黄土地基横向静压挤密处理受力特征研究

研究目的:传统的沉管、冲击、夯扩、爆扩等湿陷性黄土地基的处理方法,无法在小空间、狭小场地使用。基于甲级建筑地基处理标准及小空间、狭小场地的特殊要求,由中铁西北院新研发的无振动横向静压挤密器利用横向静压挤密方法,在挤密成孔过程中形成横向力施加到挤密锥周围的土体中,使周围土体产生压缩变形而达到挤密作用。无振动横向静压挤密器总体呈锥形,在挤土部横向开合变径和开孔与导向部竖向收缩中实现挤密成孔。研究结论:(1)挤密成孔过程中周围土体呈弹塑性变形,受力特征符合小孔扩张理论和极限平衡理论;(2)当挤密成孔孔径达到0.41 m时,挤密器动力部竖向液压施加力为231.35 kN,转化为水平力后挤土部的水平施加力为903.07 kN;(3)竖向液压施加力完全由挤密器与土体相互平衡,整个过程无需竖向冲击振动力与竖向重力配重,能实现施工设备的小型化、轻便化和可操作性;(4)本研究成果可为湿陷性黄土地基的无振动挤密处理提供理论依据与技术支撑。