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化工矿产地质 2024年第2期46卷 179-186页

作者：彭伍连罗冲韩伟张信贵唐运民严利娥中化地质矿山总局广西地质勘查院广西南宁530000 广西大学设计院有限公司广西南宁530000 广西大学广西南宁530000

为了研究静压随钻跟管桩在南宁盆地特殊地层的适应性及单桩承载特性,对现场4根直径800mm的静压随钻跟管桩进行静载及低应变反射波法试验。研究结果表明:各地层中的试验桩承载力均能满足设计要求且均属于Ⅰ类桩,桩身回弹率较高,说明各试... 详细信息

为了研究静压随钻跟管桩在南宁盆地特殊地层的适应性及单桩承载特性,对现场4根直径800mm的静压随钻跟管桩进行静载及低应变反射波法试验。研究结果表明:各地层中的试验桩承载力均能满足设计要求且均属于Ⅰ类桩,桩身回弹率较高,说明各试验桩仍具有较大的承载潜力;未进行破坏性试验时各地层中单桩承载力综合增强系数均大于1.00,以经验公式确定静压随钻跟管桩的单桩竖向承载力时应乘以相应的增强系数。基于以上研究,将静压随钻跟管桩工艺应用于实际工程,经验收检测表明,各项目受检基桩的桩身质量完好,承载力均满足设计要求,且仍具有一定的承载力富余量,良好的实际工程应用效果表明该工艺具有良好的适用性以及较高的推广使用价值。

关键词：静压随钻跟管桩静载试验低应变单桩承载力适应性

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基于南宁盆地特殊地层静压随钻跟管植桩工艺适应性研究

基于南宁盆地特殊地层静压随钻跟管植桩工艺适应性研究

引用

作者：李家栋广西大学

学位级别：硕士

桩基础有着悠久的发展历史,随着社会的不断发展,高层、超高层建筑越来越普遍,桩基础因其高承载力的特性被广泛使用。南宁盆地经历了复杂的地质构造运动,地层发育齐全,其中的圆砾地层和碎屑岩地层分布广泛,且作为地基基础的主要持力层。... 详细信息

桩基础有着悠久的发展历史,随着社会的不断发展,高层、超高层建筑越来越普遍,桩基础因其高承载力的特性被广泛使用。南宁盆地经历了复杂的地质构造运动,地层发育齐全,其中的圆砾地层和碎屑岩地层分布广泛,且作为地基基础的主要持力层。因地层本身性质的特殊性,在圆砾地层中使用钻(冲)孔灌注桩,成孔提钻后地层应力得以释放,容易使地层松动,甚至存在塌孔的风险。水对碎屑岩的力学性质影响较大,钻(冲)孔灌注桩为湿作业,加之施工机械的强烈扰动,将导致该地层的承载力急剧下降;传统的锤击管桩和静压管桩遇坚硬岩层时桩端无法入岩,无法发挥预制管桩高承载力的特性。静压随钻跟管植桩工艺结合了静压管桩和旋挖桩施工的优势,旋挖钻进过程中桩身起护壁作用,防止塌孔,旋挖钻进辅助沉桩,解决了地层较硬时桩端无法入岩的难题,干作业的施工方式,避免了水对地层的力学性质产生不良影响。因此,研究该工艺在南宁盆地特殊地层中的适应性,对于解决该地区因地层特殊性引起的工程问题,具有十分重要的意义。为了解决传统桩基施工工艺应用于圆砾和碎屑岩地层时存在的工程问题,论文基于南宁盆地的地质概况,采取理论分析、现场试验和ABAQUS有限元模拟相结合的方式,对静压随钻跟管植桩工艺的地层适应性进行了研究。本文的主要工作和结论如下:(1)分析了静压随钻跟管过程地基土的应力状态,对比了静压随钻跟管桩单桩承载力的现场试验值和传统经验公式计算值,得出采用传统经验公式确定该桩型的单桩承载力时应乘以相应的增强或折减系数,据此提出该桩型单桩竖向极限承载力的两种计算公式,并根据成桩特点分析其单桩承载力和桩侧摩阻力、桩端阻力发挥的主要影响因素。(2)选取了两个具有典型代表地层的场地进行试验设计,分别采用圆砾地层和碎屑岩地层作为地基基础持力层,结合该场地的拟建建筑进行试验桩设计,采用静压随钻跟管植桩工艺施工,通过低应变法及现场静载试验分析该工艺的成桩特点及单桩承载特性。各试验桩施工过程顺利无障碍,成桩速度快,无不良现象,低应变法检测结果中除中风化粉砂岩地层中有1根试验桩的检测结果为Ⅱ类桩,其余试验桩的检测结果均为Ⅰ类桩,Ⅱ类桩的桩身存在轻微缺陷,不影响桩身承载力的发挥,表明静压随钻跟管植桩工艺在南宁盆地的圆砾和碎屑岩地层中使用对桩身质量无影响;对各试验桩进行现场静载试验,分析试验结果可知,各试验桩的承载力均能满足设计要求,桩身回弹率较高,说明各试验桩仍具有较大的承载潜力。综合可得,静压随钻跟管植桩工艺在南宁盆地的圆砾地层和碎屑岩地层中具有良好的适应性。基于以上研究,将静压随钻跟管植桩工艺应用于实际工程,经验收检测表明,各项目受检基桩的桩身质量完好,承载力均满足设计要求,且仍具有较大的承载力富余量,良好的实际工程应用效果表明该工艺具有较高的推广使用价值。(3)根据现场试验桩土的实际参数建立ABAQUS三维有限元模型,通过对比现场试验和有限元模拟的结果Q-s曲线,验证了有限元模型的正确性以及参数选取的合理性,后续的实际工程项目可采用有限元模拟代替试桩指导设计和施工,缩短施工周期。

关键词：静压随钻跟管桩圆砾碎屑岩低应变法静载荷试验有限元分析

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