螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术在复合地基中的应用研究

螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术在复合地基中的应用研究

周迎新[1]2001年在《螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术在复合地基中的应用研究》文中研究表明随着我国国民经济的发展,刚性桩复合地基在高层建筑中应用越来越广泛。它具有单桩强度高、承载力高、变形小的特点,在华北地区常用于高层建筑的地基处理。其中,螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术自研制以来,已在多项复合地基工程中进行了应用,较好地解决了软弱地层成孔困难的问题,适应地质条件范围广,成桩速度较快,工期短、工效高;与复合地基成桩时的泥浆护壁成孔工艺、振冲桩工艺或振动沉管工艺施工比较,具有无振动、无污染、无噪音的优点;另外,压入钻杆内的混凝土为泵送免振混凝土,因此桩体质量易于保证;与泥浆护壁和干作业成孔工艺相比,螺旋钻孔压灌混凝土成桩的侧阻和端阻都有相应的提高,桩的承载性能较好,复合地基的变形较小。随着刚性桩复合地基在高层建筑中的应用,该技术将具有广泛的应用前景。 本次研究是在螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术的基础上,通过该技术在复合地基成桩中的具体应用,对复合地基中螺旋钻孔压灌混凝土桩的成桩设备及工艺参数、成桩后桩体的承载性状、影响成桩质量的因素及该技术在工程中的具体应用和社会经济效益等问题进行了研究。 研究表明,螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术在复合地基中的应用是可行的,它在减小复合地基的沉降量,保证基桩的成桩质量,提高承载力,节约工程造价,缩短工期等方面均有显着作用。另外,本次研究对复合地基中螺旋钻孔压灌混凝土桩的设计参数的选取提供了参考和建议。

牛海连[2]2009年在《长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基理论与设计计算方法研究》文中研究表明长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基是一种新型地基加固技术,该工艺是由长螺旋钻机、混凝土泵和混凝土搅拌机组成的完整施工体系。长螺旋钻孔压灌混凝土桩具有单桩承载力高、施工效率高、环保经济等优点,己成为在城区和居民区采用的首选工艺,并取得了较好的社会效益和经济效益。大量的工程实践表明长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基在技术上己趋于成熟,但其设计理论却落后于工程实践。本文根据实际情况在这方面进行一定的探索,并期望取得一定的成果。本文详细分析了竖向荷载作用下复合地基的工作性状和作用机理,并在此基础上总结了长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基的承载力和沉降的计算方法,通过工程实例对各种计算方法进行对比、分析。分析发现,承载力的两种方法各有优缺点,但由于龚晓南法中的参数难以确定,实际工程中规范的CFG桩法应用较广泛;对于沉降,叁种方法均有各自的特点,但利用规范CFG桩法计算的沉降量与实测沉降量、有限元模拟沉降量比较贴近,由此,本文提出对于桩端下卧层承载力较高的地基,采用规范的CFG桩法计算复合地基的沉降比较贴近实际情况。利用有限元软件分析了褥垫层对竖向荷载作用下长螺旋钻孔压灌混凝土单桩复合地基工作性状的影响,得出一系列曲线,并结合所得曲线对其影响进行了深入分析。通过搜集大量有关长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基的资料,总结出长螺旋钻孔压灌混凝土桩的施工工艺与质量控制要点,并对长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基的检验检测技术原理进行了简单介绍。通过上述分析和研究,本文建立一套关于长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基的较为完整的设计计算方法体系,为以后长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基的设计和施工,提供参考依据。

李真[3]2008年在《长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基受荷机理分析》文中研究表明本文介绍了一种新的地基加固技术——长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基,该工艺是由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整施工体系。由于该桩型复合地基独特的优越性,已成为在城区和居民区采用的首选工艺。首先,本文通过搜集大量有关长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基的资料,总结了其施工工艺、施工中常见的问题及质量控制措施、垂直荷载作用下复合地基的受力性状等。其次,本文以有限元程序——ANSYS为工具,对长螺旋钻孔管内泵压CFG单桩复合地基在竖向荷载作用下的工作性状进行了叁维数值模拟分析,利用计算结果,得出了桩身竖向位移、轴向应力、桩侧摩阻力等的分布曲线;通过对这些曲线的深入分析,归纳出了长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基的荷载传递机理。然后,本文对影响长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基工作性状的各种因素(包括褥垫层模量及厚度、桩端土模量、桩长及桩体模量等)进行了有限元模拟分析,得出一系列的应力应变曲线,结合所得曲线对各影响因素进行了深入分析。通过多个工程实例,结合有限元模拟所得的p-s曲线,总结出了长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基的破坏模式和破坏机理。最后,本文将长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基与其他桩型的经济指标进行了比较,得出了该桩型良好的经济性。通过上述分析和研究,本文建立了一套关于长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基的较为完整的理论体系。为以后长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基的设计和应用,提供了一定的理论基础。

