粉喷桩加固软土地基施工监测成果分析与应用
粉喷桩复合地基基础的应用分析
粉喷桩复合地基基础的应用分析引言近年来,粉喷桩以其与传统软基处理方法相比所呈现的优势,在建筑工程施工中得到越来越多的应用。
因此,对粉喷桩技术的加固机理和施工技术进行分析和研究,对施工过程的人、机、料、法、环及其关键工序进行控制,有助于全面指导建筑工程施工,确保工程质量和安全,使建筑工程获得更好的经济效益和社会效益。
一、粉喷桩的概念及优点:(一)、粉喷桩概念粉喷桩即粉体喷射搅拌桩,采用深层搅拌法。
深层搅拌法使用的固化剂主要材料为石灰、水泥等,就地用特定的攪拌机械将软土与粉体或液体固化剂强制搅拌,利用二者之间的物理、化学反应,使软土硬化并且达到一定强度,形成整体性和水稳性都较好的优良地基。
粉喷桩所采用的是粉状固化剂。
粉喷桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土,以及无流动地下水的饱和砂土等地基,通过水泥土搅拌形成的水泥土加固体,提高砂土地基土内聚力和内摩擦角,消除砂土地基液化的影响。
具有以下优点:(二)、粉喷桩的优点1、成本低与钢筋混凝土灌注桩进行经济效果对比分析发现,它的成本可降低左右;与钢筋混凝土按基相比,其成本可降低左右;与灰土垫层地基相比,其成本可降低左右。
2、工期短粉喷桩施工机械化程序较高,每小时可以成桩三根,省时省工,作业效率高。
与灰土垫层地基处理方式相比,它可以缩短工期左右;与钢筋混凝土搜基相比,它可以缩短约工期。
3、作业占用场地面积小粉喷桩施工现场整洁,不像灌注桩在施工时需要在现场大量堆置砂、石,也无需进行大面积土方开挖。
二、粉喷桩复合地基的承载力计算(一)、单枯承载力计算桩长、桩身强度以及桩端土和桩间土的性质,都会影响粉喷桩的单桩承载力,其竖向承载力标准值的计算可以按照以下方法,并取较小值。
式中:f cu一与搅拌桩桩身水泥配合比一样的室内立方体试块(边长70.7的)90天龄期的抗压强度平均值;η—桩身强度折减系数;u p一桩周边长(m);A p一桩的横截面积(m2);ιpi—桩长范围内第i层土的厚度;q p一桩端天然地基土的承载力特征值;q si—桩周第i层土的侧阻力特征值(KPa);α—桩端端阻力发挥系数,可取0.4-0.6,桩端土层越硬,其值越大。
浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用
浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用【摘要】本文针对粉喷桩技术在软土路基加固中的应用进行了深入分析。
在分别介绍了粉喷桩技术的发展意义和软土路基加固的重要性。
在分别阐述了粉喷桩技术的原理、施工流程、优势、应用案例和局限性。
结论部分指出粉喷桩技术为软土路基加固提供了一种有效的解决方案,同时强调在实际工程中应根据具体情况选择合适的加固技术。
粉喷桩技术通过其快速施工、高效加固和可持续性等特点,成为软土路基加固的重要选择。
应用中也需注意其在颗粒级别上的限制,以充分发挥其效果。
本文系统地总结了粉喷桩技术在软土路基加固中的特点和应用实践,为相关工程实践提供了有益参考和借鉴。
【关键词】关键词:粉喷桩技术、软土路基加固、施工流程、优势、应用案例、局限性、发展意义、重要性、解决方案、加固技术。
1. 引言1.1 粉喷桩技术的发展意义粉喷桩技术的发展意义在软土路基加固中具有重要的意义。
随着城市建设的不断扩大和交通运输需求的增加,软土路基的加固问题已经成为一个亟待解决的难题。
传统的路基加固方法存在着成本高、施工周期长、影响交通等诸多问题,而粉喷桩技术的出现无疑为解决这些问题提供了新的途径。
粉喷桩技术的发展还推动了软土路基加固领域的技术进步,促进了相关设备和材料的研发和应用。
可以预见,随着粉喷桩技术的不断完善和推广,软土路基加固将迎来更加广阔的发展前景,为城市交通建设提供更多有效的技术支持。
