩，其特征在于包括上下布置、同圆心的柔性桩和刚性桩，刚性桩嵌入柔性桩内，柔性桩直径大于刚性桩，且刚性桩桩顶封闭。施工时，先按照设计桩长采用柔性桩设备不喷浆搅拌钻进，至距柔性桩底0.8m-1.0m时喷浆搅拌钻进，后采用钢沉管将刚性桩压至设计桩底标高，然后向沉管内灌入一定混凝土，振动上拔沉管，形成刚性桩桩顶混凝土加强段；再移机进行柔性桩喷浆搅拌施工，柔性桩施工完毕后，采用加筋水泥土填补柔性桩搅拌下陷部分至设计桩顶标高。本发明克服水泥搅拌桩等柔性桩处理深度有限难于用于深厚软基处理，同时避免刚柔组合桩在柔性桩部分设置刚性桩存在浪费的问题，可大幅节约工程造价。

摘要： 本发明涉及一种刚性桩桩间水泥土搅拌桩钻具及其使用方法，钻具包括搅拌杆，搅拌杆内部设有输浆管道，用于输送固化剂，搅拌杆下端设有出浆口，固化剂通过出浆口进入桩孔内，出浆口上面设有引孔组件，引孔组件包括搅拌叶片和设置在搅拌叶片下部的搅拌齿,搅拌叶片固定连接在搅拌杆外侧，引孔组件上面设有扩径组件，扩径组件进入桩孔后可对桩孔进行扩径。使用方法包括如下步骤：定位放线，然后驱动钻具转动将原状土打碎与固化剂混合软化，最后钻具施工到设计深度后上提搅拌杆。采用本发明的刚性桩桩间水泥土搅拌桩钻具及其使用方法，扩径后的水泥土搅拌桩与刚性支护桩可实现搭接，解决水泥土搅拌桩与刚性支护桩无法搭接的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种大直径刚性桩复合地基的褥垫层及大直径刚性桩复合地基，用于解决现有地基褥垫层质量差的问题。本实用新型的褥垫层的上表面设置有至少一个上压力盒，所述褥垫层的下表面设置有至少一个下压力盒，所述上压力盒和下压力盒上下对应设置，所述褥垫层内沿褥垫层的水平方向上铺设有钢筋。本实用新型通过在褥垫层的上、下表面设置压力盒，能够监测褥垫层各个位置的夯实情况，使得各个位置的褥垫层能够均匀的夯实，提高褥垫层的质量。

摘要： 一种柔性桩与刚性桩上下同体组合桩，其特征在于包括上下布置、同圆心的柔性桩和刚性桩，刚性桩嵌入柔性桩内，柔性桩直径大于刚性桩，且刚性桩桩顶封闭。刚性桩的顶部从下至上依次设置带孔及槽口钢板、沉管衔接段；带孔及槽口钢板上设有贯通性圆孔，圆孔内穿插桩顶插筋，在沉管衔接段外围设置混凝土加强段；带孔及槽口钢板远离圆心的周向设有开口向上的槽口。刚性桩为空心桩时，在刚性桩桩顶先增设混凝土封闭段。本实用新型克服水泥搅拌桩等柔性桩处理深度有限难于用于深厚软基处理，同时避免刚柔组合桩在柔性桩部分设置刚性桩存在浪费的问题，可大幅节约工程造价。

摘要： 本实用新型公开了一种刚性桩复合地基兼作抗拔桩的装置，该装置包括刚性桩身、钢管、钢管内注浆体、钢绞线、钢垫板、挤压锚头、上刺入变形调节垫、防水措施等；一方面利用刚性桩复合地基桩土共同作用的原理减少了混凝土和钢筋用量；另一方面在桩体内植入抗拔构件，解决了抗拔问题。克服了既有施工工序复杂，钢筋、混凝土等原材料用量较大、施工工序复杂的缺点，最终确保施工质量、降低施工成本、节省工期和施工绿色环保。本装置施工工艺相对简单，节约工期及造价，具有良好的推广价值。