大型湿喷桩复合地基模型试验系统
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目录第一章工程概述 (1)1.1. 项目概况....................................... 错误!未定义书签。
1.2. 工程水文地质及气象条件 (1)1.3. 参建单位....................................... 错误!未定义书签。
第二章编制说明 (3)2.1. 编制依据 (3)2.2. 旋喷桩设计概况 (3)2.3. 试桩目的 (4)2.4. 试桩参数 (4)2.5. 试桩桩位的选取 (4)2.6. 旋喷桩合格标准 (5)第三章施工计划 (5)3.1. 人员配备 (5)3.2. 施工计划安排 (6)3.3. 材料计划安排 (6)3.4. 施工机械设备配置 (6)第四章施工工艺技术及方法 (7)4.1. 高压旋喷桩 (7)4.2. 高压旋喷桩施工工艺 (7)4.3. 施工方法 (9)第五章技术质量保证措施................................. 错误!未定义书签。
5.1. 质量保证体系................................... 错误!未定义书签。
5.1.1. 质量目标................................. 错误!未定义书签。
5.1.2. 质量保证体系............................. 错误!未定义书签。
5.1.3. 建立质量管理组织机构..................... 错误!未定义书签。
5.2. 施工过程中的质量控制措施....................... 错误!未定义书签。
5.2.1. 施工管理过程控制......................... 错误!未定义书签。
5.2.2. 物资采购和进货检验控制................... 错误!未定义书签。
5.2.3. 关键工序控制............................. 错误!未定义书签。
公路复杂地基组合式单轴双向智能喷搅复合桩施工工法公路复杂地基组合式单轴双向智能喷搅复合桩施工工法一、前言公路建设作为交通基础设施的重要组成部分,对道路地基的稳定性和承载力有着严格要求。
然而,受地质条件等因素限制,部分地区公路的地基质量较差,需要采取特殊的施工工法进行加固处理。
本文将介绍一种新型的公路复杂地基组合式单轴双向智能喷搅复合桩施工工法,以满足复杂地质条件下公路基础的要求。
二、工法特点该工法以单轴双向智能喷搅复合桩作为加固方式,具有以下特点:1. 利用高压水射流在地基中喷搅形成复合桩,既可以提高地基的承载力,又可以改善地基的抗沉降性能。
2. 通过调节水射流的压力和流量,可以控制喷搅深度和直径,以适应不同地质条件下的施工要求。
3. 使用智能控制系统对喷搅过程进行全方位监测和控制,确保施工质量和安全性。
4. 采用组合式施工工艺,可以根据地基的实际情况选择合适的施工方式,提高施工效率。
三、适应范围该工法适用于以下地质条件:1. 复杂的软土地基,如泥沙层、黏土层等。
2. 土质较差的地区,如水湿地、腐殖质土等。
3. 容易发生地层滑动、沉降和坍塌的地方,如山区、河道附近等。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理如下:1. 在施工前,根据地质勘察和设计要求,确定喷搅深度和直径,并选择合适的工具和机具设备。
2. 首先,使用钻孔机在地基中钻孔,并通过高压水射流对钻孔壁进行清洗,清除杂质和泥沙。
3. 然后,将高压水射嘴送入钻孔中,并控制水射流的压力和流量,形成复合桩的结构。
4. 在喷搅过程中,通过智能控制系统对喷搅的深度、直径和压力进行实时监测和调整。
5. 喷搅完成后,对地基进行强度测试和稳定性评估,以确保施工质量达到设计要求。
五、施工工艺1. 施工前准备:根据设计要求确定施工参数,选择合适的机具设备。
2. 钻孔施工:使用钻孔机进行钻孔,同时进行高压水射流清洗。
3. 喷搅施工:将高压水射嘴送入钻孔中,控制喷搅参数进行喷搅施工。
土木建筑工程:地基处理测试题三1、填空题桩成孔的方法有三种:爆破成孔、机械钻孔、()。
正确答案:人工挖孔2、判断题地震时产生的地震力和孔隙水压力对土坡的稳定不利。
