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。

某富水砂层深基坑悬挂式止水帷幕评估与研究

针对某富水砂层基坑体量大、边界长、紧邻天然基础大断面管廊(结构变形控制要求高)的特点,采用多种方式获取了准确的富水砂层参数,并进行了悬挂式止水帷幕情况下管廊的沉降研究及评估。采用超深静力触探判定砂层密实程度,获得准确的力学参数并据此快速评估降水对周边地表沉降的影响;通过现场抽水试验进一步获得富水砂层的水文参数并验证沉降数据;然后采用获得的力学参数及水文参数,通过有限元计算精确分析不同止水帷幕深度情况下基坑降水对综合管廊变形的影响;最后,针对三轴搅拌桩在密实砂层钻进速度慢、工效低的问题,通过优化桩长及适当的设备改造,确保了顺利施工。本项目为富水砂层基坑止水帷幕的优化设计、施工提供了一套可行的评估思路,可为类似深基坑工程提供借鉴经验。

XCC桩复合地基固结特性分析

本文基于太沙基三维固结理论,通过考虑土体的压缩性和渗透性是否非线性变化,利用格林公式考虑XCC桩异形边界,推导了XCC桩复合地基的线性固结和非线性固结的控制方程,采用COMSOL软件获得固结方程的数值解,通过与现有解析解对比验证了数值解的可靠性。随后,开展了系列参数分析,结果表明:针对线性固结情况,XCC桩复合地基的固结速率随着加载级数和加载时间的增加而增加。针对非线性固结情况,在瞬时荷载作用下,XCC桩复合地基的固结速率在贯入比较大时会随着置换率的增大而加快,反之,则会随着置换率的增大先加快后减小;桩土初始模量比的增大会加快XCC桩复合地基的固结速率;而土体压缩指数与渗透指数比的增大,会减慢复合地基的固结速率;初始应力比对固结性状的影响受到土体压缩指数与渗透指数比的影响。

沿海地下水影响较大的复杂区域软基处理水泥掺量与施工工艺创新实践

福清龙江沿岸河漫滩地处海口镇龙江出海口,该区域地表水和海水丰富,潮汐影响较大,地下多为淤泥质土和残积砂质黏性土,地质情况极其复杂。因此采用水泥土搅拌桩作为软土路基加固处理,通过水泥浆液与地基以下淤泥质土搅拌,使其变成具有一定强度的坚固路基。为使其作用发挥到最优,本文研究改进水泥掺量及施工工艺,提升土体加固效果,提高抗渗性能,缓解水泥搅拌桩的浆液流失,使地基承载力满足设计要求而且工程造价最低,此工艺可为沿海地下水影响较大的复杂区域道路软基处理施工提供参考。

不排水桩复合地基固结解析解

以轴对称固结模型为基础,得到了不排水桩复合地基固结问题的控制方程,从理论上证明了不排水桩复合地基土体内只会产生竖向渗流,而且桩体施工扰动造成的扰动区土体径向渗透系数变化对地基固结不产生影响。然后分别给出了外部荷载瞬时施加和单级施加两种情况下的地基固结解析解,最后对不排水桩复合地基的固结性状进行了分析。结果表明:不排水桩复合地基的固结速率大于天然地基而又小于散体材料桩复合地基的固结速率;随着井径比(影响区与桩体半径之比)的减小或桩-土压缩模量比的增大,地基固结速度加快;井径比对地基固结的影响存在一个最佳值,大于该值,地基固结速率没有明显变化;加载历时对地基的固结影响较大,加载历时越久,地基固结越慢。

变荷载下不排水桩复合地基桩间土和下卧层土固结分析

基于悬浮不排水桩复合地基超静孔隙水压力解答,建立了变荷载条件下复合地基桩间土和下卧层土平均固结度的解析解。通过与有限元解答的对比,证明了解析解的正确性和有效性。利用解析解对桩间土和下卧层土的固结性状进行了分析。研究发现,桩间土的固结速率远大于下卧层土,并随置换率和桩土模量比的增加而增大。在工程设计采用的置换率范围内,桩的贯入比较小时,下卧层土的固结速率受置换率和桩土模量比的影响很小;桩的贯入比较大时,下卧层土的固结速率随置换率和桩土模量比的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结存在临界置换率和临界桩土模量比,超过临界值后,桩间土和下卧层土的固结速率不随桩土模量比和置换率的增加而增大。桩间土和下卧层土的固结速率随加荷速率的增加而增大。

变荷载下双层不排水桩复合地基一维固结分析

假定弱排水桩复合地基中的桩体不排水,同时考虑地基土的成层性与荷载随时间任意变化两个条件,导出了变荷载下双层不排水桩复合地基的一维固结控制方程,得到了此类地基中超静孔隙水压力的一般解析解,并给出了瞬时加载和单级等速加载两种常见情况下超静孔隙水压力和固结度的解答;然后,通过将本文解退化为经典解和与算例分析两种途径验证了本文解析解的合理性;最后,利用编程计算分析了双层不排水桩复合地基的固结规律。结果表明:随着桩径比的减小、桩体刚度的增大和加荷速率的增大,固结速率会增大;k_(v2)/k_(v1)越大,E_2/E_1越大,h_2/h_1越小,则固结越快;分别按平均孔压和按沉降定义的双层不排水桩复合地基固结度会有差别,差别大小与各层土体的压缩模量有关。