王维玉[4]2002年在《螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术在高层建筑中的应用》文中进行了进一步梳理本文介绍了螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基的设计、施工工艺及成桩机具,并通过工程实例进行了验证。

郑俊杰[5]2001年在《复合地基承载特性分析及设计方法研究》文中研究指明地基处理是目前土木工程中比较活跃的研究领域,复合地基理论近十多年,得到了较大的发展。但是由于复合地基中设置的增强体材料不同、强度不同、发挥的效用不完全相同,因而各类复合地基的机理也就不相同,这就导致各类复合地基的承载力计算方法、沉降计算方法各不相同。 本文对于复合地基的承载特性及设计方法进行了较系统的研究。 首先,对现有散体材料桩的极限承载力计算公式进行了讨论,提出了修正的被动土压力法,使计算结果更为合理。在工程实践及实验基础上,提出了考虑桩与桩间土横向相互作用的散体材料桩复合地基的承载力计算公式。讨论了散体材料桩复合地基沉降计算方法,给出了散体材料桩桩身变形模量的确定方法。利用参变量最小势能原理,求出了散体材料桩扩张问题的解析解。讨论了散体材料桩复合地基的一般设计方法。 其次,在分析了柔性桩的荷载传递机理后,利用弹性力学的方法,求解了柔性桩复合地基中的桩身应力,为柔性桩复合地基桩土应力比的确定提供了一种新途径。将石灰桩简化为砂井,参照非理想竖井排水理论,对石灰桩复合地基进行了固结分析。在进行了石灰桩复合地基静载荷试验的基础上,得到石灰桩复合地基中桩土分担荷载比、桩土应力比、桩体比例界限及静载试验时沉降比取值。在阐明了石灰桩复合地基的作用机理后,提出了石灰桩在新回填土地基及非均匀地基上的设计方法,给出了加固填土的折减系数和加固非均匀地基的影响系数,讨论了石灰桩复合地基的沉降计算方法。当采用静力触探检测桩身强度及桩间土强度时,文中给出了桩土应力比的计算式,从而勿需进行复合地基静载荷试验及进行加固效果的评价。本文对深层搅拌水泥土桩设计和施工中存在的问题进行了讨论。 第叁,讨论了刚性桩复合地基的设计思想,在软土地区进行了粉煤灰混凝土桩复合地基在不同压板下的静载荷试验,确定了桩间土承载力发挥系数。通过不同厚度褥垫层的试验,结合工程实践,得到刚性桩复合地基褥垫层的合理厚度,讨论了刚性桩复合地基的承载力计算方法、沉降计算方法以及刚性桩复合地基设计参数的选取问题。对粉煤灰混凝土桩桩体材料进行了配比试验,同时对粉煤灰混凝土桩在软土地区的施工工艺进行了研究。对刚性桩复合地基承载力的概率特性进行了分析。讨论了带褥垫层刚性桩复合地基的抗震机理。 最后,提出了多元复合地基的新概念,将多元复合地基分为两大类,并根据面积加权的原理,提出了两类多元复合地基的承载力计算方法。针对两类多元复合地浙江大学博士学位论文 复合地基承载特性分析及设计方法研究 郑俊杰2001年5月基的不同受力机理,提出了沉降计算方法。提出了多元复合地基的检测方法。从而建立了多元复合地基较完整的理论体系。

薛江炜[6]2008年在《刚性桩的头、身和脚》文中指出在岩土工程地基处理领域,专利技术的发展日新月异,取得了良好的社会效益和经济效益,但专门针对专利创新方法的研究目前还是空白。本文所称的专利创新的概念是:“以申报发明专利为研究的出发点和落脚点,符合新颖性、创造性和实用性这叁个发明专利实质性审查条件的创新”。本文以侧重于刚性桩的专利技术为切入点,通过对地基处理领域刚性桩专利创新方法的研究和实践,对当前应用广泛、影响较大的一些刚性桩专利技术从专利申报、作用机理、相关技术等方面进行了分类整理、归纳总结和比较探讨,取得了静夯(200610009144.9)和桩伴侣(200710160966.1)两项专利创新的成果。本文主要在以下方面进行了探索和尝试:1、提出专利创新的概念,探讨了专利创新、实施自主知识产权战略的意义;2、对地基处理常规的分类与IPC国际专利的分类进行了比较,打破常规,将桩分解为头、身和脚叁个部位分别阐述,利用已有的研究成果和发明寻找新的发明灵感;3、对当前应用广泛、影响较大的一些刚性桩专利技术,从作用机理、专利申报、相关技术等方面进行了分类整理、归纳总结和比较探讨,主要有:1>改变桩身的横截面的薄壁筒桩与劲芯桩,2>改变桩身纵断面的支盘桩和后注浆,3>广义改变纵断面的多桩型组合,4>宏观上改变桩纵断面的变刚度设计方法,5>在桩脚上做扩大头的静夯、复合载体夯扩桩,6>改变桩头构造形式的预留沉降、位移调节和桩伴侣等。4、在此基础上,提出了静夯(200610009144.9)与桩伴侣(200710160966.1)这两项专利技术,并分别介绍了他们的发明思路、内容和研究现状;5、结合桩伴侣的应用,提出了反映建设项目全寿命期的时间-沉降量(T-S)曲线和人为创造T-S曲线的构造和设计计算方法。

