软土地基采用粉喷桩处理的方法
- 格式:doc
- 大小:269.50 KB
- 文档页数:13
粉喷桩处理软土地基的探讨!程技术冯宏伟(山西运城路桥有限责任公司,山西运城044000)qj 。
…7’。
1。
4。
1。
…j…’。
2‘。
i}?,嘴要]鲒冶蝶屡搅剖蛾桩加固软王地基的原理,痞蜞施工工艺及加固效果检验方法进行了阐述,通过在奥体工程中的实践应用。
提出,深层搅拌粉喷桩处理软基工程的技术J睦和实用性。
.法建词】深安毖肄喷桩;软基;加固j1粉喷桩加同土的原理1l水泥的水解和化学反应。
用水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物与软土中的水发生水解和水化瓜,生戎氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含zK铁酸钙警化台物。
氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中,在水泥表面重新组合后,水分子虽然继续^颗粒内部,但新生成物已不能再溶解,只能以细分散状态的胶体折出,悬浮于溶液中,形成胶体,硫酸钙、铝酸三钙一起与水发生反应,生成一种被称为。
水泥杆菌”的化合物,这种反应迅速,反应结果把大量的自由水以结晶水的形式固定下来,并具有膨胀作用,这对于高含水量的软粘土强度的增加有特殊意义。
2)离子交换和团粒化作用。
软土中的胶体颗粒表面带有N,或K+,它们能和C a+进行当量:吸附交换,使较小的土颗粒形成较大的土团粒,从而使土体强度提高。
2施工工艺施璐:整平原地面一钻桐定位一矧'r-Y T沉钻进一上提粉喷强制搅拌一复拌一提忏出空一钻机移位1)定位:用起重机悬吊深层搅拌机到达指定桩位,对中,当地面起伏不平时,应使起吊设备保持水平。
2)预搅下沉:待深层搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机网丝绳,使搅拌朝沿导向架搅拌切土下沉,下沉速度可由电机的电流监测表控制。
工作电流不应大于7Q~3)制备水泥浆:待深层搅拌机下沉到一定深度时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆,在压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
4)提升喷浆搅拌:深层搅拌机下沉到设计浓度后,开戾灰浆泵将水泥浆压^地基中,并且边喷浆、边旋转,同时严格按照设计确定的浓度提升深层搅拌机。
粉喷桩施工工法目录一.特点 (2)二、适用范围 (3)三、施工工艺 (3)四、施工机具 (5)五、操作要点 (6)六、劳动组织 (6)七、施工注意事项 (6)八、加固质量与检测 (7)九、技术经济比较 (8)十、工程应用实例 (8)粉喷桩是以干粉(生石灰粉或水泥粉等粉体材料)作为加固料,通过粉喷桩机,用压缩空气将粉体加固料送到地基中与软土搅拌并得到充分拌合,使其充分吸收地下水并与地基土发生理化反应,形成具有水稳定性、整体性和一定强度的柱状体,同时使桩间土得到改善,从而满足地基处理及建筑基础的设计要求。
一.特点1.机理科学、费用低廉(1)、加固成本低。
由于利用原土为原料,加入少量固化剂,一般为12-15%的土体重量。
(2)、桩身质量好。
由于桩体粉体与土拌和,化学反应充分,桩身强度相对较高。
(3)、地基加固后其容量变化不大,仅比原容量增加5%,故无附加荷载,含水量略低于原土,约减少3-7%,其抗压强度一般为 1.6-2.0MPa,其主要与土的种类、含水量、粉体掺入量、养护龄期以及外加等因素有关。
2.干法施工(1)、施工不需水源,不需排污,故场地干净。
(2)、桩体强度高。
此方法是从地基中吸收一定的水份,工艺效果较好,提高了地基加固效果。
3.无侧向挤土问题该工艺与打入桩或压入桩相比,由于成桩是将原位土体作为主要原料,使地基中几乎不增加体积,故不产生侧向挤土,所以粉体喷搅法施工时,对临近环境无影响,甚至可以紧贴相邻基础施工。
