持力层为白垩纪-古近纪中风化泥质粉砂岩单桩竖向承载力性状研究

白垩纪-古近纪中风化泥质粉砂岩为软岩,饱和单轴抗压强度标准值frk变化范围大。为确定当桩基持力层为该层时,在何种情况下按照嵌岩桩计算更为经济合理,结合工程实例,基于《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)分别按照摩擦桩和嵌岩桩对桩基承载力允许值进行计算,并与自平衡桩基承载力测试结果进行对比,经过对比分析,得出如下结论:①在中风化泥质岩地区,当桩基L/D比值较大时,桩基加载时桩身和周围土体相对位移较大,使侧摩阻力得到发挥,桩端阻力占总荷载的比例在30%以下都是正常的;无论桩端岩体性质如何,桩基总会呈现摩擦桩的特征。②当桩周岩石饱和单轴抗压强度frk≥2.0 MPa时,采用嵌岩桩公式计算结果更为冒进;但通过试桩成果可以看出,极限承载力约为计算值的2倍以上,因此也可采用嵌岩桩公式计算。③自平衡法试桩结果与理论计算趋势一致,因此当桩周岩石饱和单轴抗压强度frk≥2.0 MPa时,按照嵌岩桩计算结果可行,其结果可信。

中风化泥质粉砂岩地下连续墙入岩成槽施工技术

以南昌轨道交通1号线秋水广场站为依托,该车站地下连续墙入岩深度深,在施工过程中采用泥浆护壁,旋挖钻机与冲孔桩机相结合的成槽工艺,取得了较为理想的效果。结合地下连续墙工程实例,主要阐述在中风化泥质粉砂岩层中,该工艺的施工方法及预防措施,为类似工程提供一定的参考。

循环动荷载作用下中风化泥质粉砂岩变形特性试验研究

为解决南昌地铁在建设和运营过程中岩石变形问题,现场取得南昌地铁某区间段隧道下卧层中风化泥质粉砂岩并制作成标准岩样,通过常规三轴试验对循环动荷载作用下岩样塑性累积应变进行研究,重点分析不同动应力幅值、静偏应力、围压和荷载频率下中风化泥质粉砂岩塑性累积应变发展情况。结果表明:1)中风化泥质粉砂岩初期塑性累积应变具有随循环动载次数增加而增加的特征;2)动应力幅值和静偏应力的增加均会引起岩石塑性累积应变增大;3)围压能降低塑性应变,降低量小于静偏应力增大对累积应变的增加量;4)频率越高塑性累积应变越小;5)相对于围压和荷载频率的影响,塑性累积应变受动应力幅值和静偏应力的影响较为显著。

中风化泥质粉砂岩改良路基填料现场试验研究

华东某重大工程项目土方开挖过程中产生大量废弃中风化泥质粉砂岩,其就地堆放会占用大量土地空间,且该类型岩石遇水易崩解,无法直接用于路基填料。为利用现场废弃粉砂岩,本文分别采用水泥和生石灰对其进行改良处理,并作为现场试验路段(长128 m)的路基填料。现场回填完成后通过路面回弹弯沉仪和灌砂法对改良路段弯沉值和压实度进行了测试。结果发现:(1)2种类型改良路段的弯沉值均小于设计值(3.1 mm)且压实度均大于设计值(97%),满足了工程及规范要求;(2)与传统路基填料(宕渣)相比,2种类型改良路基填料的成本降低了50%。

