Soil-cement mixture properties and design considerations for reinforced excavation

soil-cement is a mixture produced by grouting or mixing cement with soils. This paper reviews and discusses the general classifications of grouting techniques and the suitability of their applications.The mechanical properties of soil-cement mixture and the influence of sodium silicate added are discussed. Design considerations for deep soil mixed wall(DSMW) for excavation support and vault arch for tunnelling stabilisation are presented. Parameters for the numerical analysis of soil-cement mixture are evaluated and recommended.

大湾区临河涌道路软基处理

详细探讨了湾区软土层的特性及其潜在风险,揭示了处理软土地基的重要性和遵循的基本准则;结合具体的工程实例,研究与河涌同时施工的大厚度软土路基的有效处理方式,结合项目的紧迫性、经济性以及设计要求提出了2种的河涌护岸+路基处理方式:(1)河涌侧向约束支护(预制混凝土板桩)+路基采用轻质泡沫混凝土;(2)河涌护岸采用浅埋式支护(素混凝土墙+松木桩)+路基采用复合地基法(水泥搅拌桩),并分别对两种组合方式进行了整体稳定性的定量评估和完工后的沉降量计算(针对道路中心线),并将这些理论应用到了实际的工程操作中。充分发挥本方案的实用经济性,为河网密布的湾区工业园道路建设提供实际且有效的参考。

饱和地基中劲芯水泥土墙隔振的二维BEM-FEM耦合分析

振动污染在国际上已被列入“七大环境公害”之一,填充沟是振动污染治理的一种常用隔振屏障。传统的填充沟受工程造价和施工工艺等限制工程中应用较困难;为克服上述问题,提出一种新型隔振屏障-内插预制芯墙的劲芯水泥土墙。对于饱和地基中劲芯水泥土墙的隔振问题,饱和地基采用饱和土半解析边界元法(boundary element method,BEM)建模,劲芯水泥土墙采用有限元法(finite element method,FEM)建模,根据饱和地基-水泥土墙交界面的平衡和连续性条件,分别建立了劲芯水泥土墙对入射Rayleigh波(瑞利波)的远场被动隔振和对动力机器基础振动近场主动隔振的半解析BEM-FEM耦合分析方法,并对劲芯水泥土墙的隔振效果进行了计算分析。研究结果表明:饱和地基中设置劲芯水泥土墙能够起到较好的隔振作用,其隔振效果与混凝土墙基本相当且远优于纯水泥土墙;预制芯墙在劲芯水泥土墙隔振系统中起关键作用,为避免弹性波从芯墙底绕射而降低隔振效果,预制芯墙深度应与水泥土墙深度保持一致;增大芯墙厚度对隔振效果提升不大。在等深芯墙条件下,增大墙深能显著提高远场隔振效果,但对近场隔振效果提升较小;增大墙厚也可提高隔振效果,但提高幅度不大。实际工程中,建议结合工程造价和施工工艺,选择合适的水泥土墙和预制芯墙墙厚。此外,屏障距振源距离对主动隔振效果影响较小,建议根据被保护建筑与振源之间的实际情况,选择合适位置构建隔振屏障。

预制H型混凝土板桩在软土地区深大基坑中的应用

以上海天安豪园二期C区项目为例,将五轴搅拌桩内插预制H型混凝土板桩应用到上海软土地区地下2层基坑中。详细介绍了H型板桩的设计方法、施工要点,采用规范算法预测基坑开挖期间围护结构变形,并与现场实测数据进行对比分析,结果表明,支护结构及周边环境均处于安全稳定状态,从而验证H型板桩围护的有效性。

三轴水泥土搅拌桩防渗墙抗渗效果试验研究

文中依托某垃圾填埋场三轴水泥土防渗墙检测项目,对水泥土搅拌桩防渗墙进行渗透性能、完整性及抗压强度检测,并对试验结果进行分析总结。结果表明,水泥土防渗墙渗透系数均小于10^(-6)cm/s,完整性为Ⅰ~Ⅱ类,但桩身下部水泥土的抗压强度未满足设计要求。综合而言,其基本可以满足垃圾填埋场防渗墙的抗渗要求。

直立堤防渗墙技术在深厚砂层中的应用研究

防渗墙施工质量事关水利工程成败。文章以某深厚砂层直立堤防渗墙项目为例,介绍深层水泥土搅拌桩防渗墙的施工工艺、质量控制要点、设计技术指标的检测方法及检测结果,同时对深层水泥土搅拌桩无法钻至设计底标高产生的故障桩位及处理方法进行了分析。结果表明:通过调整施工工艺和施工参数,采用深层水泥土搅拌桩防渗墙和高压旋喷桩防渗墙局部处理可满足防渗要求。该方法可供类似工程参考。