正确答案:对3、填空题土中的液态水可分为结(江南博哥)合水和()两大类。
正确答案:自由水4、单选由高压旋喷桩复合地基静载荷试验按相对变形值确定复合地基承载力的特征值时,可取或等于()所对应的压力作为复合地基承载力特征值。
A.0.004B.0.006C.0.008D.0.01正确答案:B5、多选砂石桩施工中应选用能顺利出料和有效挤压桩孔内砂石料的桩尖结构。
当采用活瓣桩靴时,对砂土和粉土地基宜选用怎样的桩尖结构?对粘性土地基宜选用怎样的桩尖结构?一次性桩尖可采用怎样的混凝土桩尖结构?A.尖锥B.平底C.锥形D.圆锥正确答案:A, B, C参考解析:砂石桩施工中应选用能顺利出料和有效挤压桩孔内砂石料的桩尖结构。
当采用活瓣桩靴时,对砂土和粉土地基宜选用尖锥型;对粘性土地基宜选用平底型;一次性桩尖可采用混凝土锥形桩尖。
6、问答题某工程采用复合地基处理、处理后桩间土的容许承载力fak=339kPa,碎石桩的容许承载力fpk=910kPa,桩径为2m,桩中心距为3.6m、梅花形布置。
桩、土共同工作时的强度发挥系数均为1,试求处理后复合地基的容许承载力fap,k。
正确答案:d=2mde=1.05s=1.05*3.6=3.78m=2*2/3.78*3.78=0.28fspk=0.28*910+0.72*339=498.887、多选在换填法中,《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)规定灰土垫层中生石灰与土的常用比例为()A.2:8B.3:7C.4:6D.5:5正确答案:A, B8、单选有一饱和软粘土层,砂桩直径dc=0.3m,粘土层厚度为l=15m,其下为砂层,砂井打至砂层,井距D=2.5m,按梅花形布置,软粘土垂直向固结系数Cv=1.5×10—3cm2/s,水平向固结系数Cr=2.94×10-3cm2/s。
高压旋喷桩复合地基承载力研究贾剑青;刘杰;赖远明;李明正【摘要】以某铁路枢纽西南环线铁路路基为背景,运用高压旋喷桩桩体低应变动态测试试验、抽芯检测及单桩复合地基承载力静载荷试验,以及理论计算和数值分析,研究高压旋喷桩复合地基承载力.结果表明:该路基的356根高压旋喷桩中,一类桩占95.5%,二类桩占4.5%,桩体强度均大于1.6 MPa;现场试验所得单桩复合地基承载力特征值为169~181 kPa,理论计算所得特征值为248.7 kPa,表明当现场加载未达到极限状态时,所得复合地基承载力特征值偏小;数值模拟所得单桩复合地基承载力为155kPa,其荷载—沉降曲线变化趋势与现场试验结果相同;该复合地基成桩质量及承载力能够满足工程设计要求.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】7页(P1-7)【关键词】铁路路基;高压旋喷桩;复合地基;承载力;加固【作者】贾剑青;刘杰;赖远明;李明正【作者单位】兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730000;兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730000;中国科学院西北生态环境资源研究院,甘肃兰州730000;中铁十七局集团有限公司第三工程有限公司,河北石家庄050227【正文语种】中文【中图分类】TU47320世纪70年代以来,高压喷射注浆技术逐渐应用于岩土工程领域。
近年来,随着我国基础设施建设速度的迅猛发展,高压喷射注浆技术广泛应用于软土地基加固处理、基坑支护及边坡防护等工程领域[1-4],并形成了一系列施工工法和技术[5-6]。
单管高压旋喷桩是利用高压泵喷嘴中喷射出的高压浆液冲击破坏岩土体,同时借助于注浆管的提升和旋转,使浆液与崩落土体混合搅拌并凝结,在土体中形成圆柱状固结体[7-9]。
单管施工法的固结体直径较小,一般桩径为0.4~1.4 m,单桩垂直极限荷载约为500~600 KN[8]。
由于单管高压旋喷桩技术具有适用范围广、施工简便、振动噪音低及加固效果显著等特点,因此在软土地(路)基工程实践中得以广泛应用。
湿喷桩工艺性试桩总结一、工程概况本项目为某大桥接线工程,桥头两边接线总长约580米,其中湿喷桩加固软土路基段落长度位242米,总计3025根,桩长52937延米,湿喷桩直径位50cm,间距为1.2m和1.4m。
