固結飽和土沉樁引起的超靜孔隙水壓力

某廠房地基由于軟土層較厚,在大面積沉樁施工時引起較高的土體壓應力和超靜孔隙水壓力。試驗區(qū)基坑開挖后發(fā)現樁頭有上浮及偏移現象,若不采取有效措施則必然導致基坑開挖失穩(wěn)及整個樁基的承載力下降。通過設置間距合理的豎向排水體進行治理及現場監(jiān)測,最終保證了樁基及整個基坑開挖的安全。

飽和粘土中單樁沉樁引起的超孔隙水壓力分析——以圓柱孔擴張理論為基礎，通過實測資料的分析，探討了沉樁時單樁周圍土中產生的超孔隙水壓力的大小、分布及影響范圍，得出了單樁沉樁后土體中沿徑向及深度方向的超靜孔隙水壓力規(guī)律，并與理論解進行了對比。

以圓柱孔擴張理論為基礎,通過實測資料的分析,探討了沉樁時單樁周圍土中產生的超孔隙水壓力的大小、分布及影響范圍,得出了單樁沉樁后土體中沿徑向及深度方向的超靜孔隙水壓力規(guī)律,并與理論解進行了對比。

飽和軟土地基中樁基設計與沉樁引起的超孔隙水壓力大小及其消散有密切關系。通過對擠土樁沉樁過程的理論研究和資料分析,探討了沉樁時單樁與群樁周圍土中產生的超孔隙水壓力的大小、分布及影響范圍。并對實測資料進行了對比和概述。

文章通過某試驗段cfg單樁及群樁施工過程中樁周軟土孔隙水壓力的監(jiān)測,分析了單樁和群樁施工引起的超靜孔隙水壓力累積及消散過程,對比了兩者的一些相同點及不同點。分析認為,群樁施工過程產生的超靜孔隙水壓力不是各單樁對樁周軟土影響的簡單疊加,而是各單樁施工綜合影響的結果,期間伴隨著超靜孔壓的不斷累積和不斷消散,群樁超靜孔壓的這種反復累積消散的疊加效應將對樁周淤泥質軟土產生很大的擾動。

軟粘土層深厚的地區(qū)進行預制樁沉樁施工將產生超靜孔隙水壓力的累積,過高的超靜孔隙水壓力會使周圍土體及建筑、地下管線等產生較大的變位,甚至產生破壞。結合實際工程,介紹了沉樁施工所引起超靜孔隙水壓力變化的原型試驗。試驗表明,單樁沉樁顯著影響范圍可達15m,沉樁引起的超靜孔隙水壓力水平可以達到甚至超過上覆有效土壓力,并出現兩個不同的相對穩(wěn)定水平階段。

在深厚軟土地區(qū)采用錘擊法進行預應力管樁施工,由于土體受到劇烈擾動及軟土較差的滲透性,會在樁周軟土中產生很高的超靜孔隙水壓力。通過對現場實測超靜孔隙水壓力資料的分析和整理,探討增強型離心樁施工產生的超靜孔隙水壓力在徑向及深度上的分布規(guī)律,研究單樁施工不同時刻超靜孔隙水壓力變化規(guī)律。分析結果表明:單樁的沉樁顯著影響范圍為17.5倍樁徑,超靜孔隙壓力的峰值并不一定出現在末節(jié)管樁施工結束后,另外,增強型離心樁單樁施工產生的超靜孔隙水壓力比普通的預應力管樁產生的超靜孔隙水壓力消散得快,在施工結束4h后,可以消散70%～80%。

為研究水平旋噴成樁對周圍地層的影響問題,優(yōu)化水平旋噴樁設計施工,采用現場試驗的方法研究了水平旋噴成樁引起超靜孔隙水壓力的變化規(guī)律,探討了水平旋噴施工的影響范圍。水平旋噴成樁對周圍地層的擾動較大,引發(fā)土體中產生較高的超靜孔隙水壓力。通過對水平旋噴成樁過程的分析,可以分為高壓射流形成階段,高壓射流與土體相互作用階段和水泥土固化階段。研究結果表明:水平旋噴成樁產生的超靜孔隙水壓力隨著施工階段的改變而變化,高壓流體注入時有所增大,而鉆噴桿卸桿時則有所減小;成樁引起的最大超靜孔隙水壓力與注漿壓力呈近似線性關系;隨著施工距離的增大,超靜孔隙水壓力不斷減小,當施工距離大于15m時,基本可以忽略成樁引起的超靜孔隙水壓力;以水平旋噴成樁引起地層反應小于5%作為影響范圍控制值,則超靜孔隙水壓力影響范圍約為15~20倍成樁半徑,可以采用指數函數的形式表達超靜孔隙水壓力與施工距離的關系。