秦继英[7]2006年在《CFG桩复合地基理论及工程应用研究》文中提出近年来,随着经济的发展,土木工程建设规模的扩大,对原有软弱地基的处理成为建筑设计和施工越来越被关注的环节,CFG桩复合地基法以其经济、快捷和效果良好等优点,在工程上得到了广泛的应用。特别是,CFG桩复合地基能较大幅度地提高地基的承载能力,可以有效地控制建筑物的沉降变形,使得其应用范围也由初期的多层建筑向高层建筑发展。本文以CFG桩复合地基在高层建筑中的应用为研究目的,结合具体的工程案例,对CFG桩复合地基进行了较为系统的研究。首先,对本文的研究目的、意义、方法及CFG桩复合地基的研究现状进行了综述,探讨了CFG桩复合地基的工程特性和工作机理,并详细分析了垂直荷载作用下CFG桩复合地基的性状,得知由于褥垫层的设置,提高了桩间土的承载力、减少了复合土层的变形,为其在高层建筑中的应用奠定了理论基础。其次,在分析CFG桩复合地基的设计思想的基础上,详细论述了CFG桩复合地基承载力和沉降的一些常用的设计计算方法,并对这些计算方法进行了深入的比较分析,认为对于承载力的计算,推荐使用牛志荣等改进的承载力估算公式,但在安全系数k和桩间土强度提高系数a的取值过于保守,应进行修正,安全系数k取1.2~1.5之间,桩间土强度提高系数a取1.0~1.2之间,是比较合理的;对于沉降计算,本文认为,应力修正法忽略了桩体的存在计算结果误差较大,数值计算法比较可靠但难度较大、耗时较长,而规范法则应在应力场和加固区复合模量的取值两方面进行改善。再次,笔者根据自己多年的经验,对CFG桩复合地基的施工管理进行了研究。分析了施工过程中管理的重点以及施工质量管理的检测和验收;比较分析了CFG桩复合地基常用的振动沉管成桩工艺和螺旋钻管成桩工艺,针对施工中常见的问题,总结出了相应的质量保证措施;结合具体的工程案例,对CFG桩复合地基的施工工期进行分析,并与常规桩基础(预制桩、钻孔灌注桩和预应力管桩)进行比较,指出CFG桩复合地基不仅在经济效益上有优势,在施工工期上同样具有明显的优势。最后,在论文前面各章研究的基础上,结合高层住宅建筑的工程实例,从CFG桩复合地基的方案选择到设计、施工、效果评价及沉降监测等方面进行详细、具体而深入的系统研究,证实较之其它桩基础相比,CFG桩复合地基在高层建筑方面的应用,无论在经济效益、环境效益还是社会效益方面都具有明显的优势,应大力予以推广和利用,拥有广阔的发展前景。然而,就当前CFG桩复合地基的理论研究而言,其发展远落后于工程实践,还有待进一步完善,特别是在抗震分析、可靠性和原位检测技术等方面需要更加深入而系统地开展研究。

张良[8]2011年在《CFG桩复合地基在南阳地区的应用研究》文中提出随着我国各地城市化进程的高速发展,建筑用地日趋紧张,高层建筑已成为城市建设的主导,随着建筑物高度的增加,建筑荷载必然增大,对地基承载力有了更高的要求,传统的地基处理技术往往不能满足高承载力的要求,桩基础有较高的承载力,但造价高且工期长,CFG桩复合地基是近些年来发展起来的处理软弱地基的一种较新的方法,因其具有工艺简单,用材经济环保,造价低且加固效果良好等优点,在我国得到迅速推广,取得了良好的经济效益和社会效益。本文概述了地基处理的必要性和重要意义,总结了复合地基的概念和分类并分析了其加固原理,指出了CFG桩与传统桩基的区别并总结了CFG桩复合地基的优点,对CFG桩的刚性做了简要探讨;分析了CFG单桩复合地基静载荷试验的检测过程和方法,总结了南阳地区具有代表性的四个地层区域并选取典型的CFG桩复合地基工程实例进行总结分析,对该技术进一步推广应用提供了借鉴和参考;通过在有限元软件ANSYS中建立CFG桩土简化有限元模型,经过模拟加载求解得出的模拟沉降量与静载荷试验沉降量进行对比分析,结果表明了其分析预测CFG桩复合地基承载力特征值的可行性;研究了长螺旋钻孔管内泵压CFG桩施工中的主要技术环节,总结了CFG桩复合地基施工质量检测项目;对南阳市汉景苑付3#楼CFG桩复合地基工程实例进行了施工质量保证项目的分析计算并对其加固效果做了评价;通过对该工程实例进行技术经济性比较分析,用具体数据说明了其在经济和社会效益、施工工期及施工工艺等方面的优越性;最后,笔者结合在大量工程实践中得到的经验教训,对CFG桩复合地基工程应用中在施工工艺选择、施打顺序及保护桩长的留置长度等方面进行了分析和探讨,总结了一些较成熟的经验,对其今后工程应用具有一定的指导和参考意义。本文鉴于CFG桩复合地基在南阳地区的广泛应用,总结了南阳市白河两岸、中心城区、高新区、西岗四个典型地层区域,可对南阳及其他类似地层地区今后CFG桩复合地基的工程应用提供一定的技术指导和参考。