1.2 软土路基加固的重要性在软土路基工程中,路基稳定性是一个关键问题。
软土路基指的是土质较为松软和容易发生沉陷的土壤层,其作用于路基的承载能力较低,容易造成路面变形、龟裂以及塌陷等问题。
如果软土路基得不到有效加固处理,将会对道路使用安全带来严重威胁。
软土路基加固的重要性主要体现在以下几个方面:首先是保障路基的稳定和安全。
软土路基的不稳定会导致路基开裂、下沉,严重的甚至会影响整个道路的使用,加固软土路基可以有效提高路基的承载能力和稳定性,确保道路的安全和稳定运行。
水泥粉喷桩加固桥头软基的变形监测结果分析
试验内容包括 : 路堤 填土荷 载作用 下地基 的侧 向变形 , 不 同土层的沉降变形。需埋设相关仪器包括测斜管 、 深层 分 层沉降仪。具 体观测内容如下 。 () 1 深层分层沉 降 : 为测 定 桩顶 顶面 、 桩底 平面及分 层 沉降量 , 在各 断面 中心 线及 路肩 位置各 埋设 深层 分层沉 降 标, 钻孔 深度 为 1 沉 降磁环 位置 分别在顶 面 以下 2 m、 5 m,
2 1 年 第 4期 01 ( 总第 2 6期) 0
黑龙 江交通 科技
HELONGJANG I L I JA0T0NG J KE
No 4, 0 1 . 2 1
( u N .o ) S m o z 6
水 泥 粉 喷 桩 加 固桥 头 软 基 的 变 形 监 测 结 果 分 析
4m、 8m、0m、2m 和 1 3 6m、 1 1 41。 1
() 2 水平位 移 : 在各 断 面路 基 护 坡道 处埋 设测 斜管 一 根, 孔深为 2 测定软基侧 向位移 。 5m,
3 现场测试成果及分析
3 1 地 表 沉 降 观 测 . 3个断面沉降 随时 间变化 的数值 如下 : —1断面地表 的 1
中图分类号 :4 60 U 1 .3 文献标识码 : C 文章编号 : 0 1 8—38 ( 0 1 0 0 3 0 0 3 3 2 1 )4— 0 4~ 2
方法 。
长期 以来 , 软基段桥头跳车 问题是一项难 以很好解决 的 课题。桥头跳车严重影响了行车的安全 、 舒适和人们对高等 级公路的总体评价 , 严重影响 了高速公路 的经济效益和社会 效益。处理好桥头过渡段软 弱地基 , 是控制过渡段跳车 的关 键。水泥粉喷桩是处理 软土地基 的一种常用方法 , 它是采用 粉体喷射搅拌施工机械将水泥干粉喷射到软土地基 中, 并与 软土机械搅拌而形 成的具有 整体 性 、 水稳性和一定强度 的水 泥桩体 。稳定与变形一直是 地基 加固的重要控制指标 , 为 作 对水泥粉 喷桩加 固软基开展 系统研究的一部分 , 将着重介绍 现场变形监测研究结果 。现 场试验段 选择在 长三 角某高速 公路五标段桥头软基处理工程试验段 , 区域地表特征和 土 该 层分布等方面在长江三 角洲地 区具 有较 强的代 表性 。本文 拟通过粉 喷桩处理桥头软弱地基 的现场变形测试 , 分析筑堤 过程中路基沉降变形规律 、 路基侧 向变形规律 以及桥头过渡 段沉降变形规律 , 检验粉喷桩处理桥头跳车 的效果 。 1 工 程 地 质条 件 试 验段为桥头过渡段 , 根据试 验前 的勘察 可知 , 验 区 试 软土层厚 为 5 0~1 . 属淤泥 和淤 泥质 亚粘 土 , . 10m, 含水率 高、 粘性大 、 高压缩性和低 强度等特 点。土体 分层 以及各分 层 土 的 主要 物 理 力 学 指 标 如 下 。 第一层 土, 淤泥 , 层厚 0—2 2 m, . 含水 量 5. %, 重 85 容 1 . N m3 孔隙比 1 4 , 4 8k / . 3塑性指数 2. , 6 02压缩模量15 P 。 .6M a 第二层土, 淤泥质亚粘土 , 50— . 含水I4.%, 层厚 . 88m, t 3 6 容重 1. N m , 隙 比 133 塑 性指 数 1. , 7 5k / 3 孔 .7 , 4 6 压缩 模 量