管樁沉樁過程中孔隙水壓力的產生與消散過程對樁承載力變化分析具有重要意義,在飽和軟粘土中孔隙水壓力消散比例與樁的承載力提高比例是同步的,研究沉樁前后孔隙水壓力的變化對工程實踐很有幫助。本文綜述前人研究的工作成果并在此基礎上,采用多種方法對工程算例進行計算并對結果和影響因素等進行分析,提出各種理論的差異以及工程應用的一些建議。

通過對擠土樁樁基施工過程中實測資料的分析和理論研究,認為群樁施工時的超孔隙水壓力與單樁情況下的不同.雖然群樁的影響因素更為復雜,但在各樁施工時的相互影響和“水裂”作用的限制下,孔隙水壓力值仍會趨于穩(wěn)定.為此對飽和軟土中樁群范圍內超孔隙水壓力的產生、分布和變化趨勢進行了探討,對樁群外超孔隙水壓力的分布規(guī)律和影響范圍也進行了討論.

假定土體為飽和多孔黏彈性介質,采用burgers四元件流變模型來描述,結合建立在terzaghi-rendulic固結理論基礎上的固結-流變耦合模型,采用復變函數解法,利用復變量將原平面上的研究域保角映射到像平面上的圓環(huán)域內,在像平面上求解以超靜孔隙水壓力為變量的控制方程,進而得到原平面域上軟土盾構隧道的超靜孔隙水壓力的解析表達式。并在此基礎上,研究了襯砌排水邊界條件下盾構隧道的孔隙水壓力問題以及土體特性對孔隙水壓力的影響。

基于adina有限元程序和三維biot固結有限元理論,定義樁周土為多孔介質材料,以圓柱形空腔體擴張理論為模型,模擬了一實體工程單樁沉樁過程.考慮實體工程的雙面排水條件,計算得到了沉樁完成后樁周初始超孔隙水壓力沿樁深度及徑向的分布規(guī)律,同時計算了樁周土體90d內孔隙水壓力的消散狀況.在此基礎上,對樁周土因超孔隙水壓的消散引起的再固結沉降進行了計算分析,得出的結果與實測結果進行了比較.研究結果表明,考慮彈塑性本構關系和三維滲流固結的有限元模型能較好地模擬沉樁引起的超孔隙水壓及其消散過程.

通過對vesic、徐永福、王偉等人推導出的超孔隙水壓力理論解的分析,發(fā)現這些理論解都存在一定的缺陷,在vesic和王偉推導出的理論解中,考慮土體的應變軟化和圓孔擴張,結合henkel公式推導出修正后的超孔隙水壓力理論解。結合工程實例進行比較驗證,結果表明,修正后的理論值更符合工程實際情況,可為樁基工程提供設計和施工參數。

基于mohr-coulomb屈服準則,在考慮土體的內摩擦角φ的情況下,推導了盾構通過時引起的超孔隙水壓力的公式并與φ=0的情況作了比較,表明φ值使得塑性區(qū)范圍和超孔隙水壓力值變大.塑性區(qū)的范圍和塑性區(qū)內超孔隙水壓力的主要影響因素是盾構土艙壓力,但彈塑性區(qū)交界處的超孔隙水壓力值為a6ccos∮(a為henkel系數,c為土的粘聚力),與土艙壓力無關.以上海地鐵10號線同濟大學站—國權路站區(qū)間隧道為實例,對此進行現場監(jiān)測,結果顯示解析解與實測值吻合較好;提出開孔釋放超孔隙水壓力對策,經實踐檢驗非常有效.

