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.

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。

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。

煤矿区复合地层等厚度水泥土截水帷幕性能的影响因素试验研究

为了研究水泥掺量、综合水灰比、地层特征等因素对煤矿等厚度水泥土截水帷幕性能的影响,开展了等厚度水泥土帷幕原理分析、帷幕性能影响因素分析等厚度水泥土试验和性能测试,确定了关键影响因素,得出了复合地层等厚度水泥土参数,并进行了现场示范应用。研究结果表明:等厚度水泥土截水帷幕性能的影响因素主要为岩(土)体性质、地下水特征、水泥胶凝材料、混合过程和养护条件;岩(土)体性质和水泥掺量是影响墙体质量的直接因素,水灰比和养护周期是保证墙体质量的关键因素;当地层自身强度较高、颗粒级配较好,等厚度水泥土强度高,渗透系数小;根据影响因素确定示范工程的水泥掺量为25%、综合水灰比为1.2∶1、地层为复合地层材料。骆驼山煤矿缓坡斜井井筒复合地层渗漏段治理结果显示,采用3步施工法工艺构筑的斜井外侧截水帷幕墙体质量好,现场试样28 d抗压强度为5.3~31.8 MPa,渗透系数为0.005×10^(-7)~0.2403×10^(-7) cm/s,井筒涌水量由16.8 m^(3)/h降低至1.6 m^(3)/h,较治理前减少了90.5%。

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。

等厚水泥土钢墙与地墙工艺及效益对比

目前地下连续墙工艺已被成熟广泛地运用在软土地区各类深基坑中,然而随着施工环境越来越复杂,在某些情况下,该工艺的弊端也逐渐显现。为此,行业内亟需探索出一种能够有效弥补该工艺不足之处的新型软土地区基坑支护工艺。通过分析在上海市域联络线浦东机场站项目试验的新型等厚地下连续钢墙施工工艺涉及的全过程,与常规地下连续墙工艺进行对比,阐明各自的优缺点,以期对后续行业内类似工程提供相关借鉴。

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。

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。

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。

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。

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。

加筋高压旋喷墙锚复合支挡体系设计方法研究

简要概述了加筋水泥土支护结构的研究现状及不足,结合碎石类土场地中加筋水泥土桩的成桩工艺,基于土压力拱理论,提出了非咬合的分散式加筋高压旋喷桩布置方式。介绍了加筋高压旋喷墙锚复合支挡体系的结构形式、组成构件和构件的设置方式,阐述了该支挡体系设计计算的基本假定,建立了该支挡体系的力学模型;提出了基于等刚度原则的分散布桩墙体与实心墙体的转换方法。基于静力平衡原理,提出了悬臂墙+桩锚力学模型的抗倾覆、抗滑移整体稳定性分析方法;在基本假定的基础上,提出了墙体内力转化为桩轴力的方法,并给出了强度验算的方法。最后,通过重庆市某深基坑的项目应用,验证了加筋高压旋喷墙锚复合支挡体系及其计算方法的可行性。

双排型钢等厚水泥土墙在深大基坑中的应用分析

以中冶39大街项目为例,介绍双排型钢等厚度水泥土搅拌墙在武汉地区深大基坑中的应用。本项目基坑面积约52145m2,普遍挖深7.15~7.45m,周边环境复杂,软弱土层深厚,地下水量充沛,工期极其紧张。针对项目特点,基坑普遍采用双排型钢等厚度水泥土搅拌墙的围护形式。分别采用规范方法和有限元法预测双排桩围护与单排桩+支撑围护的侧向位移。计算结果表明,基坑工程完成时,双排桩围护的侧移-深度曲线呈“弯剪型”,单排桩+支撑围护的侧移-深度曲线呈“弯曲型”,两种围护形式的最大侧移均发生在桩顶处,双排桩围护的最大侧移明显小于单排桩+支撑,而在坑底附近两者侧移大致相当,两种围护形式的侧移均满足规范要求。现场监测数据与理论计算结果吻合,印证了预测方法的有效性。最终基坑工程在汛期前完工,总工期仅约六个月。

深厚砂性地层TRD切割箱埋卡原因初探及处置实践

结合工程实际,介绍了等厚度水泥土地下连续墙工法在深厚砂层地质施工过程中切割箱出现埋卡现象的处理方案。在采取多种措施仍未能拔除切割箱后,对切割箱埋卡原因进行了简要分析,通过采用全方位高压喷射系统加固桩进行补强,并在后续的施工过程中采取反循环钻机间隔引孔的方案优化,减少了切割箱切割链条卡死导致的机械损坏现象,提高了施工效率,为其他类似工程提供了经验参考。

圩堤加固工程中水泥土搅拌桩防渗墙施工技术研究

针对传统加固方法难以克服地层阻力影响导致防渗效果差的问题,开展提出了圩堤加固工程中水泥土搅拌桩防渗墙施工技术研究。根据设计水泥土搅拌桩防渗墙施工参数,将三头深层搅拌桩机作为主要施工装置,采取喷浆钻进搅拌、护壁面设计、成孔桩长及垂直度控制、泥浆灌注、墙身模板调整、墙身模板翻升工艺技术,克服地层阻力,结合墙身受到洪水冲击的浮力和压力、受到洪水影响后的沉降深度和横向位移计算结果,实现水泥土搅拌桩防渗墙设计。通过数值模拟结果可知,该技术不同渗水速率下圩堤沉降深度最大值为60mm,横向位移最大值为8.0mm,未出现渗水现象,能有效防止渗水灾害发生。

水泥土搅拌桩在道路深厚填土地基处理中的应用研究

随着我国基础设施建设水平的提高,道路建设数量激增,标准不断提升,同样也遇到大量问题,道路路基范围内涉及深厚填土区域是其中较为常见的问题之一。为寻求这一工程建设难题的合理化解决方案,本文以福建省宁德市某道路工程为例,围绕搅拌桩质量影响因素和施工工艺等方面进行探讨,通过研究工程实例的处理效果,表明水泥土搅拌桩能够有效提高复合地基承载力,减少路基沉降,是处理路基范围内深厚填土的一种有效措施。

新型水泥土搅拌连续墙止水帷幕施工工法

新型水泥土搅拌连续墙工法是一种连续墙施工技术,简称TRD工法,该工法属于锯链式切割箱连续施工模式,与传统的柱列式水泥土搅拌连续墙施工方法相比存在一定差异性。利用TRD工法进行施工时,需要在地基中插入链锯型切削刀具,将墙体掘削至设计深度,采用注入固化剂方式与原位土体进行混合,开展持续的横向掘削、搅拌作业,将作业面进行水平推进,进而构筑高品质水泥土搅拌连续墙。在搅拌方式方面,TRD工法采用水平轴锯链式切割箱沿墙身进行垂直整体搅拌,该方式有别于传统的垂直轴螺旋钻杆水平分层搅拌。通过横向移动连续施工,确保墙体整体连续性;在转角处通过搭接切割和喷浆成墙,冷缝做到很好的封闭搭接,止水效果可靠。

单轴水泥土搅拌桩在地下连续墙护壁桩施工中的应用

在进行地下连续墙护壁桩施工时,应对地下连续墙规模形态展开研究,并结合实际研究结果制订合理的施工方案。文章以中国-东盟医疗保健合作中心(广西)项目工程为例,对单轴水泥土搅拌桩在地下连续墙抓槽施工中的应用进行分析,并对该单轴水泥土搅拌桩的应用优势和施工要点展开研究,最后提出了具体的施工质量控制措施。