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。

水泥土三维搅拌桩加固深厚淤土堤基强度指标变化规律探讨

针对深厚淤土堤基中常规水泥土搅拌桩搅拌不充分、混合不均匀等问题,研发了一种三维搅拌钻头,开展三维水泥土搅拌桩成桩工艺现场试验,通过桩身芯样无侧限抗压强度及直接剪切试验得出桩体强度指标;并与传统搅拌桩强度指标变化进行对比分析,研究其变化规律。结果表明:三维搅拌桩不同深度的无侧限抗压强度、直剪强度等指标优于常规水泥土搅拌。同时,根据对比分析,桩体芯样的内黏聚力随无侧限抗压强度的增加而增加,二者整体呈线性关系。

海相淤泥水泥土力学性能室内试验研究

为了进一步了解淤泥水泥土的特性以及为软基施工提供数据参考,通过选取水泥搅拌桩施工现场具有代表性的海相淤泥为研究对象,对不同水泥掺量和养护龄期下的水泥土无侧限抗压强度、压缩试验及渗透试验展开研究,最终得到水泥土的各项力学特性指标,并初步探讨了无侧限抗压强度与渗透系数和压缩系数之间的相关性。结果表明:水泥土无侧限抗压强度和压缩模量随养护龄期增长和水泥掺入量的增大逐渐增加,而水泥土的压缩系数和渗透系数则逐渐降低。水泥土无侧限抗压强度在0.5~2 MPa范围时,渗透系数和压缩系数随无侧限抗压强度的增大而迅速降低;无侧限抗压强度达到2 MPa以上后,变化幅度趋缓。

掺水泥粉土的改良风积沙三轴压缩特性

基于单掺5%水泥的经济性设计指标,开展了混掺水泥粉土的改良风积沙三轴压缩试验,分析了改良风积沙试样不同围压下的应力-应变及强度特性,揭示了不同掺比改良风积沙黏聚力和内摩擦角的变化规律,以及改良风积沙的破坏形式及剪切破坏机理。结果表明:改良风积沙的应力-应变关系曲线均为应变软化型曲线;弹性模量和破坏强度与围压正相关,弹性模量在粉土掺量增至15%时达到峰值;破坏强度与粉土掺量正相关;10%粉土掺量下改良风积沙黏聚力最大,内摩擦角则随粉土掺量增加而单调增长。水泥水化物包裹在沙粒表面,增加了沙粒表面粗糙度,并在沙粒之间的空隙形成网状结构,将沙粒联结起来,阻碍沙粒相对运动;掺入适量粉土可填充沙粒和水化物之间的空隙,但过量粉土会制约水化反应,同时碱性离子与水化物反应产生胶结能力差的硅酸钠和铝酸钠,导致改良风积沙整体性能下降。

水泥、赤泥协同改良粉砂土配合比试验研究

为了对铝土矿冶炼废弃物赤泥进行工程应用,以粉土为改良对象,对水泥、赤泥协同改良粉砂土进行配比试验研究和环境影响评价。结果表明:随赤泥和水泥掺量的增加,粉砂土的最优含水率增大,最大干密度减小;掺入赤泥后,改良粉砂土在龄期为7和28 d时,以塑性破坏为主,龄期为90 d时,塑性变形减少,出现脆性破坏特征;掺加赤泥对于养护初期改良土试样的韧性存在影响,但随着养护龄期增长,该影响逐渐减小。赤泥掺量WRM=20%时,改良土表现出较好的强度和韧性且各项环境指标均满足路基填筑规范要求。WRM=20%时改良土的无侧限抗压强度与水泥掺量相关,可根据不同公路等级强度要求选择水泥掺配比例。研究可为赤泥作为路用材料的资源化利用提供理论依据和技术支持。