4.桩身强度可因需要加以控制该工艺可按工程需要及地质条件,以不同掺入量来控制不同的桩身强度,也可在同一地基中不同层位控制不同桩身强度,满足工程上的需要。
5.施工机械简单、操作方便粉喷法施工专用机械由成桩钻机、空压机、供料机三大件组成。
设备简单,桩身体积小,移动方便,成桩直径一般为500-700mm。
桩长最深可达18m,施工效率较高,台班成桩10-15根。
二、适用范围该工艺桩位平面布置灵活,可以组成多种形状,如柱状、壁状、格栅状等,主要用于工程建设中的多种地基改良加固,尤其以淤泥质软土改良效果较好。
粉喷桩施工工艺一、引言粉喷桩施工工艺是一种常用于土壤加固和地基处理的施工技术。
它通过将水泥与细化的煤灰或粉状灰石按一定比例混合,在特殊设备的作用下喷射到地下,形成一种坚固、耐久的桩体。
本文将介绍粉喷桩施工工艺的步骤、施工要点和注意事项,以便工程师和施工人员能够正确操作和控制施工过程,确保施工质量。
二、粉喷桩施工工艺步骤1. 前期准备:在施工前,需对施工区域进行勘测和踏勘,了解地下情况、土壤特性等,并根据现场情况绘制施工方案和安全预案。
同时,检查施工设备、材料的完好性和准备工作是否充分,确保施工所需的各项条件具备。
2. 施工设备的搭建:将粉喷桩施工所需设备搭建好,包括喷射设备、输送设备、混合设备等。
检查设备的运行状态和安全性能,确保施工所需设备符合要求。
3. 材料准备:按照设计要求,准备好所需的水泥、煤灰或灰石等原材料,并将其进行筛分和细化处理,以提高材料的流动性和粒度均匀性。
同时,将水泥与煤灰或灰石按一定比例进行配比,以获得适宜的施工材料。
4. 施工过程控制:根据施工方案和设计要求,进行施工过程控制。
首先,在施工区域标定桩位,并按照要求进行桩体的布置和间距控制。
然后,将预先准备好的混合材料输送至喷射设备,通过喷嘴进行喷射,形成桩体。
在喷射过程中,需注意控制喷射速度、喷射压力和喷射时间,以确保喷射效果和桩体质量。
5. 施工质量验收:在喷射完成后,对施工质量进行验收。
主要包括对桩体的强度、密实度和尺寸进行检测。
通过使用专业设备进行检测和测试,以验证施工的合格性和达到设计要求。
三、施工要点和注意事项1. 控制混合材料的配比:粉喷桩的施工材料主要包括水泥、煤灰或灰石。
其中,水泥的品种和配比对桩体的强度和耐久性有着重要的影响。
在施工过程中,需严格按照设计要求和配比比例进行材料的搅拌和混合,确保材料的质量均匀和施工效果。
2. 控制施工过程参数:施工过程中的喷射速度、喷射压力和喷射时间等参数对桩体的密实度和均匀性有着重要的影响。
粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法的探讨摘要:由于我国公路建设的广泛性,粉喷桩技术的运用和掌握已经迫在眉睫。
本文讨论怎样对粉喷桩工艺控制流程控制,保证粉喷桩处理公路软土处理的的施工质量,及对粉喷桩的质量检测方法的探讨。
关键词:粉喷桩;软土地基;施工工艺;检测方法中图分类号:tu471.8文献标识码: a 文章编号:0引言粉喷桩处理是用于加固饱和粘性土地基的一种方法。
它是以水泥材料作为固化剂,利用特制的搅拌机械在地基深处将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩,并吸收周围水分,经过一系列物理和化学反应,它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳定性具有明显的效果。
1、设计简介1.1通过机械将胶结材料与地基的软土搅拌成桩柱体的是搅拌桩,依靠胶结料与地基中的软土经过一系列物理和化学反应,土体的强度从而提高,由于搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基,可以提高地基承载力,增大地基变形模量,水体流动的阻止,从而达到地基强度增强的目的。
1.2以软塑、局部流塑状的粉质轻亚粘土、重亚粘土为主的地基适用搅拌桩,路基高度不小于7 米的桥头及过度路桥。
1.3搅拌桩设计考虑了软土层层位、桩的承载力、路堤荷载的大小及施工工艺等。
通过计算,桩的长度为7米到8米。