桩长在17.5~20m之间,桩位平面位置呈正三角形(梅花形)。
某公路东临XX湖,穿越软弱土地段占全长的1/3,软基处理的好坏,直接影响到路基的稳定性、整体工程的运营质量及工程的经济性,因此控制湿喷桩施工质量具有十分重大的意义。
二、湿喷桩加固原理湿喷桩加固软土地基实际上就是水泥加固土的过程,即采用机械深层搅拌软土与水泥浆进而发生的一系列物理化学反应形成复合地基的过程。
三、现场工艺性试桩为更科学的指导施工,严格控制湿喷桩施工质量,根据指挥部及监理工程师的要求,我部在K1+129~K1+169段进行了工艺性试桩,其目的是:a.验证室内配合比。
b.掌握下钻、提升的困难程度。
c.确定钻头进入硬土层电流变化程度。
d.确定水泥浆密度。
e.确定合适的输浆泵的输浆量。
f.掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等参数。
g.了解施工中冒浆情况及采用下沉喷浆和提升喷浆的不同效果。
四、湿喷桩现场施工控制1、施工准备(1)施工现场准备进行湿喷桩施工的场地,按照图纸设计要求,清除一切障碍物、杂物,将原地面整平至图纸设计的原地面整平高程。
(2)施工机械准备湿喷桩施工机械配备经宜兴市计量检定测试所检测合格并铅封的LD8111-A电磁流量监测仪;钻机导向架内外侧斗标有醒目的刻度(由上而下1m标一个刻度),以便施工时观察下钻深度;钻机导向架中间挂有能反应钻机垂直度的标线;每台桩机都配备明示标牌,标明施工技术要求、桩机资料、施工配合比等;施工现场配备测量泥浆的比重计。
(3)施工物资准备(4)现场库存满足施工2天的经过检验合格、质量稳定的丁山P.O32.5水泥和石膏粉。
2、现场施工工艺控制细则(1)主要施工顺序放线定桩位→钻机就位→下钻喷浆至设计深度→边搅拌边提升钻杆→至桩顶(地面以下25cm)处停止搅拌→全程复搅一次(如整桩设计浆量还有剩余,应在复搅中继续喷完)→提升至地面→关闭搅拌机械→移至下一桩位继续施工。
高压旋喷桩试桩专项施工方案王俊华 徐铜鑫(中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司 河南郑州 450001)摘要:高压旋喷桩加固是利用水泥浆喷至土层并与土体融合,采用水泥作为固化剂加固土体,形成搭接连续的水泥加固体,以增加地基的承载力,具有振动小、设备体积小、噪音较低等优势。
高压旋喷桩施工技术具有自身显著特点,其在市政工程中的应用范围包括公路、铁路、市政道路,房建地基处理、工程加固、基坑处理等。
施工中应做好施工准备工作,水泥土配合比设计,对钻机就位、钻进成孔、插管及水泥浆配置、喷射作业及清孔等各环节加强质量控制。
关键词:高压旋喷桩 市政工程 施工方案 地基处理 试桩选择中图分类号:TU753.3文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)04-0056-04 The Special Construction Scheme for Pile Testing of High-Pressure Jet Grouting PileWANG Junhua XU Tongxin(Sinosteel Zhengzhou Metal Products Research Institute Co., Ltd., Zhengzhou, Henan Province, 450001 China) Abstract:The reinforcement of high-pressure jet grouting pile is to use cement slurry to spray into the soil layer and fuse with the soil, uses cement as the curing agent to strengthen the soil and forms a lap continuous cement so‐lidified body to increase the bearing capacity of the foundation, which has the advantages of small vibration, small equipment volume and low noise. High- pressure jet grouting pile construction