水泥搅拌桩在水库大坝除险加固中的应用

水泥土搅拌桩防渗墙作为一种常用的垂直防渗技术,广泛应用于水库大坝除险加固中。采用有限元模拟分析防渗墙布设位置和入土深度对防渗效果的影响。结果表明:防渗墙的设置能够提高大坝的防渗能力;渗流量随着防渗墙向下游移动逐渐提高,随着墙体入土深度的增加逐渐降低;为了便于施工,在坝体中部接近上游位置处布设防渗墙比较合理,不会对防渗效果造成较大影响。研究结果为大坝防渗加固提供参考。

深厚软土区域水泥土强度影响因素与变形特征试验研究

针对深厚软土地区影响重力式水泥土墙强度的敏感因素如水泥标号、水灰质量比、水泥掺量、养护龄期等,通过室内试验得到了多因素耦合的强度变化规律,并结合水泥土墙变形分析提出了重力式水泥土墙变形控制的有效方法,为进一步研究深厚软土地区此类支护结构的适用性和优化设计提供参考。

濒海富水软土地层超深CSM与TRD成墙质量及综合工效对比分析

濒海富水软土地层中超深等厚度水泥土搅拌墙施工难度大,缺乏工艺可靠性和工效预估依据。依托上海浦东沿海地区某大型地下工程,开展80 m级超深CSM和TRD等厚度水泥土搅拌墙成墙试验,通过取芯检测和施工分析对比研究了2种工艺的成墙质量和综合工效。结果表明,CSM墙体的力学性能更优,其平均强度和抗渗系数分别达到了0.81~0.91 MPa和5.8×10^(-8)~9.9×10^(-8) cm/s,相应的TRD墙体指标分别为0.73~0.92 MPa和6.5×10^(-8)~1.0×10^(-7) cm/s;CSM的综合工效为2.4 m/d,TRD的综合工效与水平施工距离正相关,当施工距离大于20 m后,TRD的综合工效开始高于CSM,且最大工效可达2.8 m/d。研究结论可为濒海富水软土地层超深等厚度水泥土搅拌墙提供设计参数和施工组织依据。

水泥土搅拌墙+钻孔灌注桩在基坑支护中的应用

某深大基坑周边环境及地下管线复杂,地质条件相对较差,为保证基坑施工任务的顺利进行,首先对基坑围护结构方案进行比选,然后在施工中对重点工序进行控制,同时加强基坑变形监测,最终完成了基坑施工任务。

超厚软弱土地区基坑开挖施工技术

以某市新建大型公共建筑项目为例,介绍了超厚软土地区基坑开挖施工的全过程,对施工中常见的重点、难点进行研究,对施工过程中常见的问题进行剖析,并提出改进措施与建议。经过实践得出结论:深基坑土方开挖是基坑安全受影响最大的施工阶段,尤其是对超厚软弱土的开挖。施工方应科学制订施工方案,合理选择施工设备、开挖方式和顺序,从而保证工程质量和安全。

CSM水泥土搅拌墙在临江某深基坑止水的应用效果分析

通过以汉口滨江国际商务区(五期)P5,P8地块深基坑工程为实例,介绍了在紧邻长江的软土地区深厚承压水含水层的水文地质条件下,采用CSM工法双轮铣水泥土搅拌墙作为隔水帷幕,阻隔断基坑内外承压水,保护基坑及周边安全。通过钻芯取样检测、降水水位监测、基坑监测,分析证明该施工方法隔水效果良好、质量好,安全可靠、经济环保,为以后在深基坑支护、止水设计和施工提供了参考。

李家梁水库双轮铣水泥土搅拌墙成墙技术研究

作为一种新型等厚度水泥土搅拌墙施工技术,双轮铣水泥土搅拌墙(SMC)在水利工程防渗墙和基坑工程止水围护结构等工程中有广阔应用前景。分析总结SMC工法的施工工艺及特点,并以榆林市李家梁水库防渗墙工程为依托,对水库成墙段水泥土搅拌墙进行无侧限抗压强度及渗透试验。结果表明:防渗墙成墙效果良好,满足工程技术要求,其中,无侧限抗压强度均大于3 MPa,最高为3.91 MPa,渗透系数均小于10^(-5)cm/s数量级,最低为10^(-10)数量级,墙体内部与搭接处强度基本一致,能够为相关工程实践提供借鉴。

