桩基工程专栏

• 竖向电渗增强桩承载理论及试验验证.pdf

  周子健;钟方涛;齐昌广;张智超;

  为将电渗固结理论应用于竖向电渗增强桩承载力研究中，以Esrig一维电渗固结理论为基础，推导得到了考虑有效电势非线性变化的一维电渗固结理论，并将其与承载时效理论结合得到竖向电渗增强桩承载理论。同时开展竖向电渗增强桩模型试验，通过控制变量法，将试验工况分为自下而上电渗组与自上而下电渗组，通过模型试验得到各组有效电势、增强桩承载力、桩周土体抗剪强度等数据。分析得到两组试验的有效电势变化情况基本符合按线性下降再保持不变的规律，将有效电势变化情况拟合运用于所推导的竖向电渗增强桩承载理论中，并计算得到竖向电渗增强桩承载力理论值。通过试验结果与理论值的验证对比发现，自下而上电渗组与自上而下电渗组计算误差分别为17.47%与10.0%，考虑到重力效应在竖向电渗中的影响，因此存在一定的合理计算误差，可验证竖向电渗增强桩承载理论的准确性。

  2023年03期 v.5;No.138 181-186+204页 [查看摘要]
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理论研究

• 基于XCT扫描技术的铁路路基翻浆冒泥机理研究.pdf

  王张弛;曹志刚;蔡袁强;刘福深;张剑锋;

  为研究铁路基床性翻浆冒泥的发生机理，本文结合XCT扫描试验技术试验观测了循环荷载下饱和基床翻浆冒泥通道形成全过程，以及发生翻浆冒泥时内部孔隙水的运移规律。研究表明，基床内翻浆冒泥通道的形成是铁路路基翻浆冒泥启动的关键。静荷载作用下，基床内不会出现翻浆冒泥通道，底部孔隙水随荷载次数增加而整体上升；当土体受到循环荷载时，基床孔隙水压迅速累积升高，在土体内部逐渐发育出输水通道，导致路基底层颗粒向上迁移而形成翻浆冒泥。基床性翻浆冒泥可分为3个阶段，孔压累积阶段、通道发展阶段与抽吸阶段。翻浆冒泥通道发展速度随着荷载幅值的增大而增加。最后采用嵌入强间断数值方法来模拟土体试验时翻浆冒泥通道的发展，分析了不同土体黏聚力对地基输水通道形成的影响规律，发现随着土体黏聚力的升高，土体内输水通道发展速度降低。本研究可为软土地基道路翻浆冒泥的预防与治理提供参考。

  2023年03期 v.5;No.138 187-194+247页 [查看摘要]
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• 圆形竖井变形特性及其计算分析方法.pdf

  林世杰;付浩;宋二祥;李支令;陆岸典;杨光华;

  圆形竖井支护结构的受力变形特性与一般基坑支护有着显著的差异。结合珠三角水资源配置工程中一超深圆形竖井支护的计算分析，讨论类似问题的有限元法及增量法计算模型及计算方法，并将计算结果与现场实测进行对比，研究此类问题计算模型构建时需考虑的因素，及圆形竖井的变形特性。计算对比表明，无论采用有限元法还是增量法，适当选取计算模型参数，对此问题均可给出较为符合实际的计算结果。圆形地连墙加逆作内衬的支撑方式，可以有力发挥支护墙体的环向支撑作用，特别是在小径深比情况下。墙体内的环向内力主要是轴压力，而竖向内力主要是在地连墙的嵌岩部位发生外侧受拉的较大弯矩，而在此部位上方一定范围发生内侧受拉的较大弯矩。

  2023年03期 v.5;No.138 195-204页 [查看摘要]
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• 堆筑期土石坝软土碎石桩复合地基固结有限元分析.pdf

  闫旭政;应宏伟;周建;韩华超;

  目前工程界常采用碎石与原状土参数按面积置换率叠加的方法获取复合地基参数，以进行碎石桩复合地基承载力及变形的计算，但对该方法在堤坝地基中的适用性研究尚不深入。以卢旺达那巴龙格河2号水电站深厚覆盖层软弱基础处理项目为背景，基于PLAXIS有限元平台，采用桩墙法与复合地基法构建二维数值模型，进行大坝堆筑期固结分析。通过观察施工过程中复合地基变形、超静孔压及桩土应力，得到了不同面积置换率下桩墙法与复合地基法在计算加固区沉降的差异，以及不同面积置换率下土中超静孔压及桩土应力比的变化规律。结果表明，传统参数叠加法低估了软土碎石桩复合地基的沉降，其低估程度随置换率的减小而增大。在相同置换率下，施工过程中大坝心墙下部软土超静孔压积累较大。桩土应力比呈先增大后减小的变化规律，且坝高一半处下方桩土应力比较大；不同面积置换率下，碎石桩最大桩土应力比随置换率增大而减小，趋于稳定时的桩土应力比随置换率增大而增大。

