水泥土加固桩水平循环承载性能足尺试验研究

选取宿迁典型饱和粉土场地,采用水泥土搅拌桩加固钻孔灌注桩桩周土,开展灌注桩水平循环加载足尺试验。探究水泥土加固试验桩(TPI)和未加固试验桩(TPU)在循环水平荷载作用下的滞回特性、弯矩、刚度退化、位移延性、水平承载力与残余变形能力。试验结果表明:TPI比TPU桩的弯矩减小47%,屈服位移减小41%,水平承载力提升150%,有效刚度提升240%,等效黏滞阻尼比提升233%,桩的开裂荷载提升150%,屈服荷载阶段桩体的残余变形能力减小17%。水泥土搅拌法不仅可以限制桩侧粉土液化,增加桩基础的耗能及位移延性,而且可以显著的降低桩头水平位移和弯矩的发展。从抗震性能的角度分析,水泥土搅拌桩加固既有桩基,有效抑制了加固范围内地基土刚度衰减,增强了桩-土结构的总耗能、等效黏滞阻尼系数与变形恢复能力,提高桩基础在大变形阶段的抗震性能。

玄武岩纤维提升水泥土抗压性能试验研究

水泥土搅拌桩常用于处治山区软弱土路基,但其抗压强度和变形性能较弱,易发生脆性破坏。为此,提出采用玄武岩纤维提升水泥土搅拌桩抗压性能的方法,并通过单轴抗压试验分析纤维掺量和长度对玄武岩纤维水泥土抗压性能的影响规律,最后通过电镜扫描试验(SEM)揭示玄武岩纤维对水泥土的抗压性能提升机理。结果表明:玄武岩纤维水泥土的应力-应变曲线先后经历孔隙压密、弹性变形、弹塑性变形及破坏4个典型阶段;玄武岩纤维的掺入有效提高了水泥土的抗压性能,抗压强度、峰值应变随着纤维掺量的增加先增大后减小,弹性模量随之先减小后小幅上下波动;抗压强度随着纤维长度的增加而减小,峰值应变随之先增大后减小,而弹性模量则先减小后增大,在纤维掺量为0.6%、长度为6 mm时抗压强度最大;玄武岩纤维通过与水泥土颗粒之间的摩擦力和机械锚固力对土体进行摩擦加筋,锚固水泥土内部的裂纹增强颗粒之间的连接作用力,但当纤维过多或者较长时,会出现“堆聚”和“交叉搭接”现象,减少有效加筋纤维数量,从而降低试样的抗压性能,因此在水泥土中掺入玄武岩纤维时,纤维掺量和长度要适宜。

水泥土搅拌桩加固铁路饱和黄土地基承载特性试验及分析

针对兰州西至中川机场城际铁路沿线分布着大量饱和黄土,天然承载力低,无法满足工程建设要求这一问题,依据复合地基理论,提出用水泥土搅拌桩加固饱和黄土地基。通过FLAC 3D软件建立柔性荷载作用下水泥土搅拌桩复合地基模型,进行承载特性分析。得出以下结论:复合地基承载力为150 kPa,较原位地基土的承载力100.24 kPa有明显的提高;随着上部荷载的增加,沉降量也增大,中桩沉降量最大,边桩次之,角桩最小;桩身轴应力沿深度变化曲线存在一个中性点,此处桩身轴应力达到最大值;桩顶应力、桩间土应力随着荷载增加而增大,荷载为180 kPa是增长幅度发生变化的转折点。

基于离散元方法的卵砾石地层条件下水泥土搅拌桩机钻头结构参数研究

卵砾石地层可压缩性低、抗剪强度大,水泥土搅拌桩工法在应用于卵砾石地层时存钻进困难、钻具磨损大等问题。为确定卵砾石地层条件下钻头形式的最优布置,基于离散元法(DEM),对不同切削叶片数量、切削叶片角度、截齿布置形式、钻头中心底部布置形式、机械压力工况下,搅拌桩机钻头钻进卵砾石地层的物理过程进行三维动态仿真模拟,并分析研究了不同钻头布置形式对钻进效果的影响。计算结果表明:钻头切削叶片数量的增加会提高钻进阻转矩,但是会增强钻头的定心能力。设置截齿的钻头钻进阻力矩并无明显提高,但钻进速度有一定程度的提高。钻头切削叶片角度的提高会增加钻进阻力矩,但过低或者过高的切削叶片角度均会降低钻进速度。适当提高钻进压力可提高钻进速度,但须考虑动力装置的功率及扭矩输出能力。三切削叶片、高切削叶片角度、设置三截齿的高效率钻头在应用于北京市某项目卵砾石地层时效果良好,文章提出的方法可以为其他工程的施工机械选型提供参照依据。