设计桩径为0.5米,桩间距1米4到1米8之间,平面上呈梅花形布置。
2、施工准备2.1施工现场配备各种计量仪器设备,做好计量装置的标定工作。
2.2对现场的水泥等原材料进行试验工作, 施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验,确定每延米的喷粉量。
2.3根据施工图纸,画出桩位平面布置图,报告并请求测量工程师的批准。
2.4在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位,根据桩位平面布置图,并在土层插入竹签做好标记,每根桩的桩位误差控制在5厘米之内。
同时做好复测工作的准备,在以后的施工中应经常留意桩位标记是否还在原地,以确保粉喷桩装机位置的准确性。
2.5在施工现场搭设水泥棚,水泥棚的底部用土填高,使之比周围地面高出30厘米到50厘米,并铺设一层木板,然后铺设一层彩条布,最后再铺设一层塑料薄膜,以确保水泥不受潮变硬。
粉喷桩施工方案一、项目背景粉喷桩是一种常用的地基处理技术,广泛应用于建造、桥梁、隧道等工程中。
本文将详细介绍粉喷桩施工方案,包括施工方法、施工工艺、施工设备和施工流程等内容。
二、施工方法1. 粉喷桩施工方法主要包括湿法和干法两种。
湿法粉喷桩施工是在钻孔中注入水泥浆体,然后在桩孔中喷射混凝土。
干法粉喷桩施工是将干燥的水泥粉末与空气或者气体混合后,通过喷枪喷射到桩孔中。
三、施工工艺1. 湿法粉喷桩施工工艺:a. 钻孔:根据设计要求,在地面上钻孔,并确保孔径和深度符合设计要求。
b. 注浆:使用注浆泵将水泥浆体注入到钻孔中,注浆压力根据地层条件和孔径而定。
c. 喷射混凝土:在注浆后,使用喷射泵将混凝土喷射到钻孔中,形成粉喷桩。
2. 干法粉喷桩施工工艺:a. 钻孔:同湿法粉喷桩施工工艺。
b. 准备混合料:将干燥的水泥粉末与空气或者气体混合,形成干燥的混合料。
c. 喷射混合料:使用喷枪将干燥的混合料喷射到钻孔中,通过添加适量的水,混合料在钻孔中固化形成粉喷桩。
四、施工设备1. 湿法粉喷桩施工设备:a. 钻机:用于钻孔。
b. 注浆泵:用于将水泥浆体注入到钻孔中。
c. 喷射泵:用于将混凝土喷射到钻孔中。
2. 干法粉喷桩施工设备:a. 钻机:同湿法粉喷桩施工设备。
b. 喷枪:用于将干燥的混合料喷射到钻孔中。
五、施工流程1. 湿法粉喷桩施工流程:a. 钻孔:根据设计要求,在地面上钻孔。
b. 注浆:使用注浆泵将水泥浆体注入到钻孔中。
c. 喷射混凝土:在注浆后,使用喷射泵将混凝土喷射到钻孔中。
d. 桩头处理:根据需要,对喷射完成的粉喷桩进行修整和处理。
2. 干法粉喷桩施工流程:a. 钻孔:同湿法粉喷桩施工流程。
b. 准备混合料:将干燥的水泥粉末与空气或者气体混合。
c. 喷射混合料:使用喷枪将干燥的混合料喷射到钻孔中。
d. 桩头处理:根据需要,对喷射完成的粉喷桩进行修整和处理。
六、施工质量控制1. 施工前,应对施工现场进行勘察,了解地层情况,确保施工的可行性。
335粉喷桩在道路路堤软土路基处理和分析胡伟 陕西路桥集团有限公司摘 要:本文通过杭州湾跨海大桥南岸接线工程,介绍粉喷桩在软土路基处理实际应用,提出了粉喷桩设计的设计要点和施工过程中的具体操作方法及施工注意事项。
关键词:粉喷桩;软土路基处理;杭州湾跨海大桥1 概述粉喷桩是加固饱和软粘土路基的一种路基加固方法。
它利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械边钻边往软土中喷射雾状粉体,在路基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学作用,形成抗压强度比天然土强得多并具有整体性、水稳性的水泥加固土桩柱体,由若干根这类桩柱体形成复合路基。
粉喷桩由于具有众多优点,近十几年来在我国得到广泛的应用,发展很快。
尤其对沿海一带的滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围的河海软土,在此类沉积厚度大、含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差的软土地区进行道路建设时,通常都需要进行路基处理。