中风化泥质粉砂岩水泥改良路基回填料适宜性试验研究

中风化泥质粉砂岩遇水易软化、崩解,造成工程性质不稳定。为合理利用开挖产生的大量中风化泥质粉砂岩进而克服碎石回填路基料来源困难、成本高的不足,本文依托华东某重大工程项目,对开挖区典型中风化泥质粉砂岩的物理力学特性和矿物成分进行了分析,然后采用P.O.32.5硅酸盐水泥对中风化泥质粉砂岩进行改良及配合比方案设计,开展了不同水泥掺量及含水量下中风化泥质粉砂岩水泥改良回填料(简称改良回填料)的无侧限抗压强度和击实试验研究,随后利用高分辨率扫描电镜分析了泥质粉砂岩水泥改良回填料微细观结构。研究结果表明:(1)水泥掺量4%~20%范围内改良回填料的应力-应变曲线呈现出软化特征,改良回填料无侧限抗压强度随硅酸盐水泥掺量的增加而增大,且较原状土有大幅提高;(2)含水量10%~20%范围内改良回填料干密度随含水量的增加呈现出先增加后降低的特征,改良回填料最优含水量随水泥掺量增加而呈现降低的变化规律;(3)改良回填料的微细观结构表明水化反应在土颗粒间形成了胶结骨架,且整体结构会随着龄期增长逐渐增强。

中风化泥质粉砂岩体掘进参数变化规律研究

以南京至高淳城际快速轨道南京南站—胜太路站区间隧道工程为对象,对其全断面盾构中风化泥质粉砂岩体掘进施工中总推力、刀盘扭矩、推进速度、土仓压力和贯入度等掘进参数变化规律进行分析,再对各参数进行统计,并对参数间的关系进行线性拟合.结果表明,各掘进参数可近似认为服从正态分布;掘进速度与贯入度存在很好的线性关系,土仓压力和总推力存在一定的线性关系,其余参数间不存在明显的规律,很难以一定的数学表达式来表述.

长距全断面强~中风化泥质粉砂岩地层盾构掘进参数研究

长距离强~中风化泥质粉砂岩地层盾构掘进施工极易造成刀具磨损严重、刀盘结泥饼、刀具偏磨、盾构卡壳卡刀盘、盾构姿态控制困难、盾尾管片上浮等问题,是盾构掘进施工中的难题。本文以杭州至临安城际铁路工程老余杭镇站~凤新路站区间工程为例,分析加固区掘进、出加固区后掘进等关键环节和推进出土量、推力、盾尾油脂压注、同步注浆设定等主控参数,系统研究了管理行程全过程阶段与推进千斤顶行程、总推力、刀盘扭距、盾尾油脂注入量积算值等参数之间的内在演化规律。研究结果表明,随着管理行程的增大,推进千斤顶行程、盾尾油脂注入量积算值总体呈增长趋势,总推力总体呈上下波动趋势,刀盘扭距呈现出"增长-减少"交替波动的动态演化趋势,为浙江省杭州、宁波、金华、绍兴等类似地层盾构掘进施工提供一定的参考。

中风化泥质粉砂岩石灰改良回填料试验研究

中风化泥质粉砂岩遇水易软化崩解造成工程性质不稳定,为合理利用中风化泥质粉砂岩,克服常规碎石基料来源困难并解决成本高的问题,依托浙中某地铁项目,对开挖区典型中风化泥质粉砂岩的物理力学特性进行了分析。然后采用生石灰对中风化泥质粉砂岩进行改良配合比设计,开展了不同石灰掺量及含水率下的石灰改良回填料的无侧限抗压强度和最优含水率试验研究。结果显示,中风化泥质粉砂岩干强度最高,天然强度次之,饱和强度最低,干强度和饱和强度差与天然强度比值达46%;石灰掺量4%~20%范围内石灰改良回填料的应力应变关系曲线呈现峰前硬化及峰后软化的特征,无侧限抗压强度随石灰掺量增加而升高;含水率10%~20%范围内石灰改良回填料干密度随含水率增加呈现出先升高后降低的特征,最优含水率随石灰掺量增加而增加。石灰改良回填料的强度及含水率试验结论可以为后续工程应用提供重要指导。

