離心樁施工引起的超靜孔隙水壓力

根據(jù)飽和粘土中沉樁特點(diǎn),用柱孔擴(kuò)張理論模擬其貫入過程,將擴(kuò)張后周圍土體分為塑性區(qū)和彈性區(qū),由柱孔擴(kuò)張基本平衡方程和邊界條件,采用能夠考慮天然狀態(tài)土體實(shí)際固結(jié)性狀的ko固結(jié)土體本構(gòu)模型的屈服面方程為屈服準(zhǔn)則,以對數(shù)應(yīng)變考慮樁周土體發(fā)生的大變形,結(jié)合henkel孔壓公式,推導(dǎo)出沉樁后樁周超靜孔隙水壓力的理論表達(dá)式。通過算例分析了土體剪切模量、臨界狀態(tài)應(yīng)力比、超固結(jié)比和靜止側(cè)壓力系數(shù)對超靜孔隙水壓力的影響。同時(shí),與基于修正劍橋模型解答和工程實(shí)例進(jìn)行對比分析,理論計(jì)算值和現(xiàn)場實(shí)測值吻合較好,表明理論結(jié)果的合理性與實(shí)用性。

根據(jù)飽和粘土中沉樁特點(diǎn),用柱孔擴(kuò)張理論模擬其貫入過程,將擴(kuò)張后周圍土體分為塑性區(qū)和彈性區(qū),由柱孔擴(kuò)張基本平衡方程和邊界條件,采用能夠考慮天然狀態(tài)土體實(shí)際固結(jié)性狀的ko固結(jié)土體本構(gòu)模型的屈服面方程為屈服準(zhǔn)則,以對數(shù)應(yīng)變考慮樁周土體發(fā)生的大變形,結(jié)合henkel孔壓公式,推導(dǎo)出沉樁后樁周超靜孔隙水壓力的理論表達(dá)式.通過算例分析了土體剪切模量、臨界狀態(tài)應(yīng)力比、超固結(jié)比和靜止側(cè)壓力系數(shù)對超靜孔隙水壓力的影響.同時(shí),與基于修正劍橋模型解答和工程實(shí)例進(jìn)行對比分析,理論計(jì)算值和現(xiàn)場實(shí)測值吻合較好,表明理論結(jié)果的合理性與實(shí)用性.

根據(jù)飽和粘土中沉樁特點(diǎn),用柱孔擴(kuò)張理論模擬其貫入過程,將擴(kuò)張后周圍土體分為塑性區(qū)和彈性區(qū),由柱孔擴(kuò)張基本平衡方程和邊界條件,采用能夠考慮天然狀態(tài)土體實(shí)際固結(jié)性狀的k_o固結(jié)土體本構(gòu)模型的屈服面方程為屈服準(zhǔn)則,以對數(shù)應(yīng)變考慮樁周土體發(fā)生的大變形,結(jié)合henkel孔壓公式,推導(dǎo)出沉樁后樁周超靜孔隙水壓力的理論表達(dá)式。通過算例分析了土體剪切模量、臨界狀態(tài)應(yīng)力比、超固結(jié)比和靜止側(cè)壓力系數(shù)對超靜孔隙水壓力的影響。同時(shí),與基于修正劍橋模型解答和工程實(shí)例進(jìn)行對比分析,理論計(jì)算值和現(xiàn)場實(shí)測值吻合較好,表明理論結(jié)果的合理性與實(shí)用性。

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(shè)計(jì)施工,采用現(xiàn)場試驗(yàn)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(chǎn)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(jié)果表明:水平旋噴成樁產(chǎn)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(shí)有所增大,而鉆噴桿卸桿時(shí)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(guān)系;隨著施工距離的增大,超靜孔隙水壓力不斷減小,當(dāng)施工距離大于15m時(shí),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(yīng)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(shù)函數(shù)的形式表達(dá)超靜孔隙水壓力與施工距離的關(guān)系。