粉喷桩是一种有效的软土路基处理方法。
2 粉喷桩的特点粉喷桩具有以下特点:成桩效率高;在路基加固过程中无振动,无噪音,对环境无污染;对土无侧向挤压,对邻近建筑物影响小;可有效提高路基强度;施工工期短,效果显著。
3 粉喷桩的加固机理水泥加固土由于水泥用量少,水泥水化反应完全是在土的围绕下产生的,凝结速度比混凝土慢。
水泥与软土拌和后,水泥矿物和土中的水分发生强烈的水解和水化反应,同时从溶液中分解出氢氧化钙生成硅酸三钙(3CaO·SiO 2)、硅酸二钙(2CaO·SiO 2)、铝酸三钙(3CaO·Al 2O 3)、铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe 2O 3)硫酸钙(CaSO 4)等水化物,有的自身继续硬化形成水泥骨架,有的则因有活性的土进行离子交换和硬凝反应和碳酸化作用等,使土颗粒固结、结团,颗粒间形成坚固的连接,并具有一定的强度。
4 工程实例4.1 设计方案比选设计提出了袋桩砂井和粉喷桩两种设计方案。
粉体喷搅水泥土搅拌桩处理粉土软弱地基技术【摘要】粉体喷搅水泥搅拌桩是一种有效的处理粉土软弱地基的方法,具有非常的可靠性、简单灵活的可操作性、质量的可测控性、优良的环保性。
【关键词】粉体喷搅;搅拌桩;粉土软弱地基0 概况梁宝寺能源公司地处鲁西南黄河冲积平原,作为建筑物(构筑物)浅基础持力层的第2、3层土为含水饱和的粉土,承载力较低,特别是“水下粉土结构性差、内聚力小,振动易液化,在水头作用下已发生流动,水稳定性差。
”第四层土为淤泥质粘土,土质较纯,承载力较低,为高压缩性土,为软弱下卧层。
根据表土层特点,决定采用采用针对性强、环保、工期短、经济的粉体喷搅水泥土搅拌桩方案,取得了成功的经验。
1 粉体喷搅水泥土搅拌桩的实施1.1 施工准备1.1.1 施工机械准备Φ500单轴搅拌机3台,粉体发送器3台,空气压缩机3台。
1.1.2 施工人员准备项目管理3人,桩机操作人、搅拌操作10人。
1.1.3 现场准备水电设备进场安装调试,现场“三通一平”,满足放线施工要求,对地下管线采取相应措施。
1.1.4 技术准备熟悉工程操作规程,编写施工组织设计,报监理工程师审核批准施。
熟悉图纸、勘察报告及有关资料,进行图纸会审,理解设计技术要求和各项指标,掌握设计及施工技术要求,明确施工的重点和难点。
进行三级技术交底。
测量放线,依据现场控制桩位线,确定桩位位置,经过自检合格并报请监理复核后方可施工。
采取“一次施放、二次校合、三次复查、四次验收”原则。
一次施放是指一次将建筑物轴线、水准点及桩位施放完毕,施放完毕后第二次进行施放点位校合,校合结果满足要求后,经项目部质检人员进行第三次复查,复查无误报监理部门进行审批、验收。
计量检测,配备足够的计量检测设备,以保证工程的质量。
1.2 水泥土搅拌桩施工1.2.1 施工放线先做好场地清平工作,每10米间隔测量出标高,施工过程中根据测量的标高来确定桩顶标高,标高误差小于±5cm。
根据甲方提供的基础位置控制点,按照桩位布置图,进行桩位放线,插入竹签作标记,桩位偏差控制在±20mm之内。
1 概述粉喷桩也叫加固土桩,它是利用粉状水泥(或石灰)等材料作加固化剂,在钻孔过程中使用特制的深层搅拌机械将固化剂喷入软土地基的深层,经搅拌使原位土与固化剂均匀混合并发生一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体相互影响,共同作用承担上部荷载的粉喷桩复合地基。
由于粉喷桩具有能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点,目前在高速公路建设领域应用得较为广泛。
在以往的工程实践中,粉喷桩处理软土地基施工中常存在如下一些问题:施工单位偷工减料,水泥用量难控制;均匀性差、强度低;沉降得不到有效减少,达不到设计意图;甚至还有沉降量反而增大了等,影响了加固效果。
因此,在施工过程中施工技术人员采取何种科学有效的质量控制措施,来确保粉喷桩处理软基的加固效果,成为了需要克服的技术难题。