高强度中风化泥质粉砂岩层大直径桩基钻孔施工关键技术

以燕矶长江大桥南岸主墩桩基钻孔施工为依托,针对主墩桩基直径大、数量多、地质情况复杂、岩层强度高等特点,对高强度中风化泥质粉砂岩层大直径桩基钻孔施工关键技术进行深入研究。结合本项目实际情况,合理布置施工平台,通过钻机选型,最终确定4台旋挖钻+2台冲击钻配合成孔,根据实际地质情况,选择干孔、湿孔作业成孔相结合的工艺施工,此工艺极大程度上节约了成本,缩短了工期,并且成桩质量良好,56根桩基的桩检结果均为Ⅰ类桩。为相似地质情况下的桩基钻孔施工提供一定参考意义。

中风化泥质粉砂岩地质条件下的地下连续墙成槽技术要点分析

为缓解、解决不良、复杂地质条件对地下施工造成的影响,本文简单阐述中风化泥质粉砂岩地质特征,以广东广州地区某地铁工程为例,对这一地质条件下的地下连续墙成槽技术进行研究,分析各项技术措施的实施要点,对比分析机械组合的施工工效,并总结地下连续墙成槽技术组合方案,提高施工质量与效率,以期为相关人员或工程提供有效参考。

泥质粉砂岩地层盾构掘进问题及处理措施

研究目的:盾构在中风化泥质粉砂岩地层中掘进时主要遇到了盾构轴线偏差过大、盾构刀盘磨损严重或崩断、地层沉降急剧增大导致地面塌陷、局部基岩裂隙水发育影响施工进度、管片上浮等五方面的工程问题,本文详细分析以上问题发生的机理,并结合工程实践提出切实可行的处理措施。研究结论:(1)设计时建议加强小半径曲线地段管片配筋,小半径曲线段施工时应特别注意盾构机长、盾尾间隙等控制盾构转弯特性的参数;(2)盾构选型时应提高刀盘、刀具、螺旋输送机等主要部位耐磨设计;应加大刀盘开口率、配置高压冲水装置和搅拌装置,应对结泥饼情况;(3)应加强对出土量、渣土情况的监测,必要时进行停机检查;盾构上方位于土岩结合面时,必须采用保压掘进;(4)应保证盾构机能在保压状态下实现较长距离掘进;(5)应合理控制浆液配比、注浆压力等参数,确保管片轴线不超过控制值;(6)本文研究成果可为泥质粉砂岩中盾构隧道设计、施工提供借鉴与参考。

第三系泥质粉砂岩现场直剪试验研究

某水库拱坝坝基岩性为上第三系中风化泥质粉砂岩,为了解其天然状态下的抗剪性能,采用堆载法进行现场直剪试验。通过对试验数据的整理、对比,获得了不同正应力下剪应力-剪切位移和剪应力-正应力关系曲线,分析了其变化规律和特征,提出了不同剪切条件下岩体的抗剪断强度和抗剪强度。

锚杆锚固深度对锚固效果影响研究

针对实际工程中常通过在中风化泥质粉砂岩埋设锚杆(索)来加强风化岩的强度,并将结构物与地层联锁在一起的情况,采用数值模拟软件,开展了中风化泥质粉砂岩锚杆锚固深度对锚固效果的影响研究,得出中风化泥质粉砂岩锚杆的最佳锚固深度为3 m～5 m的结论。

基桩自平衡测试技术在软岩地区的应用研究

为确定软岩地区嵌岩桩的承载性能,文章以武汉市某长江大桥工程为例,对嵌固在中风化泥质粉砂岩层中的试桩进行了自平衡承载力测试。试验确定了试桩的单桩极限承载力,同时结合桩身内力测试,分析了各级荷载作用下试桩桩身轴力、桩侧土层摩阻力等的分布规律。试桩测试结果表明:软岩地区的嵌岩桩,桩顶荷载主要由桩侧摩阻力承担,表现出典型的端承摩擦型桩的承载特性。桩侧摩阻力及桩端阻力实测结果均大于地勘值,桩基设计仍存在一定的优化空间,验证了钻孔灌注桩施工工艺的可行性,可为软岩地区嵌岩桩设计提供参考。