水泥土搅拌桩在城市道路软土地基的应用

简要分析了软土地基的特点和危害,并介绍了软土地基处置的原则及必要性;基于实际工程案例,研究了水泥土搅拌桩在城市道路软土地基中的运用效果,并分别计算和分析了3种设定工况下不同路堤填土高度的路基工后沉降值(路中)以及工后沉降规律。通过总结发现:在一定条件下,与普通水泥土搅拌桩复合地基处理方法相比,长桩+短桩形式的水泥土搅拌桩复合地基处理方法更为有效,它不仅能提高地基承载能力,而且能减小路基工后沉降,压缩工期,取得预期效果。

公路软土路基加固补强施工技术

公路工程施工中,往往会穿越软土段,如穿越鱼塘、农田等区域。软土路基加固补强技术有很多,如注浆、换填、水泥搅拌桩等,各自的适用范围和条件均不相同。文中以某公路项目为背景,简单介绍水泥搅拌桩的原理、施工工艺、质量检测等内容。

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。

公路软土路基处理中的水泥搅拌桩施工工艺及质量控制措施研究

为降低软土路基的危害,提高路基的稳定性和承载力,文章以水泥搅拌桩技术作为切入点,介绍了水泥搅拌桩施工阶段各关键工序的技术操作要点,结合质量预防理念,分析了水泥搅拌桩技术在公路软土路基处理中存在的质量问题,并提出相应的质量控制措施,旨在稳步改善公路软基处理效果,预防发生路基沉降问题,顺利建成高品质公路工程。

纤维增强水泥土搅拌桩芯样的强度特征与本构模型

为研究玄武岩纤维增强水泥土搅拌桩芯样的强度特征,采用力学试验分析了纤维长度和掺量的影响规律和作用机理,基于分段式函数优化了材料的本构模型。结果表明,芯样强度增长速率随养护时间增加而下降,0~7 d为快速增长期;纤维长度对强度影响显著,短纤维的贡献程度最高;随纤维掺量的增加,强度呈先增后减的变化规律,0.3%为最优掺量;纤维的桥接效应可抑制裂缝的扩展,对芯样的破坏起到缓冲作用;采用分段式本构模型可准确预测水泥土搅拌桩芯样的应力-应变关系。

水泥搅拌桩处理泥炭土的固化机理及影响因素研究

马来西亚东海岸铁路项目拟采用水泥搅拌桩加固滨海深厚泥炭土地基,该工法的关键是确定水泥配合比和添加剂。针对滨海泥炭土有机质含量高、环境酸性强等特点,开展泥炭土的物理力学试验,设计并实施多组配合比和影响因素下水泥土室内单轴压缩试验。试验结果表明:当水灰比从0.5增加到0.9,平均抗压强度减小了0.35 MPa;加入矿粉的固化效果较差,而加入粉煤灰或石膏后效果明显;加入固化剂后,7 d强度出现增长,早期强度平均增加了189.29%;与普通硅酸盐水泥相比,抗硫酸盐水泥对泥炭土的固化效果增加了9.5%;对比软可塑粉质黏土,该技术对泥炭土的固化效果更佳,平均抗压强度增加了127%。

水泥土搅拌桩+CFG桩在公路工程软基处理中的应用

文中以绵阳某公路项目为例,对水泥土搅拌桩+CFG桩复合地基在公路工程软基处理中的应用进行研究,采用静载试验对复合地基的承载力特征值进行验证。结果表明,水泥土搅拌桩+CFG桩复合地基展现出良好的承载力和稳定性,具有较高的经济效益和社会效益。

一种岩土边坡深层水泥搅拌桩用聚合物材料制备及特性分析

解决传统的岩土边坡深层水泥搅拌桩对水泥材料的依赖性较高,工程建设成本长期居高不下的问题。深层水泥搅拌桩是提高岩土边坡尤其软土边坡地基力学性能的重要手段,研究以粉煤灰-矿渣聚合物岩土边坡深层水泥搅拌桩为例,尝试利用粉煤灰-矿渣等制备一种特殊聚合物水泥,对这种通过粉煤灰、矿渣等形成的聚合物原材料的综合性能进行分析。结果表明,当矿渣与粉煤灰的配合比为30∶70时,岩土边坡深层水泥搅拌桩的聚合物硬化时间最短,当碱浓度为2.5 mol/L时,能够获得最佳的材料压缩强度。