海相淤泥水泥土变形特性试验研究

选取典型海相淤泥为研究对象,开展了不同水泥掺入量不同龄期淤泥水泥土的无侧限抗压强度试验和有侧限压缩试验,分析了淤泥水泥土的变形特征及不同变形指标之间的换算关系。结果表明:淤泥水泥土具有明显的弹塑性变形特征;弹性模量随着龄期和无侧限抗压强度的增大而增大,均呈线性相关性,弹性模量可取为无侧限抗压强度的120~150倍;水泥土孔隙比-压力曲线的孔隙比变化范围明显较淤泥小,压缩性减小,压缩模量提高,沉降计算时应根据实际压力选取相应区段的压缩模量;压缩模量(E_(s,1-2),E_(s,2-4))随着弹性模量(E)的增大而增大,两者具有很好的线性相关性,换算时可取E/E_(s,1-2)=9.5,E/E_(s,2-4)=5.5。

淤泥水泥土变角剪切力学特性试验研究

以珠海市洪湾片区海相淤泥为研究对象,开展了不同水泥掺入量、不同养护龄期和不同剪切角度条件下淤泥水泥土的变角剪切试验。试验结果表明:淤泥水泥土剪切强度与养护龄期呈指数相关性,随着剪切角度的增大,拟合优度逐步降低,当水泥掺入量为25%时剪切角度对拟合优度影响较小;剪切强度与水泥掺入量呈正线性相关性;当剪切角度小、水泥掺入量高、养护龄期长时,剪切强度高,反之则低;黏聚力与养护龄期呈指数相关性,黏聚力与水泥掺入量呈正线性相关性;内摩擦角与养护龄期、水泥掺入量并无相关性,内摩擦角分布在20.3°~26.6°之间,均值23.3°。水泥掺入量为15%~20%时,剪切强度与抗压强度的换算系数可取0.37,黏聚力与抗压强度的换算系数可取0.24。

超短劲性复合桩基在光伏发电项目中的应用

沿海滩涂或鱼塘中建设的渔光互补光伏发电项目采用预应力管桩作为光伏支架基础,由于地质条件差,多数为深厚淤泥地基,单桩承载力极低,需要大幅增加桩长才可满足单桩承载力要求。为此,提出一种超短劲性复合桩基方案,即预应力管桩+超短水泥土搅拌桩,设计六组不同桩径、桩长的复合桩基,对其进行理论计算分析,并通过现场桩基试验检验该方案的可行性。之后在广东沿海某大型滩涂光伏项目中,大规模采用了超短劲性复合桩基进行验证。现场试验与工程桩检测结果表明,该方案在单桩抗压与抗拔承载力方面均有大幅提升,且工程造价可降低5%以上;在施工中通过改装水泥土搅拌桩机械钻杆和行走系统,可有效提高施工效率,便于施工,满足工程进度需要。

活性MgO碳化固化土的冻融循环特性试验研究

采用室内三轴碳化装置研究了活性Mg O碳化固化土的冻融耐久性能,对冻融循环作用下碳化固化土的无侧限抗压强度等进行了测试分析,并与水泥固化土进行了试验比较.结果表明：活性Mg O固化粉土碳化3 h试样的无侧限抗压强度可达5 MPa左右,粉质黏土碳化24 h试样可达4.5 MPa左右;冻融循环作用下,碳化试样和水泥土试样的密度和干密度基本不变;碳化试样与水泥土试样在冻融循环中的无侧限抗压强度和E50表现出类似的变化趋势,即先略有降低,后又逐渐提高.碳化固化土经6次冻融循环后,其强度由5 MPa左右降低到4.5 MPa左右,而水泥土试样经4次冻融循环后其强度由1.6 MPa降低到1.4 MPa左右,二者均具有较好的抗冻融性能.微观测试分析表明,活性Mg O碳化固化土生成的镁碳酸化合物经冻融循环后没有发生明显变化,但试样内部0.1～1.0μm的孔隙减少,1～30μm的孔隙增加,累计孔隙体积略有增加,这也是导致强度略有降低的原因.