2 前期准备工作2.1 原材料的进场试验粉喷桩水泥一般选用325或425的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。
施工中所用的水泥的品种和标号应符合设计要求。
对购进水泥必须经过试验室抽检,满足规范的要求。
水泥的堆放应该符合防雨、防潮的要求,严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。
2.2 机械设备的检验每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器,且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数,防止伪造施工记录。
桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定,不合格的仪表必须更换。
每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤,并画上垂直线。
在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线,标写醒目的深度。
钻头直径的磨损量不得大于1cm。
2.3 正式开工前的工艺试桩不同地段具有不同的地质条件,为了克服施工的盲目性,确保粉喷桩加固地基达到预期的效果,在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩,试桩数量不应少于5根。
试桩的目的是:提供满足设计喷粉量的各种操作参数。
粉喷桩施工方案一、项目概述粉喷桩是一种常用的地基处理方法,适用于土质松软、弱固结、易涌水的地区。
本文将详细介绍粉喷桩施工方案,包括施工工艺、施工流程、施工设备和施工要点等内容。
二、施工工艺1. 预处理:清理施工现场,移除杂物和表土,确保施工区域平整。
2. 设计布点:根据设计要求,在施工区域进行桩位布点,并标记好桩位位置。
3. 钻孔:使用土工钻机进行钻孔作业,根据设计要求控制孔径和孔深。
4. 喷射:在钻孔中注入水泥浆料,通过喷射管进行喷射作业,形成粉喷桩。
5. 后处理:喷射完成后,对桩体进行养护,保证桩体强度的发展。
三、施工流程1. 施工准备:组织施工人员,准备施工材料和设备,确保施工现场安全。
2. 钻孔施工:根据设计要求,使用土工钻机进行钻孔作业,控制孔径和孔深。
3. 喷射施工:将水泥浆料送入喷射管,通过喷射管进行喷射作业,形成粉喷桩。
4. 养护处理:对喷射完成的桩体进行养护,保证桩体强度的发展。
5. 施工总结:对施工过程进行总结,检查施工质量,整理施工记录。
四、施工设备1. 土工钻机:用于进行钻孔作业,控制孔径和孔深。
2. 喷射设备:包括水泥浆料搅拌机、输送泵和喷射管等,用于喷射水泥浆料形成粉喷桩。
3. 养护设备:包括喷淋设备和遮阳网等,用于对喷射完成的桩体进行养护处理。
五、施工要点1. 施工前应进行充分的准备工作,包括清理施工现场、准备施工材料和设备等。
2. 钻孔施工时,应根据设计要求控制孔径和孔深,确保施工质量。
3. 喷射施工时,应控制喷射参数,保证水泥浆料的均匀喷射,形成规范的粉喷桩。
4. 养护处理时,应根据设计要求进行喷淋养护,避免桩体过早干燥。
5. 施工过程中,应注意施工现场安全,保证施工人员的人身安全。
六、总结粉喷桩施工是一项重要的地基处理方法,本文对粉喷桩施工方案进行了详细的介绍。
在实际施工中,应严格按照施工工艺和施工要点进行操作,确保施工质量和施工安全。
同时,施工过程中应及时总结经验教训,不断提高施工水平,确保工程质量的达标。
软土地基处理方法一、排水固结法排水固结法称为预压法,主要应用于淤泥性质的黏性土壤,黏性土壤的触变性、压缩性较强,含水量较大,在受外在压力的同时,土壤中的空隙会被挤压,排出其中的水分,增大土壤压力,使土质条件更稳定。
排水固结法的真实效果并未得到建筑学界的认可,针对不同的土壤条件,其预压的深度是否有效,应进行进一步证实。