軟粘土層深厚的地區(qū)進(jìn)行預(yù)制樁沉樁施工將產(chǎn)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(chǎn)生較大的變位,甚至產(chǎn)生破壞。結(jié)合實(shí)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(yàn)。試驗(yàn)表明,單樁沉樁顯著影響范圍可達(dá)15m,沉樁引起的超靜孔隙水壓力水平可以達(dá)到甚至超過上覆有效土壓力,并出現(xiàn)兩個不同的相對穩(wěn)定水平階段。

基于mohr-coulomb屈服準(zhǔn)則,在考慮土體的內(nèi)摩擦角φ的情況下,推導(dǎo)了盾構(gòu)通過時(shí)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(nèi)超孔隙水壓力的主要影響因素是盾構(gòu)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(shù),c為土的粘聚力),與土艙壓力無關(guān).以上海地鐵10號線同濟(jì)大學(xué)站—國權(quán)路站區(qū)間隧道為實(shí)例,對此進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測,結(jié)果顯示解析解與實(shí)測值吻合較好;提出開孔釋放超孔隙水壓力對策,經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)非常有效.

海相軟土中預(yù)應(yīng)力薄壁管樁采用錘擊法施工會產(chǎn)生較大的超孔隙水壓力。通過某工程實(shí)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(jié)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(dǎo)致孔壓的疊加,對孔隙水壓力的大小產(chǎn)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(jìn)行。

假定土體為飽和多孔黏彈性介質(zhì),采用burgers四元件流變模型來描述,結(jié)合建立在terzaghi-rendulic固結(jié)理論基礎(chǔ)上的固結(jié)-流變耦合模型,采用復(fù)變函數(shù)解法,利用復(fù)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(nèi),在像平面上求解以超靜孔隙水壓力為變量的控制方程,進(jìn)而得到原平面域上軟土盾構(gòu)隧道的超靜孔隙水壓力的解析表達(dá)式。并在此基礎(chǔ)上,研究了襯砌排水邊界條件下盾構(gòu)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。

當(dāng)采用振動沉管法施工cfg樁時(shí),沉管的振動和擠壓效應(yīng)將對樁周土產(chǎn)生極大的擾動,對飽和軟粘土則會引起很大的超靜孔隙水壓力。通過某工程現(xiàn)場cfg樁施工所觀測的樁周超靜孔壓數(shù)據(jù)的分析和整理,系統(tǒng)研究了單樁施工產(chǎn)生的超靜孔壓的發(fā)生發(fā)展過程,分析了超靜孔壓在樁周徑向及深度上的分布,探討了超靜孔壓的消散規(guī)律,以期為優(yōu)化這類樁的施工以及合理樁間距的確定提供現(xiàn)場實(shí)測資料。

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(dǎo)書 孔隙水壓力監(jiān)測實(shí)施細(xì)則 文件編號： 版本號： 分發(fā)號： 編制： 批準(zhǔn)： 生效日期： 孔隙水壓力監(jiān)測實(shí)施細(xì)則 1．目的 為使測試人員在做檢測時(shí)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(nèi)容 通過在受力面埋設(shè)孔隙水壓力計(jì)，對基坑孔隙水壓力變化進(jìn)行量測。 4．檢測依據(jù) 《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（gb50497—2009）； 《孔隙水壓力測試規(guī)程》（cecs55:93）。 5．主要儀器設(shè)備 5.1頻率讀數(shù)儀； 5.2孔隙水壓力計(jì)：孔隙水壓力計(jì)的量程宜為設(shè)計(jì)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(yīng)在-5℃~+45℃； 6.2相對濕度30%~85%。 7.檢測前的準(zhǔn)備 7.1檢測儀器和計(jì)量器具必須滿足精度、等級要求，并應(yīng)有計(jì)量部門定期

xx有限責(zé)任公司 【基坑孔隙水壓力監(jiān)測】 作業(yè)指導(dǎo)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(zhǔn)人：持有人: 2014年11月10日 2 xx有限責(zé)任公司 作業(yè)指導(dǎo)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(shù) 修訂內(nèi)容批準(zhǔn)人日期 3 xx有限責(zé)任公司 作業(yè)指導(dǎo)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(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化的先兆，依據(jù)基坑設(shè)計(jì)、施工工藝及監(jiān)測區(qū)域水文 地質(zhì)特點(diǎn)，通過預(yù)埋孔隙水壓力傳感器，利用測讀儀器（頻率讀數(shù)儀）定期測讀預(yù)埋傳感器讀 數(shù)，并換算獲得孔隙水壓力隨