多元不排水长短桩复合地基固结解析解

多元复合地基是一种新型的复合地基技术。推导出瞬时加荷条件下多元不排水长短桩复合地基桩间土的固结方程,基于双层地基一维固结理论建立了相应的固结解析解。通过与有限元解的比较验证了解析解的正确性。利用建立的固结解析解进行参数分析,研究了多元不排水桩长短桩复合地基的固结特性。计算结果表明,多元不排水长短桩复合地基的固结速率随长桩压缩模量和置换率的增加而增大。短桩压缩模量和置换的变化对复合地基固结速率的影响很小。短桩较短时,短桩长度的变化对复合地基固结速率几乎没有影响,短桩较长时,复合地基固结速率随短桩长度的增加而增大。此外,多元不排水长短桩复合地基的固结速率随短桩以下土体压缩模量的增加而增大。

不排水桩准饱和复合地基的固结特性

自然界广泛分布准饱和天然地基,研究不排水桩准饱和复合地基的固结特性具有理论意义和工程应用价值。假定桩土之间满足等应变条件,并考虑孔隙流体压缩性,建立了不排水桩准饱和复合地基的固结控制方程。根据荷载施加瞬间比流量等于零的性质确定了孔压初始条件,利用分离变量法和叠加法得到了总应力随深度不变时瞬时加载、单级线性加载和随时间任意变化加载下的孔压解析解答。推导了固结度和即时沉降的计算公式。考虑孔隙流体压缩性时复合地基既产生即时孔压也产生即时沉降。含气率越大,初始孔压和按固结沉降定义的固结度越小;含气率和桩的压缩模量越大,即时沉降越大。即使含气率只有0.2%,预应力管桩复合地基的即时沉降占总沉降的比率也高达97.3%。上述研究表明,由于地基经桩体加固后等效压缩模量大幅增加和孔隙水的体积模量随含气量大幅减小,因此在不排水桩准饱和复合地基固结分析中必须考虑孔隙水的压缩性,否则会造成较大的理论偏差。

真空—堆载联合预压不排水桩复合地基固结简化解研究

针对不排水桩复合地基固结问题,考虑到真空-堆载联合预压荷载的瞬时施加和桩体未打穿等因素对复合地基固结的影响,采用双层地基法将未打穿复合地基转化为等效双层地基,推导出真空-堆载联合预压不排水桩复合地基固结简化解,并绘制出贯入比、桩-土压缩模量之比、加固区和下卧层的土体渗透系数之比以及压缩模量之比对固结的影响曲线图。研究结果表明,在单面排水条件下,随着贯入比、桩-土压缩模量之比、加固区和下卧层土体压缩模量之比的增大,复合地基固结速率随之加快;加固区和下卧层的土体渗透系数之比对固结速率的影响不显著。在各种影响因素中,贯入比对固结速率的影响最大,加固区和下卧层土体压缩模量之比对固结速率的影响较为明显。

止水-加强型土钉墙在软弱土层基坑支护中的应用研究

止水-加强型土钉墙是由土钉墙和止水帷幕组成的一种新型支护体系,具有强度高、止水效果好和比较经济的特点,适用于淤泥和砂层等软弱地层基坑支护工程。结合广州地区某基坑特征,分析了止水-加强型土钉墙的支护机理和受力特点,指出止水-加强型土钉墙是通过压力注浆锚杆(管)、搅拌桩和钢管桩的共同作用,使加筋范围内具有近似于"重力式挡土墙"的特征。最后通过基坑监测数据表明此支护体系有足够的安全储备,可推广于类似地层基坑支护工程。

南水北调东线淮阴三站基坑截渗与降水

结合四面环水的淮阴三站基坑截渗与降水的成功实践,着重从工程水文地质特性、防渗墙施工工艺特点及其适用条件、基坑涌水量计算、覆盖层厚度验算等方面,分析高承压水地基上深基坑合适的截渗形式和降水计算方法,进一步阐明多头小直径深层水泥搅拌桩防渗墙技术的设计要点、施工要点及其检测内容以及基坑降水井的合适布置,以实现高承压水地基上大型泵站基坑防渗稳定设计合理、施工安全、质量可靠、投资较省,为南水北调其他大型泵站的基坑防渗设计提供参考。

高置换率散体材料桩-不透水桩多元组合桩复合地基固结分析

多元复合地基是近年出现的一种新型的复合地基形式,其利用两种或者两种以上的桩型对地基土进行加固,以期达到提高地基承载力,减小工后沉降,加速地基固结的作用。以高置换率散体材料桩联合不排水桩的多元复合地基为研究对象,通过引入散体材料桩内径、竖向渗流,对散体材料桩和土体均采用固结方程进行求解,同时考虑多元桩和土体共同承担外部荷载,推导了该多元组合型复合地基的固结控制方程及解析解答,并对解答的合理性进行了验证,最后对多元组合型复合地基的固结性状进行分析。