technology has its own remarkable characteristics, and its application scope in municipal engineering includes highways, railways, municipal roads, housing foundation treatment, engineering reinforcement, foundation pit treatment, etc. During the construction, it is necessary to prepare for the construction and design the mix ratio of cement and soil, and strengthen the quality control of both drilling rig in position, drilling hole, intubation and cement slurry configuration, jetting operation and hole cleaning.Key Words: High-pressure jet grouting pile;Municipal engineering; Construction scheme;Foundation treatment;Selection of test piles1 编制依据(1)中交第四航务工程勘察设计院有限公司提交的《设计图纸(详勘阶段)》;(2)甲方提供的“施工总承包单位选聘项目施工图”;(3)《建筑桩基技术规范》(JGJ 106-2014);(4)《水泥土配合比设计》(JGJ/T 233-2011);(5)《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1-2008)。
大型湿喷桩复合地基模型试验系统研究摘要:根据模型试验相似理论,分析湿喷桩复合地基模型设计应满足的相似条件,建立了可以模拟实际成桩过程的湿喷桩室内试验模型。
鉴于此模型可以较好的模拟湿喷桩成桩过程,因此将其用于湿喷桩复合地基特性的室内试验研究。
关键词:湿喷桩复合地基;模型实验;相似理论
abstract: according to the model test similar theory, analyses the wet spray pile composite foundation model design should meet similar conditions to establish the can simulate the real pile of wet process spray pile indoor test model. in view of this model can be good simulation wet spray pile into pile process, and so on the wet spray pile composite foundation characteristics of the laboratory tests.
keywords: wet spray pile composite foundation; model experiment; similarity theory
中图分类号:tu47 文献标识码:a文章编号:
湿喷桩因其在施工、技术、经济等方面的优势,目前正广泛应用于高速公路软基处理的复合地基中。
由于湿喷桩构成的复合地基在含结构物路段、桥头过渡路段和地质条件较差的特殊路段等处理中发挥的巨大作用,因而,倍受学术界与工程界关注。
现阶段湿喷桩复合地基的研究手段主要有原位观测、静载试验、数值分析、模
型试验等四类,前三类研究方法运用较为广泛;而模型试验受需要精确设定和控制边界条件、桩土材料特性,以及如何模拟现场工况等问题的困扰,开展的相对较少,特别是大型模型槽的模拟试验研究。
大型模型槽模拟试验研究,不仅在研究桩土相互作用时具有较强的针对性和目的性,获得的信息比其他方法更为丰富准确,而且可在地场温度变化对湿喷桩成桩和强度影响、土层物理力学性质指标变化对湿喷桩成桩和强度影响等研究中进行复合地基变形全过程监测与模拟,有利于得到规律性的结论,同时减少尺寸效应,便于工程应用。
