水下深层水泥搅拌桩在直立式防波堤深厚软土地基加固中的应用

针对直立式防波堤下深厚软土地基可能产生的沉降较大和失稳问题,依托某场地软土深厚的直立式防波堤工程,结合自然条件、结构安全使用要求及造价和工期限制,对地基处理方式选取、水泥搅拌桩的布置形式、桩径、置换率、处理深度及施工技术要点进行论述。采用理论分析与工程经验结合的方法,得出在合理控制各关键参数和采取合适的措施提高施工质量的前提下,直立式防波堤下深厚软土地基采用支撑型格栅状小直径水泥搅拌桩结合柔性垫层的处理方式是可行且相对经济、合理的。

国内外深层水泥搅拌桩质量评价对比分析

水泥搅拌桩(DCM)是一种常见的软基加固方法,国内在陆上应用成熟,并建立了完善的质量评价体系。近年来,我国水运工程向着大型化、深水化、高质量发展,多个重大项目成功应用水下DCM技术。由于DCM法在水下和陆上施工的装备、工艺、环境条件差异较大,直接将陆上的评价方法应用到水下,不一定能起到很好指导作用。结合中、日、美、欧关于DCM质量评价的相关规定进行对比分析,结果表明,水下DCM检测数量较多时,符合正态分布,可使用日本标准进行评价;国内JGJ 340—2015《建筑地基检测技术规范》以最小平均强度作为桩体强度代表值进行统计,而由于水下DCM桩桩径大,检测样本相对较少,统计意义不明显,不宜用于评价水下DCM复合地基质量。

基于施工数据的水下深层水泥搅拌桩成桩质量影响因素分析

随着信息化技术的发展,水下深层水泥搅拌桩(DCM)施工船舶具备了完善的自动化、信息化控制系统,并在施工过程中记录了大量的施工过程数据。绝大部分水泥土影响因素分析基于室内配合比试验数据或实际项目的设计参数及检测结果(即默认施工参数与设计参数保持一致)。但是,实际施工条件与室内条件并不一致,实际施工参数与设计参数也有差异。基于香港三跑水下DCM施工过程中实时记录的施工数据,统计检测桩在施工中的实际参数,结合勘察及土工试验成果,建立勘察-施工-检测的因果关系。通过统计分析影响不同土在不同深度成桩质量的主要因素,为实际施工参数控制提供依据。

深中通道沉管基础水下深层水泥搅拌桩应用全过程探讨

水下深层水泥搅拌桩(DCM)作为一种软土地基加固处理工艺,应用范围广泛。深中通道工程将其大规模应用于沉管隧道基础尚属国内首例,文中重点从设计方案、施工技术、工后检测及沉降监测等方面对水下DCM应用全过程进行研究和探讨。对初步设计方案进行优化,改进复杂地质条件下DCM施工工艺及自动操作系统,形成了一套工后检测评价体系。通过沉管监测结果,验证了此工艺作为沉管基础承载力可靠、差异沉降可控、施工工艺可行,可为类似工程提供相关参考。

下贯能耗监测分析用于揭示水下DCM施工中土层变化的方法研究及验证

DCM法加固水下软基,通常根据勘察孔的土层分层情况,针对不同深度的土层性质设置相应的工艺参数进行施工。由于勘察孔数量有限,地层分部通常不均匀,因此必然存在部分土层的施工工艺参数与实际的土层类型不匹配,导致施工参数冗余(浪费材料)或不足(成桩质量有风险)。通常施工中依据处理机电流判断土层变化,但电流不仅与土层类型有关,还与下贯速度有关,只通过电流划分土层容易导致误判。文章通过统计临近勘察孔的施工桩单位进尺的输出能耗,考虑下贯速度的影响,发现单位进尺的输出能耗突变处与勘察孔的土层界面高度相关,可有效指导土层划分,且相对于用电流更为稳定,对优化工艺参数有指导意义。对典型断面进行识别后,经统计发现对于该断面,识别后土层类型与勘察预期不一致的土层占总加固量的15.8%,占底部加固量的54.2%,说明对不同深度的土层类别进行划分是有必要的。