  2023年03期 v.5;No.138 205-214+237页 [查看摘要]
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• 长江河漫滩软土地基真空联合堆载预压加固效果评价.pdf

  程中强;龚泽佳;章定文;曾亮;孙乔龙;袁小红;张茂林;

  结合长江河漫滩软土工程特性，通过分析真空联合堆载预压的加固过程，从现场监测数据、原位十字板剪切试验和室内土工试验3个角度，对南京北站迁建工程某施工区域进行了全面的加固效果分析。具体到监测数据方面，地表沉降及孔压数据均表明单真空预压至固结趋稳后再进行堆载可进一步提升土体加固效果；十字板剪切试验结果表明，加固效果随深度递减，与孔压随深度变化规律分析结论一致；室内土工试验数据说明土体物理力学性质在加固后有明显改善。综上所述，真空联合堆载预压对长江河漫滩软土地基加固效果良好，加固效率高，6个月工后固结度可达94.47%，土体强度显著提高。为验证结论的准确性，分别对孔压数据与十字板剪切试验数据、十字板剪切试验数据与室内土工试验数据进行了相互验证，验证结果显示数据较为可靠，加固效果评价的准确度较高。

  2023年03期 v.5;No.138 215-220+268页 [查看摘要]
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• 大面积吹填工程滩涂地基与护岸的监测分析.pdf

  唐彤芝;郑智富;徐杨;张添烨;

  在大面积滨海滩涂场地进行吹填形成陆域，需要重点关注淤泥地基与围挡结构的变形稳定。通过某填海造地工程的现场监测，分析了大面积吹填砂荷载作用过程中滩涂地基的表面沉降、单侧临空的狭长土质护岸的深层水平位移的变化过程及特性。结果表明，陆域形成后淤泥表面沉降速率为0～3 mm/d，护岸深层水平位移速率为0～2 mm/d，淤泥地基与护岸处于稳定状态。大面积场地内淤泥表面沉降量的差异较大，标准差为297 mm，变异系数达到0.37。初期沉降量的占比达到30%～60%，平均为47.8%。填土预压期间护岸的深层水平位移量超过吹填施工期间，两者的比值达到1.1～2.6，反映了两个阶段的荷载性质、作用方式与施加过程的影响以及土体变形的累积特性。验证了预留吹填边界距离，实施分块超高快速吹填、逐步推进的施工方案是合理的。

  2023年03期 v.5;No.138 221-227+261页 [查看摘要]
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工程应用

• 地震作用下框架锚杆加固黄土边坡稳定性可靠度分析.pdf

  叶帅华;曾浩;时轶磊;陶晖;

  为了研究框架锚杆加固黄土边坡在地震作用下不同参数对边坡稳定性及可靠度的影响，依托边坡工程实例，借助Geo-Studio有限元软件，建立加固边坡计算模型，采用Monte Carlo法分析了土体参数（内摩擦角、黏聚力）和地震峰值加速度的随机性对框架锚杆加固黄土边坡稳定性及可靠度的影响。研究表明，随着地震峰值加速度的增大，边坡的稳定性逐渐降低；地震峰值加速度的随机性对边坡的稳定性及可靠度的影响最为明显，其次为内摩擦角。为了保证边坡有足够的稳定性和可靠度，应尽可能多地考虑参数的随机性，其中需特别注意地震峰值加速度和内摩擦角的影响。

  2023年03期 v.5;No.138 228-237页 [查看摘要]
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• 陆上四轴深层水泥搅拌桩机研制及施工关键技术.pdf

  郑少河;陈越;周小科;

  基于围海填地陆上深层水泥搅拌桩的工程实践，本文对陆上四轴DCM桩的施工设备和施工关键技术进行了系统研究和总结。以香港机场第三跑道填海工程为依托，对陆上四轴DCM桩机的动力头、钻杆和钻头等进行了改进，开发了DCM智能施工控制系统。结合海上四轴DCM桩的施工经验，对复杂地质条件下的水泥掺量、叶片切割次数、“一喷一搅”施工工艺、桩底标高的确定、障碍物桩认定标准等成套施工关键技术进行了研究，其中根据设计桩长和油压值大小确定桩底标高的双指标控制方法，很好解决了地层起伏造成的DCM桩长不够的情况。文中对成桩后的验收标准进行了介绍，并对成桩质量进行了分析，指出桩底、桩顶和软硬地层交界面是薄弱部位，并提出改进意见。实践证明，上述设备和施工工艺可有效提高围海填地的地基加固效果，提高成桩质量及施工工效，可为类似工程提供借鉴和技术参考。