随着科学技术的不断发展,建筑技术不断成熟,相关人员应不断完善预压法的理论研究,并在软土地基中广泛应用。
二、深层搅拌法该方法主要借助水泥、石灰等工地材料进行深层搅拌,可加强软土地基的稳固强化效果,以形成一种新型的复合地基,使其性质更稳定、可靠。
深层搅拌法主要作用于砂土、粉土,砂土在外力冲击下,会降低土壤强度,与外在材料充分融合。
这种方法对施工的周边环境影响较小,适合应用于地形复杂的软土地基施工中。
进行深层搅拌前,需要一个完整平实的场地,避免杂质影响固化剂的使用效果,后续的搅拌过程需要按照要求进行规范化的处理,保证施工进程满足相关质量要求。
三、粉喷桩复合地基处理法其主要作用于地势结构较低的情况,选择专业的建筑机械进行地基打孔,将按照比例配的固化剂添加到机械的钻孔中,通过钻孔使固化剂到达软土地基的底层,并发生相关化学反应,蒸发固化剂中水分,缩小软土地基的空隙,以加强软土地基的稳定性。
常见固化剂的材料主要为石灰、水泥,其成本较低,施工效果较好。
在施工过程中,为了保证固化剂具有较好的流动性,不发生结块,需要添加适量的外在液体。
在进行施工前,需要对地形、地基进行勘探,收集相关数据、信息,结合当前施工位置的实际情况,确定粉喷桩的具体位置,且应严格控制粉喷桩钻孔的范围。
在施工过程中,应配备专门的技术人员定期对机械设备进行检修维护,同时工作人员应明确工程进度,以便后期可根据实际情况及时调整施工方案,确保工程施工的质量、效率。
四、静动力排水固结法工作人员对排水固结法进行了改进,保留排水固结法压实的效果,增加了夯击工具,可有效加固软土地基的加固。
粉喷桩处理软土地基的设计与施工 第 1 页 共 13 页 软土地基采用粉喷桩处理的方法 [摘要] 本文针对舟山市东港二期道路工程试验观测数据分析,探讨软基处理最适宜的方法。 本文先总结了目前软基处理的主要方法:桩基、搅拌(粉、浆)桩、强夯法和真空预压、超载预压等加固方法。但由于我国软土多分布在江河湖海等处,但也在丘陵低洼和山区谷地赋存。由于其成因类型不同,厚度不一,性质各异,因此不能一律对待,首先应查明各地区特点和地质、土质条件,有针对性地采取有效对策,作出合理的处理。因此讨论一下什么情况下该用什么方法,在引用舟山市东港二期道路工程设计的基础上,对其的试验数据进行了分析,说明粉喷桩的优点和缺点。 [关键词] 粉喷桩;承载力;复合地基
The pile of the way to deal with soft soil Abstract:According to the date analysement of road engineering experiment for Donggang,,zhoushan, searching for the most suitable method for treatment for soft groud.The text sum up the general method : pile foundation, stirring(powder, pulp),heavy tamping, vacuum preloading,surcharge preloading of these reinforcing methoad. But because the soft soil is distributed around the yellow revier and the west lake,also those distributed in hills and in valleys. For the different style formation, different nature,varying thickness, we can not treat the same. First,it should identify the characteristics of each region and the geology, soil conditions,then take effective measures, and make a reasonable deal.so the text is about in which Circumstances and use which method, Analysis of its experimental data, Explain the advantages and disadvantages of DJM. Key words: DJM, Carrying Capacity , composite foundation