水泥搅拌桩复合地基承载特性及沉降变形因素研究

水泥搅拌桩是加固软土地基的有效方法之一,通过水泥土搅拌桩、桩间土及褥垫层形成复合地基,大幅度提升了地基的承载力,有效控制了地基的沉降变形。以某软土路基为研究对象,通过现场单桩静载试验,对水泥搅拌桩的承载特性进行了分析,通过数值仿真,对复合地基沉降变形影响因素进行研究,为软土地基处理相关工程提供参考。

水泥搅拌桩处治软土地基沉降规律分析

为了研究水泥搅拌桩的不同桩长、桩径对于处治软土地基沉降规律的特性以及对行车平顺性影响,本文结合实际工程,以水泥搅拌桩的不同桩长、桩径作为参考因素进行有限元数值模拟分析,通过对水泥搅拌桩的不同桩长、桩径在统一工况下进行数值模拟,得出水泥搅拌桩的桩长因素对软土地基沉降的影响较大,水泥搅拌桩的长度增长2m,软土地基沉降的幅度大致降低13%,路基顶面沉降的幅度大致降低11%,软基沉降受桩径影响较小。

多年冻土区静钻根植桩回冻过程温度场研究

基于传热学理论,给出桩土温度场偏微分方程及边界条件,结合低温稳定多年冻土区地质背景,通过有限元数值分析求解,分析静钻根植桩回冻过程桩土温度场随时间的分布变化规律,讨论水泥掺入量及水泥土的水泥浆体初始拌入温度对回冻过程的影响.结果表明,地表下2m以内桩土温度受大气温度影响较明显,水化热对1.5倍桩径以外及桩底1~2m以下范围桩土温度影响甚微,17 d后桩侧温度回冻至0℃,27d桩侧温度降至-0.5℃以下;水泥浆体初始拌入温度每升高5℃,回冻时间增长5~6 d;水泥掺入量每减少10%,回冻时间缩短1~2 d.静钻根植桩的温度场同样受水化热影响,但回冻时间较短;通过调整水泥浆体配合比和降低水泥浆体初始拌入温度可兼顾水泥土强度和回冻时间要求,达到提高承载力、缩短施工工期的目的.

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。

浙西南山区填方边坡加固措施及稳定性分析

以浙西南山区填方边坡区为研究对象,结合室内试验分析水泥土的力学性质;采用有限差分软件的强度折减法和极限平衡法,研究搅拌桩结构参数变化对加固边坡的影响规律,分析搅拌桩加固后边坡的稳定性。结果表明,水泥可提高土体的强度,但效果有限;增加围压,水泥土由脆性破坏逐渐转为塑性破坏;改变桩水平分布数量,对提高边坡稳定性效果不显著;改变桩加固位置对边坡稳定性的影响较大,选取合适的加固位置是加固边坡的关键。

预制桩施工前淤泥软土地基处理研究

研究通过对福州某项目预制桩淤泥层处理进行了分析,高层建筑基础设计中采用预制桩基础,在淤泥层过后的情况下应采取相应处理,待地基处理后取得了较好的经济效益和社会效益,以期为类似工程提供借鉴。

高速公路软土路基处理方案设计优化研究

通过分析软土路基的特性和不同特性对路基稳定性的影响,提出了针对不同特性的相应处理方案。以某高速公路建设项目为依托,结合项目所在区域的地质状况对软土路基的处理方案进行分析研究;针对不同工程位置确定了水泥搅拌桩和预应力管桩两种处理方案,并对两种处理方案的工后沉降进行了计算。结果表明,两种方案处理后的软土路基均能满足规范要求,其结果对软土路基处理方案设计优化研究具有参考意义。

双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖在大型深基坑中的应用研究

结合背景工程实例,采用双排型钢水泥土搅拌桩围护结合中心岛开挖的基坑支护方案,对围护方案选型、施工关键技术以及基坑变形监测情况进行分析与总结,在有效缩短基坑施工时间的基础上,降低了工程造价,可为类似工程施工提供借鉴。