  2023年03期 v.5;No.138 238-247页 [查看摘要]
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• 十字板强度在确定真空预压验收标准中的实际应用.pdf

  孙锐;单晓辉;

  针对当前真空预压施工质量验收中出现强度低、难以验收的问题，本文讨论了在设计阶段如何合理确定验收标准，尽量避免此类问题发生。提出了应用实测十字板测试数据，确定处理后地基土强度验收标准的必要性。提出了用十字板随深度回归值线估算初始值，迭代运算淤泥土内摩擦角，进而推算预压后地基强度的方法。对于现行标准基于有效固结应力法，计算的土体固结产生的强度增量大于实测结果，实际工作中应该如何应用的情况，建议依据处理前十字板随深度回归值线直接预估处理后增长的强度，作为处理后最低要求的观点，方便行业内实际操作。对真空预压设计单位给出了相应建议，不能只要求固结度、地基土承载力特征值等主要参数，还应规定对应深度的十字板应达到的抗剪强度及最低值，以指导施工，方便参建单位多方验收。

  2023年03期 v.5;No.138 248-254页 [查看摘要]
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• 砂土地基钢格构斜向支撑桩基坑支护实例分析.pdf

  许磊;陈俊辉;王颖;熊晓亮;

  本文以杭州市塘栖镇某基坑为例，基坑开挖范围内以粉砂性土为主，基坑采用PC工法组合钢管桩或拉森钢板桩作为围护体，局部降板区域采用斜向支撑桩。斜向支撑桩预施工解决了常规斜支撑土方二次开挖和底板二次浇筑的问题，可大大节省工期。同时相对于水平支撑可创造大量坑内施工空间，减少钢筋混凝土用量，降低工程造价。但是本工艺处于发展阶段，在实际项目中应用较少，此工艺依据的设计机理及施工可靠性尚不明确。本文结合工程实例，分别从斜向支撑桩的施工参数、斜向支撑桩节点、施工工艺、实际施工过程中存在的问题等多方面进行阐述。通过启明星深基坑软件计算和Plaxis二维数值模拟，并结合基坑监测数据验证斜向支撑桩在砂土地基中的可靠性。斜向支撑桩的使用可为类似砂土地基基坑设计、施工提供参考。

  2023年03期 v.5;No.138 255-261页 [查看摘要]
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• MC劲性复合桩在硬土层中应用的试验研究.pdf

  郑贺;鲍宇;刘汉臣;

  结合MC劲性复合桩在硬土层中应用的工程实例，通过静载试验得出，MC劲性复合桩具有较大的竖向承载力优势。M桩取芯检测表明，软土层中成桩效果较好，较硬土层中成桩效果较差。基于此，认为在较硬土层中，桩侧阻由M桩承担，端阻由C桩承担。将动静对比分析得到的预制桩平均侧阻力和端阻力分别代入MC劲性复合桩中，计算极限承载力值介于2 886～3 335 kN之间，较常规桩竖向抗压承载优势明显。针对现行规范中MC劲性复合桩计算端阻力偏低，不适用硬地层的情况，提出了端阻力计算改进公式，侧阻力计算仍用原规范方法。改进后的方法在不影响侧阻计算的前提下，可以明显改善端阻力计算结果。限于各种原因，MC劲性复合桩静载试验没有得到极限承载力，通过高应变进行动静对比试验反推的结果，虽然符合端承摩擦桩的承载规律，端阻比例也在合理范围内，改进的方法虽然比规范方法更容易提高桩端阻力，但准确性和普适性还需进一步验证。

  2023年03期 v.5;No.138 262-268页 [查看摘要]
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一题一议

• 岩土工程中的准与不准.pdf

  杨光华;

  岩土工程能算准吗？如何在保证安全性的前提下提高岩土工程计算的准确性？本文以地基基础设计的承载力与沉降计算为例进行分析，认为p-s曲线法确定地基允许承载力可以达到较好的安全性与准确性，体现了太沙基对土力学的观点：岩土工程是科学与艺术的结合。

  2023年03期 v.5;No.138 269-270页 [查看摘要]
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