為研究高壓旋噴樁施工引起孔隙水壓力的變化規(guī)律,以某濱海區(qū)域一工程現(xiàn)場試驗(yàn)為基礎(chǔ),建立數(shù)值分析模型,對高壓旋噴樁施工進(jìn)行模擬.結(jié)果表明:不同深度處的土體孔隙水壓力沿徑向基本呈對數(shù)衰減,孔隙水壓力沿深度大體上呈遞減趨勢,局部出現(xiàn)拐點(diǎn),有覆土情況下的有限元計(jì)算值更接近實(shí)測數(shù)據(jù),深層有限元計(jì)算方法得出的孔隙水壓力的消散過程與實(shí)測數(shù)據(jù)擬合較好,且隨著深度減小誤差增大,隨著注漿壓力的增大,孔隙水壓力也增加.

軟土地基中水泥粉煤灰碎石樁(簡稱cfg樁)采用振動沉管法施工會產(chǎn)生較大的超孔隙水壓力。本文采用經(jīng)典的圓孔擴(kuò)張理論,推導(dǎo)出了計(jì)算沉樁引起的孔隙水壓力的基本公式,并給出了其中的關(guān)鍵參數(shù)——孔隙水壓力系數(shù)af的取值方法。結(jié)合工程試驗(yàn),通過分析模擬軟土地基中cfg樁單樁施工引起的孔隙水壓力現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù),得出了孔隙水壓力的變化規(guī)律。結(jié)果表明,該計(jì)算方法較為可靠,可以用于沉樁的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

通過對擠土樁樁基施工過程中實(shí)測資料的分析和理論研究,認(rèn)為群樁施工時(shí)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(fù)雜,但在各樁施工時(shí)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(nèi)超孔隙水壓力的產(chǎn)生、分布和變化趨勢進(jìn)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(jìn)行了討論.

依托江蘇某省道軟基處理工程對樁周土壓力和超孔隙水壓力進(jìn)行現(xiàn)場測試。測試結(jié)果表明:粉噴樁施工過程中樁周土體同步產(chǎn)生較大超靜孔隙水壓力和土壓力,隨離樁距離增大而減小;施工完成后1小時(shí)內(nèi)超孔隙水壓力基本消散完畢;粉噴樁施工速度越快,土體中產(chǎn)生的超孔壓越大;超孔壓朝著施工方向累積,背著施工方向表現(xiàn)出遮蔽現(xiàn)象;跳打施工比順序施工所產(chǎn)生的超孔壓要小。通過改進(jìn)施工速度、順序、方向以及樁間距能有效地減小粉噴樁施工引起的超孔隙水壓力。

通過對樁基施工過程中實(shí)測資料的分析,探討了沉樁時(shí)單樁周圍土中產(chǎn)生的超孔隙水壓力的大小、分布及影響范圍,并與理論解進(jìn)行了對比。還對樁-土界面處的超孔隙水壓力進(jìn)行了討論。

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(kuò)張理論為基礎(chǔ)，通過實(shí)測資料的分析，探討了沉樁時(shí)單樁周圍土中產(chǎn)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(jìn)行了對比。

以圓柱孔擴(kuò)張理論為基礎(chǔ),通過實(shí)測資料的分析,探討了沉樁時(shí)單樁周圍土中產(chǎn)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(jìn)行了對比。

孔隙水壓力是影響軟土地基中樁基設(shè)計(jì)和施工的重要因素,文中討論了單樁施工時(shí)對孔隙水壓力的影響規(guī)律和影響范圍,這些結(jié)果可為進(jìn)一步的理論研究和機(jī)理探討積累資料和經(jīng)驗(yàn)。

飽和軟土地基中樁基設(shè)計(jì)與沉樁引起的超孔隙水壓力大小及其消散有密切關(guān)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(shí)單樁與群樁周圍土中產(chǎn)生的超孔隙水壓力的大小、分布及影響范圍。并對實(shí)測資料進(jìn)行了對比和概述。