地下水與孔隙水壓力——1地下水的賦存和靜水壓力　　2滲流、滲透力和滲透破壞　　3超靜水壓力　　4地下水與工程　　

地下水與孔隙水壓力——1地下水的賦存和靜水壓力　　2滲流、滲透力和滲透破壞　　3超靜水壓力　　4地下水與工程　　

測量專業(yè)作業(yè)指導書 孔隙水壓力監(jiān)測實施細則 文件編號： 版本號： 分發(fā)號： 編制： 批準： 生效日期： 孔隙水壓力監(jiān)測實施細則 1．目的 為使測試人員在做檢測時有章可循，并使其操作合乎規(guī)范。 2．適用范圍 適用于孔隙水壓力監(jiān)測。 3．檢測內容 通過在受力面埋設孔隙水壓力計，對基坑孔隙水壓力變化進行量測。 4．檢測依據 《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》（gb50497—2009）； 《孔隙水壓力測試規(guī)程》（cecs55:93）。 5．主要儀器設備 5.1頻率讀數儀； 5.2孔隙水壓力計：孔隙水壓力計的量程宜為設計值的2倍，分辯率（%f·s）不宜低于 0.2%f·s，精度不宜低于0.5%f·s。 6.檢測條件 6.1氣溫應在-5℃~+45℃； 6.2相對濕度30%~85%。 7.檢測前的準備 7.1檢測儀器和計量器具必須滿足精度、等級要求，并應有計量部門定期

xx有限責任公司 【基坑孔隙水壓力監(jiān)測】 作業(yè)指導書 文件版號：2014年版副本控制：(不)受控類 編寫人：編號： 審核人：分發(fā)號： 批準人：持有人: 2014年11月10日 2 xx有限責任公司 作業(yè)指導書 文件編號： 第a版第0次修改 修訂頁 第1頁共1頁 生效日期：2014年12月10日 修改記錄 版號章節(jié)號 修訂 次數 修訂內容批準人日期 3 xx有限責任公司 作業(yè)指導書 文件編號： 第a版第0次修改 基坑孔隙水壓力監(jiān)測 第1頁共10頁 生效日期：2014年12月10日 1.目的 孔隙水壓力變化是土體應力狀態(tài)發(fā)生變化的先兆，依據基坑設計、施工工藝及監(jiān)測區(qū)域水文 地質特點，通過預埋孔隙水壓力傳感器，利用測讀儀器（頻率讀數儀）定期測讀預埋傳感器讀 數，并換算獲得孔隙水壓力隨

海相軟土中預應力薄壁管樁采用錘擊法施工會產生較大的超孔隙水壓力。通過某工程實測表明:群樁施工引起的孔壓在初期消散較快,其后逐漸緩慢;引起的最大孔壓接近于80kpa。在群樁施工結束的1個多月后,樁間土超靜孔隙水壓力尚未能徹底消散,剩余的最大超靜孔隙水壓力還有10~20kpa。群樁的施工導致孔壓的疊加,對孔隙水壓力的大小產生顯著的影響。因此,必須采取合理的施工工藝,來控制孔隙水壓力并加快孔隙水壓力的消散,以使群樁施工能順利的進行。

軟粘土層深厚的地區(qū)進行預制樁沉樁將產生超靜孔隙水壓力的累積,過高的超靜孔隙水壓力使周圍土體及建筑、地下管線等產生較大的變位,甚至產生破壞。以一次沉樁引起的超靜孔隙水壓力的原型試驗,表明,單樁沉樁顯著影響范圍可達15m,沉樁引起的超靜孔隙水壓力水平可以達到甚至超過上覆有效土壓力,并出現兩個不同的相對穩(wěn)定水平階段。

為了研究軟土地基正常固結飽和粘性土孔隙水壓力性狀,利用重塑飽和粘性土探討了固結不排水三軸試驗中孔隙水壓力表達式,由有效路徑唯一性提出了一個適于不同總應力路徑的孔隙水壓力方程,反映了土的非線性應力應變特性。

骨架各向異性對飽和砂土孔隙水壓力的影響——利用固體力學的規(guī)范空間理論，并基于各向異性子空間中土體體積的模態(tài)變化量及其產生機理，給出了統一形式的各向異性土體的孔隙水壓力公式，討論了各向異性孔隙水壓力系數的試驗測定方案，計算了橫觀各向同性對孔隙水...