水泥土力学特性随龄期发展规律试验研究

水泥土搅拌法是加固软土地基的常用方法,水泥土强度随龄期的发展规律直接影响水泥土的加固设计、施工进度安排和控制.基于我国东南沿海淤泥土特点,通过室内配比试验和力学加载试验,获得了5种以常用水泥为固化剂的水泥土试样90 d龄期内的应力应变曲线.在此基础上研究了不同固化剂和龄期对水泥土力学特性的影响,建立了水泥土抗压强度与龄期间的关系式,能根据水泥土3 d强度较准确地预测水泥土的后期强度,对于提高施工质量控制水平有重要意义.

高液限粉土的承载比特性及其利用建议

通过对高液限粉土进行不同浸水条件下的承载比试验,研究高液限粉土浸水、不浸水的强度变化规律,并对浸水条件下水泥改良粉土的强度特征进行探讨。试验结果表明:浸水条件下粉土的CBR值小于3%;不浸水的粉土CBR值与4%水泥改良粉土的浸水CBR值受初始制样含水量控制,但整体比浸水CBR值高。从CBR值随含水量的变化规律可以看出,粉土对水十分敏感。对此,提出粉土用于路基填筑的利用原则和具体的处置措施。

稳定低液限粉土路面底基层的施工研究

粘粒含量很少的低液限粉土或含砂低液限粉土做稳定土路面底基层 ,目前施工实践较少 .本文结合江苏省宁靖盐高速公路工程实践 ,根据适宜稳定该种土的水泥石灰粉煤灰稳定类型确定了稳定方案 ;通过室内外试验研究 ,在掌握延迟压实、压实度不足、施工方法不合理等对其影响的基础上进行了施工工艺的改进和工程质量的控制 ;得到了对该种稳定材料较为适宜的施工方法及其质量控制技术 .

珠三角地区现场水泥土的力学性质

研究珠三角地区淤泥、淤泥质粘土形成的水泥土的力学性质可为水泥土搅拌桩的设计和施工提供直接依据．文中在1天龄期内钻探取出现场的桩身水泥土制作成试样，养护到不同龄期，测定其物理性质指标以及无侧限抗压强度、剪切强度、压缩模量等力学性质指标，得到了现场水泥土强度的增长规律及影响因素，获得以下结论：现场水泥土强度随龄期明显增长，28天龄期无侧限抗压强度约为室内水泥土配合比试验强度的一半；原状土为淤泥的现场水泥土的28～90天龄期压缩系数为0．1～0．4MPa^-1，具中等压缩性；90天龄期现场水泥土的无侧限抗压强度为0．4～1．1MPa，比原状土增加了19．9～56．6倍．

不同增强体粉土复合土动力特性试验研究

通过水泥土增强体粉土复合试样、灰土增强体粉土复合试样的动三轴试验,研究了粉土复合土的动力特性,分析了增强体刚度、置换率、围压、干密度、含水量的影响.试验结果表明水泥土增强体的设置对粉土动弹性模量Ed及最大动弹性模量Edmax的提高程度比灰土增强体大;两种复合试样的Ed及Edmax均随增强体置换率的增加而增大,随围压的增加而增大,随干密度的增加而增大,随含水量的增加而减小;增强体粉土复合试样在各种情况下的动弹模量归一化曲线依增强体置换率有序排列,试验点依次分布在各自对应的狡窄带宽内.文中同时给出两种增强体复合粉土在不同置换率下动弹模量归一化曲线的回归公式.