麦文远[9]2013年在《CM叁维高强复合地基技术在复合地基中的应用》文中提出结合具体工程实例,分析了该工程桩基单桩竖向承载力特征值不满足设计要求的原因,提出了由长螺旋压灌注桩复合地基改造成CM叁维高强复合地基的方案,介绍了改造方案的工艺要点,为长螺旋压灌注桩复合地基承载力不足而补救积累了经验。论述了这种复合地基的特点。CM叁维高强复合地基提高了桩间土的参与作用,有效地提高了地基强度,减少了沉降,加快了施工速度,降低了造价。

闫卫星[10]2017年在《CFG桩复合地基技术及工程应用》文中研究表明进入新世纪,建筑工业化得到了很大的进展,同时更多的高层、超高层建筑被很多城市采纳建设并投入生产使用。特别是沿海发达城市,由于其土质的特殊性、静动荷载的多变性、水文环境的复杂性、使用功能的多样性,这对地基承载力和沉降的要求更加苛刻。面对复合地基这样矛盾的问题,一种新型的地基处理方法很好地解决了其所处的困境,这便是CFG桩复合地基技术。尤其是针对加固软弱性质的地基,具备一定的优势。和普通的桩基础对照,它具备如下优点:桩体材料主要选取工业上诸如电厂的废料粉煤灰,实现了变废为宝;CFG桩不用配备钢筋,大大节约了工程造价;桩间土可以分担荷载荷载作用;施工做法相对简单,节约了很大的人力财力;施工速度很快,缩短了工期。本文根据CFG桩复合地基的研究发展现状,结合工程实例,主要从以下几方面进行了分析。首先,针对CFG桩复合地基工作机理进行了分析,阐述了复合地基的相关概念和褥垫层的合理设置及其作用,对比了CFG桩和其他桩型的特性,同时探讨了在荷载作用下CFG桩复合地基的工作特性;然后,通过CFG桩复合地基的设计过程,介绍了设计对勘测的相关要求,总结了设计时承载力常用的计算原则和沉降的相关问题;其次,采用了ABAQUS有限元软件对在施加竖向荷载下的CFG桩复合地基进行了模拟,得出了基础刚度、CFG桩模量、褥垫层模量、土的模量的变化对复合地基的褥垫层下水平向表面土体应力和位移、桩身应力和位移、桩间土竖向应力和位移影响;再次,CFG桩复合地基技术在工程施工中工艺的选择及保证桩体质量的注意事项;最后,结合具体的工程实际案例阐述了CFG桩复合地基技术的具体应用。

参考文献:

[1]. 螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术在复合地基中的应用研究[D]. 周迎新. 河北工业大学. 2001

[2]. 长螺旋钻孔压灌混凝土桩复合地基理论与设计计算方法研究[D]. 牛海连. 山东科技大学. 2009

[3]. 长螺旋钻孔管内泵压CFG桩复合地基受荷机理分析[D]. 李真. 昆明理工大学. 2008

[4]. 螺旋钻孔压灌混凝土成桩技术在高层建筑中的应用[C]. 王维玉. 地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集. 2002

[5]. 复合地基承载特性分析及设计方法研究[D]. 郑俊杰. 浙江大学. 2001

[6]. 刚性桩的头、身和脚[D]. 薛江炜. 太原理工大学. 2008

[7]. CFG桩复合地基理论及工程应用研究[D]. 秦继英. 郑州大学. 2006

[8]. CFG桩复合地基在南阳地区的应用研究[D]. 张良. 西华大学. 2011

[9]. CM叁维高强复合地基技术在复合地基中的应用[J]. 麦文远. 中华民居(下旬刊). 2013

[10]. CFG桩复合地基技术及工程应用[D]. 闫卫星. 河北工程大学. 2017

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