多头搅拌水泥桩在台山电厂防渗帷幕工程的应用

多头搅拌水泥桩技术是将传统的深层搅拌工法改进而成的一种专门用于防渗墙施工的方法 ,具有成墙效果好 ,施工工效高 ,造价低等优点。

复杂地层上刚性桩基础水闸的防渗措施研究

针对建设在复杂地层场区上的刚性桩基础水闸,结合该工程的闸室基础特点、地质地层特性,从地层条件适应性、施工工艺难易程度、工程质量可靠性、防渗效果及工程造价等方面对比分析了塑性混凝土防渗墙、振动沉模防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙、水泥土搅拌防渗墙和土工膜垂直防渗结构五种垂直防渗体设计方案适用合理性,比选推荐采用振动沉模防渗墙方案,进行了详细的设计分析,并总结了实施经验。对采用刚性桩基础的水闸,防渗墙设计难度大大增加,通过提高墙体弹性模量和抗压强度以控制防渗墙的施工质量,应采用软接头确保防渗墙顶与闸底板之间可靠连接。在软弱土层上振动沉模防渗墙施工中,采取措施防止墙体成型后可能出现的缩孔现象。研究成果对类似条件下水工建筑物的建设具有一定工程意义。

黄石体育馆地下工程防水施工技术

黄石体育馆地下工程采用了刚柔结合的复合防水设计。主体结构刚性防水采用强度等级为C30、S8的防渗混凝土,后浇带刚性防水采用强度等级为C35的微膨胀混凝土;根据不同工程部位的不同防水等级,附加防水层分别采用了APP改性沥青防水卷材、APP改性沥青防水涂膜和水泥基渗透结晶型防水涂料,并对桩头、后浇带、施工缝等节点部位作了加强处理。

线性加载条件下不排水桩复合地基径竖向固结解析解

现有不排水桩复合地基固结微分方程由Carrilo定理组合得到,即地基径向和竖向固结是组合固结。为此,基于现有砂井轴对称固结模型,根据等竖向应变假设,采用分离变量法和Fourier正弦级数方法,推导了线性加载条件下不排水桩复合地基径竖向同时固结完整解,克服了传统不排水复合地基固结微分方程通过Carrilo定理组合不适用线性加载这一缺点。分析了线性加载工况下桩土压缩模量比,加载历时和竖向固结系数对固结的影响,并对比了不排水桩复合地基与天然地基固结速率。计算结果表明,桩土压缩模量比越大固结速率越快;线性加载速率越慢固结越慢,瞬时加载固结速率最快;未扰动土体竖向渗透系数对地基固结速率影响显著,不排水桩复合地基固结速率远快于天然地基。

水泥土搅拌桩防渗墙对土坝防渗效果的模拟研究

通过对水泥土搅拌桩防渗墙防渗效果进行研究,为水泥土防渗墙设计提供进一步的优化指标。通过测压管观测数据反演得出大坝土体实际渗透系数,建立渗流有限元模型并利用实测资料验证,对水泥土搅拌桩防渗墙在土坝中的施工位置和深度进行不同情景模拟分析,结果表明:加入防渗墙后,渗流稳定性增加,防渗效果明显。防渗墙越靠近坝体上游,坝体的渗流稳定性越好;防渗墙贯入深度越深,坝体的渗流稳定性越好。防渗墙的位置布置在坝体中部靠近上游处较为合理,但考虑实际工程中施工要求,适当将防渗墙位置后移布置在大坝轴线处,对于渗流量影响较小。

不排水桩复合地基非线性固结解析解

考虑桩土模量比随固结而不断变化,在等应变条件下,通过理论推导,得到了适用于不排水桩复合地基的非线性固结解析解,并进行了地基固结性状分析。结果表明:土体压缩指数与渗透指数比值越小,地基固结越快,当比值等于1时,地基非线性固结解与线性固结解不相等,而是非线性固结度始终小于线性固结解;另一方面,考虑桩土模量比随固结变化情况下地基固结比假设桩土模量比不变情况下固结要慢,并且压缩指数与渗透指数比值越大,桩土初始模量比越大,两者差距越大。因此,对不排水桩复合地基,假设桩土模量比不变高估了地基的固结度,对工程安全不利。

土石围堰高压旋喷桩防渗施工技术应用

针对犍为航电枢纽一期一段土石围堰汛期挡水问题,为确保土石围堰为汛期施工提供无水施工条件,在保证工程施工质量、安全的前提下,进行一期一段土石围堰高压旋喷桩防渗板的研究,通过施工过程中采用的高压旋喷桩防渗板墙双重管法的施工工艺、试验与分析,确定施工工艺及最佳施工参数,并对土石围堰高压旋喷桩防渗施工优势进行总结分析,为同类工程提供借鉴。