水泥搅拌土防渗墙无损检测标准的试验研究

通过室内试验研究了水泥搅拌土的工程特性,分析了土类、龄期、养护条件、灰土比与水泥土抗压强度和剪切波速的关系。建立了强度预测模型。根据现场取样进一步建立了室内试验抗压强度与实际施工现场强度、室内波速与现场波速的相关关系。在此基础上提出以剪切波速作为无损检测指标,以评价水泥土防渗墙的均匀性,并给出了相应的标准,最后,利用强度预测模型可以确定抗压强度和评价抗渗性能。在实际施工现场,用面波仪,通过测量瑞利面波,推算不同深度处的剪切波速。文中给出了根据这一原理进行评价的流程框图和应用实例。

房山水库土坝多头小直径水泥土防渗墙加固效果评价

为评价多头小直径水泥土防渗墙的防渗效果,以房山水库土坝加固为例,采用有限元法计算分析加固前后坝体渗流特性。结果表明,以多头小直径水泥土防渗墙为主要防渗措施建立的防渗体系效果良好,可明显改善坝体和坝基的渗流性态,加固后大坝各料区渗透坡降和渗透流量均明显减小,均能满足《碾压式土石坝设计规范》的要求,且该方法施工质量可靠、造价低,可广泛推广应用于土坝防渗加固。

劲性水泥土连续墙的抗弯刚度研究

阐述了劲性水泥土连续墙的工作机理,指出水泥土对荷载具有分担作用并对结构体的刚度具有贡献,而且这种分担作用和贡献将随荷载的变化而变化。将劲性水泥土连续墙体在荷载作用下的变形过程分为5个阶段,分析了各阶段结构有效截面和截面应力分布的演变情况,推导了在工程应力允许范围内连续墙结构刚度的计算式,并通过试验验证了计算方法的合理性。

面波法在深层水泥土搅拌墙中的应用研究

面波法的理论基础是英国学者瑞利提出的半无限弹性均匀介质中的瑞利面波理论,及其后来发展的半无限弹性层状介质中的频散理论,所有这些理论的前提是半无限弹性空间,对于像水泥土搅拌墙等水平方向宽度有限,并且往往宽度很小的弹性介质,对其瑞利面波的特性研究的很少。对于有限宽度弹性介质,根据其边界条件的不同可以简化为平面应力、平面应变、弹性约束三种情况。通过理论分析发现三种情况下,其瑞利面波(直达波)的速度与半无限弹性空间中的瑞利面波速度相差很小,并通过室内模型试验验证了这一结论,为瑞利面波在水泥土搅拌墙等宽度有限的弹性介质中的应用提供了科学依据。

水泥土桩加固边坡变形破坏特性及模型试验分析

水泥土桩是软土边坡常用的一种较经济的加固结构,但目前对水泥土桩加固边坡的变形破坏特性和抗滑机制认识不清,相应的稳定性评价理论研究较少。建立了一边坡模型,运用有限元分析了离散水泥土桩加固边坡的变形破坏特性,结果发现边坡失稳时,桩-土之间由于变形不协调而产生塑性滑移,强度和刚度都较大的水泥土桩呈S型挠曲变形而发生弯折破坏,未能有效发挥设计要求的抗滑能力,加固边坡最后形成贯通的剪切滑动带而非滑动面。提出了水泥土剪力墙的概念,通过有限元模拟发现,采用水泥土剪力墙加固边坡,因墙-土界面摩擦力的作用,下滑力在剪力墙和边坡滑体之间得到调整,最终促使加固边坡产生整体剪切破坏,有效发挥了剪力墙的抗滑能力。通过桩土复合结构的水平推剪模型试验,验证了数值模拟结果的合理性。

水泥土搅拌桩止水帷幕工程特性研究

水泥土搅拌桩作为基坑止水帷幕已经得到了广泛应用,为了更深入的理解作为止水帷幕的水泥土的工程特性,通过对不同水泥掺入量的水泥土无侧限抗压强度和渗透系数的室内试验研究,利用CBR-1承载比试验仪和TSS-2柔性壁三轴渗透仪对水泥土进行了无侧限抗压强度和渗透试验,分析了养护龄期及水泥掺入量对水泥土的无侧限抗压强度和渗透系数的影响。试验结果表明,水泥土的无侧限抗压强度随养护龄期和水泥掺入量的增大而增大,并通过曲线的拟合,得出了无侧限抗压强度的预测公式;渗透系数随养护龄期和水泥掺入量的增大而减少,通过数据对比得出28天之后水泥土渗透系数主要是受水泥掺入量的影响。

水泥土墙支护结构遗传进化优化设计方法

探讨了水泥土墙支护结构优化设计方法,建立了以水泥土墙的有效宽度、嵌固深度和置换率为决策变量的优化设计模型,提出了水泥土墙支护结构参数遗传进化优化设计计算方法,讨论了设计计算参数对优化计算结果的影响。并给出了两个工程计算实例,计算结果表明本文方法可得到既安全可靠又经济合理的最优设计方案。