1前言 1.1 研究背景及意义 随着我国国民经济的飞速发展,在软土地基上修建公路的数量是越来越多。人们对软土的种类及其性质有了比较统一的认识,当天然地基相对较为软弱,亦即是软土地基时,地基不能满足工程设计要求和变形要求或在地震作用下而有可能产生液化,震陷及失稳时,则先要经过人工加固处理后再修建路基。这种对软土地基进行补强加固的过程称为地基处理。 随着工程建设的飞速发展,地基处理手段日趋多样化。而粉体喷射水泥搅拌桩具有就地搅拌原状土成桩效率高、成本低, 施工占地小, 施工过程中无噪音、无震动, 环境污染小等特点,以成为高速公路处理软土路基的有效方法。以深层搅拌法所形成的水泥加固土与软土未加固土联合形成一个抗压、抗剪强度高、压缩变形小的符合地基, 能满足高速公路强度、稳定和沉降的要求, 一般情况下工后一个月即可填筑路堤, 可以满足连续施工的需要。粉喷桩也可以选择石灰、粉煤灰或混合成分为固化剂, 具有设计灵活, 使用方便的优点。 粉喷桩处理软土地基的设计与施工 第 2 页 共 13 页 1.2 粉喷桩的发展 粉喷桩的发展历史可追溯到1824年英国人阿斯皮琴制造出硅酸盐水泥并取得了专利,利用水泥灌浆止水,利用水泥和土拌合作为土木工程材料在工程中得到了应用,但主要是作为浅层处理。粉体喷射搅拌桩则是于20世纪60年代后期,首先由瑞典和日本分别提出、开发、推广和应用。1967年瑞典工程师Kjeld Paus提出使用石灰搅拌桩加固15m深度范围内的软土地基的设想,并于1971年在现场制成第一根用生石灰和软土拌制成的搅拌桩,次年在瑞典岩土工程研究所的试验场地进行了石灰搅拌桩的载荷试验,1974年在瑞典首都斯德哥尔摩以南约10km处的呼定(Hudding)用石灰粉体搅拌桩作为路堤和深基坑边坡稳定措施。瑞典Linden—Alimat公司还制造出专用的粉体搅拌施工机械,桩径可达500mm,最大加固深度10~15m。后来,粉喷桩在北欧(Scandinavia)地区推广使用,并且固化剂由最初的纯石灰发展到石灰+水泥,以及水泥十其他工业废料等。目前北欧所打设的石灰粉喷桩和石灰—水泥粉喷桩已达数千万延米。
1.3 粉喷桩的施工原理 粉体喷射搅拌桩是利用水泥作为固化剂, 通过特制的搅拌机械将粉状固化剂喷入软土地中强制搅拌, 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应, 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体, 并与桩间土共同作用组成复合地基。这种方案适用于加固软土特别是淤泥类土。可有效地减少地基的总沉降量, 与排水固结法相比总沉降量能减少25%—49%, 对控制路堤的工后沉降和解决桥头“跳车”具有明显效果。在杭州湾大桥余慈连接线(冶山~329国道段)工程第三合同段处理软弱地基时就采取了此种方法。本文杭州湾大桥余慈连接线(冶山~329国道段)工程第三合同段的实际应用, 对粉喷桩的特性、作用、施工方法以及质量控制等做简单阐述,以供处理类似地基中加以借鉴。
1.4 本文主要内容 通过引用设通过舟山市东港二期道路工程工程设计图集进行设计,跟试验观测数据进行对比,进行粉喷桩加固软基的受力与变形规律分析: 1、高速路堤在荷载作用下的粉喷桩加固软基的沉降规律和应力分析。 2、粉喷桩加固地基设置土工织物和盖板后的加固效果分析,设计粉喷桩。 3、粉喷桩的施工,施工机械与施工步骤,及粉喷桩的质量检测。