水泥、石灰改良粉土试验研究

结合泰州市东风路南段快速路改造工程,通过室内击实试验与CBR试验对加入不同掺合比水泥、石灰后的粉土的改良效果进行了测试,结果表明:水泥以及水泥+石灰改良土的CBR值相对于素土均有大幅度的提高;掺灰质量相同的情况下,水泥改良粉土的效果比水泥+石灰好;水泥改良土的最佳压实度为94%,当压实度超过94%后,改良土的CBR值随着压实度的提高增加幅度很小;水泥掺合比在3%~7%之间时,改良土的CBR值随着水泥掺合比的增加而增大,且CBR值与水泥掺合比关系曲线近似为直线。试验结果对实际工程建设具有一定的参考作用。

水泥固化淤泥非饱和渗透特性试验研究

采用的试验材料是南京市西南长江下游的江心洲洲头的自然产生的淤泥,对水泥掺量的淤泥进行了固化处理,通过一步流动法试验获得固化淤泥的持水特征曲线和非饱和渗透系数.并通过压汞试验分析各因素对固化淤泥孔径分布的影响,从而分析各因素对固化淤泥渗透性的影响.试验表明:水泥掺量增加,使得固化淤泥中的大孔隙数量减少,小孔隙数量增加;同一基质吸力下,固化淤泥的非饱和渗透系数随着水泥掺量的增加而减小.

海相淤泥特性水泥土搅拌桩强度影响因素及其变化规律的试验研究

基于目前的地基处理技术和施工设备,研究海相淤泥特性水泥土搅拌桩的物理力学性质。通过对海相淤泥特性水泥土搅拌桩桩身强度影响因素的综合分析,找出各种影响因素与桩身强度存在的影响规律,并根据实验数据分析归纳出本次实验用土场地的海相淤泥特性水泥土搅拌桩的物理力学性质指标公式。这些物理力学性质指标公式,无论对海相淤泥特性水泥土搅拌桩设计理论,还是对海相淤泥特性水泥土搅拌桩工程设计及施工指导都具有重要的理论意义和工程应用价值。

ISS-水泥联合固化淤泥的力学特性研究

采用离子土固化剂(ISS)和水泥对宁德海相淤泥进行化学固化,通过阿太堡试验确定最优ISS体积比;通过7 d龄期无侧限抗压强度试验确定临界水泥掺量。针对酸碱固化剂共存对淤泥固化的影响,对淤泥固化样品进行了物理、力学试验,分别研究酸性ISS、碱性水泥、NaOH碱化剂等单掺和复掺固化淤泥的力学特性及固化效果,探讨固化剂之间的影响机理。试验结果表明:酸性ISS与水泥之间相互抑制,ISS溶液中H+阻碍了水泥的水化进程,降低了固化土强度;NaOH碱化ISS和水泥联合固化淤泥与单掺水泥相比,不但弥补了水泥提高早期强度缓慢的不足,而且可节约大约3%的水泥用量。

有机质对水泥固化淤泥土的力学特性影响试验研究

针对有机质对水泥固化淤泥土强度的不良影响,在南沙淤泥土干粉中添加腐殖酸配制得到不同有机质质量分数的淤泥土,采用不同质量分数的水泥对其进行固化,进行无侧限抗压强度试验,探讨了水泥及有机质质量分数、龄期对固化的有机质淤泥土无侧限抗压强度的影响.试验结果表明:有机质的存在严重阻碍水泥的水化反应,但有机质质量分数对水泥固化淤泥土强度的影响是有极限的,超过5%时,有机质质量分数的增加对固化土强度下降的影响就不明显了;固化土的强度随水泥质量分数的增加呈幂函数形式增长;随龄期的增长,含有机质的水泥土强度仍远低于普通水泥土的强度,表明有机质的影响并不会随龄期增长而减小.

深层水泥土搅拌桩在深厚海相淤泥质软土中的应用研究

结合深层水泥土搅拌桩处理某港口工程通港大道海相淤泥质软土的工程实例,通过埋设土压力盒、沉降板等测试元件,对深层水泥土搅拌桩复合地基工作特性进行长期监测。比较湿喷和干喷两种工法的地基处理效果,讨论深层水泥土搅拌桩的变形控制以及荷载传递规律。结果表明,深层水泥土搅拌桩处理海相淤泥质软土的效果较好;相比湿喷工法,干喷工法更适合于高含水量的海相淤泥质软土的地基处理。