本文将着重介绍作者们在大型湿喷桩复合地基模型试验系统研究方面的工作和利用该试验系统在温度变化对对湿喷桩成桩和强度影响方面的研究成果。
1. 模型设计理论
本文研究的大型湿喷桩复合地基模型试验系统是在室内模拟现场湿喷桩桩体成桩过程,研究湿喷桩在分层地基中成桩、养护、受荷等不同工程条件下桩体和复合地基的各种工程力学特性及变形位移发展机理。
根据所研究的模型的特点,确定模型相似设计的基本原则为物理条件相似、几何条件相似、边界条件相似,以及初始条件相似。
量纲分析法的核心是写出量纲方程,确定参与现象的各物理量和因次表,湿喷桩复合地基相关物理量和因次见表1。
根据表1给出的各个物理量取舍情况和量纲分析的各因素隐式关系,可得到量纲分析的第一个等式,即:
(1)
其中,因次关系式为:
(2)
将上式改写成矩阵式为:
(3)
其中,;;。
由系数矩阵a可知矩阵秩为2,方程共包含7个物理量,根据量纲分析理论,无因次π项个数为5,由此可得方程组:(4)
令x5=1,x1、x2 、x3、x4=0,可得:。
同理,。
2. 模化条件
模化条件是模型试验时应遵循的相关准则,在大型湿喷桩复合地基模型试验系统中主要有物理条件相似、几何条件相似、边界条件相似以及初始条件相似。
2.1 物理条件相似
由物理条件相似准则推知,模型所用材料与原型所用材料应满足以下关系式:
(5)
式中ρ、ρ'分别表示原型和模型地基土的湿密度;w、w'分别表示原型和模型地基土的含水率;g、g'分别表示原型和模型实验中的重力加速度;es 、es'分别表示原型和模型地基土的弹性
模量;ep 、ep'分别表示原型和模型桩体的弹性模量
2.2 几何条件相似
现象相似必定发生在几何相似的空间内,故模型地基的几何形状应与实际地基相似,主要是地基宽度和软基深度两者的几何相似比相等。
成立的条件为:
;(6)
式中bp 、bp'分别表示原型和模型地基的半幅宽度;hp 、hp'分别表示原型和模型地基的深度。
2.3 边界条件相似
(1)横向柔性边界条件和地基底部下卧层边界条件相似
复合地基的边界条件主要是横向沿地基两侧的柔性边界条件。
在以往有关模型试验中通常通过设置柔性气囊或者其它办法满足
这一条件,本文认为通过预留一定宽度的边界区来满足这一条件更为合理。
因为实际工程中,地基两侧的柔性边界为无限远,在模型试验中无法获得与现场完全相同的边界条件。
(2)纵向平面应变边界条件相似
一般情况下,高速公路地基计算可以简化为平面应变问题。
在平面应变条件下,沿地基纵向的位移s=0,剪应力τxz=τzx=0,τyz=τzy=0。
利用模型地基纵向边界为刚性挡板的这一条件来满足原型地基纵向平面应变边界条件。
2.4 初始条件相似
模型试验中初始条件相似是指应力历史条件相似。
一般情况
下,可认为原型软基处于自重条件下的正常状态,要使模型地基在自重条件下达到完全正常固结状态需要较长时间,本文在制作模型地基时将重塑软土静置相当一段时间来尽量模拟这一条件。
3. 成桩机功率
湿喷桩成桩机的主要包括动力源、传动部件,以及掘进器具,三者协同提供旋转角速度和功率,以带动钻头的转动和掘进。
伴随着具有一定压力水泥浆液的喷出,在地基中形成一竖向圆柱形水泥土混合扰动体。
根据模型的特点,关键就是如何选择成桩设备的动力源。
3.1关系曲线
根据pmh~pmv的特性和成桩机传动机械摩擦的特点及相关公式〔7〕,以τf为自变量,ps为应变量,以及为自变量pf为应变量的关系图如下:
图1 剪切模量~剪切功率关系图2pf~的关系曲线
3.2输出功率选择
本文模型试验中,地基土体第一层选用亚沙土、第二层选用淤泥、第三层选用淤泥质亚粘土、持力底层选用抗剪强度大的亚沙土。
经过重塑之后,试验测定土体最大剪切模量可达31n/m2。
因此,由图1剪切模量~剪切功率曲线图,可得ps为58.4w;根据湿喷桩成桩机在成桩过程中的最大转速2.2rad/s,再由图2 pf~的关系曲线,可以得到pf的值不会超过11瓦。
将ps和pf两者相加可得p=
69.4w。
4.模型试验成果分析
通过对试验结果的分析可得到如下一些结论:
(1)地场温度在20℃左右最利于湿喷桩早期强度的形成,因此,应充分利用地场温度的周期变化,合理选择施工时期,可以有效提高湿喷桩的初期强度,缩短施工周期。
(2)地场随深度的温度变化对4-6m内湿喷桩的强度有较大影响,春夏季节将比秋冬季节高11-16%;6m以下影响较小,不足5%。