2 粉喷桩设计 2.1设计依据 本次设计引用舟山市东港二期道路工程合同段设计图集。2.2设计路段地质情况 舟山市东港二期道路工程的软土地段地质情况, 根据浙江省工程勘察院提供的工程地质报告,该场地地层为滨海相沉机,各土层物理力学性质见表2-1,土层情况自上而下分述如下: 耕土:灰褐色,松散,顶部含植物根茎,十分疏松。 粘土:灰绿色,灰黄色,硬塑,厚层状,土质均一,含铁锰质斑点,整层土层物理性质尚可。 淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,高压缩性,含有机腐植质,厚层或薄层状,底部含少量贝壳,局部粉质含量较高,,夹薄层粉上,上质疏软,物理性质较差。 粉喷桩处理软土地基的设计与施工 第 3 页 共 13 页 粉质粘土:灰色,软塑和流塑,高压缩性,含有机腐植质,含腐植质,粉粒含量高,夹薄层粉上,上质疏软,物理性质较差。 表2-1 地表土基本物理力学性质指标
编号 土层名称 层厚(m) 含水量 (%) 重度(KN/m3) 孔隙比 塑性指数 液性 指数 快 剪 地基土承载力(δkpa) 桩侧阻力(kpa)
C(kpa) θ
(o)
1 耕 土 0.5 28.4 19.7 0.786 17.5 0.337 21.00 17 90 20 2 粘土 1.8 35.2 18.6 0.984 14.2 1.049 100 25
3-1 淤泥质粉质粘土 34.07 54.6 16.6 1.57 24.8 1.097 11.00 7 50 10
3-2 粉质粘土 16.40 42.0 17.50 1.231 19.2 0.958 12.00 9 130 30
2.3粉喷桩设计 粉喷桩的设计,主要是确定搅拌桩的置换率和长度。竖向承载搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确定,并宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层。竖向承载粉喷桩复合地基的承载力特征值应通过现场单桩或多桩复合地基荷载试验确定。其中单桩竖向承载力特征值应通过现场载荷试验确定。本设计按照规范进行,首先按式(1)估算,并同时满足式(2)的要求,应使桩身材料强度确定桩承载力大于(或等于)由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力: 设计计算步骤
1)单桩承载力特征值的确定
单桩承载力特征值Ra,宜通过现场荷载试验确定,也可按下式进行估算: Ra=η*fcu*Ap (1) Ra= Up*∑qsi*li+a*Ap*qp (2) 取其中小值作为单桩承载力 η———桩身强度折减系数,干法取0.2~0.3,湿法取0.25~0.33 fcu-水泥加固土在标准养护条件下90d龄期立方体试块抗压强度粉喷桩处理软土地基的设计与施工 第 4 页 共 13 页 平均值(kPa) Ap———桩的截面积(m2) qsi———第i层桩周土的侧阻力特征值(kPa) Up———桩的周长(m) li———桩长范围内第i层土的厚度(m) a———桩端土支承力的折减系数,一般可取0.4~0.6,承载力高时取低值 qp———桩端土未经修正的承载力特征值(kPa) 2)复合地基承载力特征值的确定 fspk=m*Ra/Ap+β(1-m)fsk fspk———复合地基承载力特征值(kPa) β———桩间土承载力折减系数(0.75~0.95) m———桩土的面积置换率(%) fsk———处理后桩间土承载力特征值(kPa) 3)在基础底面范围内,桩的面积置换率的确定 m=d2/de2 d———桩身平均直径 de———一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径 4)沉降计算 粉喷桩加固后的地基沉降估算,可参照天然地基进行,地基内的附加应力近似采用弹性理论计算,在地基压缩层深度范围内,地基土的变形由粉喷桩加固复合土层的平均压缩变形s1与桩端下未加固土层的压缩变形s2两部分组成。 地基沉降计算公式为s=s1+s2 s———为地基总沉降量 沉降计算中的压缩模量,桩下未加固土层部分采用勘察报告书提供天然土层模量Es。在粉喷桩加固深度范围内采用复合地基压缩模量,可由复合地基荷载试