粉喷桩技术在加固松软土地基中应用
采 用 了粉 喷 桩 复 合 地 基 进 行 处 理 。通 过 现 场 粉 喷桩 单 桩 复合 地 基 静 载试 验 , 定 复 合 地 基 承 载 力 , 算 复 合 地 基 确 推
复合模量 , 并对该种地基处理方法进行评述 , 为粉喷桩在 松软 土地 区的应用积累了工程经验 。
【 关键词 】 松 软土; 粉喷桩复合地基 ; 载荷试验 ; 静 承载特性 【 中图分类号 】 T 42 U 7 【 文献标识码 】 B 【 文章编号 】 10 — 84 2 1)2 00 - 3 01 66 {0 10 — 11 0
AP LI P CATI oN M l E N oF DJ P L I REI oRCEM ENT oF NF
LooSE oFT S SoI FoUNDATI L oN
Z A G Y nj , WA G X , J N a- n WA G Y —un H N a -e i N u I G D iu , A j N uq a
6~ m, 庄 村附 近土 层较厚 , l 9 新 约 0—1m。棕 黄色 , 5 成分 以粉粒 为主 , 土质不均 , 有小砾 石零 星分 布 , 针状
孑 隙发育 。黏 性差 。稍 密一 中密 , 湿一 潮湿 。 Ⅱ级 L 稍 普通土 , r=10 P , Ⅱ级 自重湿陷性 , o 。 2 k a具 为松软±。 ( ) 细 角砾 土 ( : : 2 Q ) 主要 分 布 于上 郭家 沟 沟 心、 王家沟泥石流洪 积扇 , 心厚 约 5— m, 沟 7 洪积扇 细
水泥粉喷桩加固技术在软土地基处理中的应用
水泥粉喷桩加固技术在软土地基处理中的应用
1、工程概况
1.0m;
510
15日开始,
2
,压缩模量增加到Es=5.8MPa,沉降量与沉降差均应满足现有关规范要求。
粉喷桩体底部必须进入粉质粘土层1.25m深。
所谓水泥粉喷桩加固,就是用一种通过钻机成孔,然后将水泥粉利用压缩空气送入
软土中使其与土及土壤水一同固结,形成具有一定强度的桩状体,达到地基加固的目的。
这种方法与传统的浇筑水下砼加固技术相比,克服了富含水区水灰比不稳定、施工质量不易保证的缺点,施工方法简单,施工质量也易保证。
施工时,首先将钻机在指定的桩位上成孔,钻至设计深度,然后通过高压泵把水泥干粉通过钻头处特定的喷咀喷出,在喷射过程中,钻头一边旋转一边缓缓提升,借助高压干粉的喷射
3
3.1
入比为
60kg
3.2试桩情况
本工程共打试验桩4个。
其中两个在闸室底板外1.0m后岸墙右侧,另两个在闸室底板1.0m的后墙左侧,深度均为7.0m,喷粉至地面下0.5m处。
试验桩钻进时电流情
况见表1。
试验桩钻进时电流情况表表1
档位
0.0~
Ⅲ
20~
5.5~
Ⅲ。
软土地基处理中粉喷桩的应用与质量检验
软土地基处理中粉啧桩的应用与质量检验
姚 运 昌
( 部 利 水利科学研究 院 合肥 淮 委
【 摘
2 08 ) 30 8
要】 粉喷桩加 固 地基具有施工速度快、 作业简便、 无污染、 费用低 、 见效快等优点, 前在软土地基加固中广泛采用, 目 本文结合
工程 实例 简要 介绍 粉喷 桩 的施 工工 艺及质 量检 验 。
度 和 承 载 力 f 1 ] 。
粉喷桩施工技术要点 主要为粉喷 、粉土体均匀密度及 后期 固化强度 3个要 素。 喷粉要控制好压力及进粉量 , 粉土 体 均匀 密度要控制好钻头旋转速度及提升速度。 喷粉操作一般在 喷气操作后进行 , 其操作程序是 : 开通 喷粉球 阀和蝶 阀 , 按无极变速器 电机启动按钮 , 使旋钮供料
度影响 比较大 , 土体含水率 不宜太低也不宜太高 , 为合适 较 范 围是 5% 8%; 越松散 、 0 5 土体 有机质含 量越高 , 固效 加
果越差 。 34养护龄期和 温度 .
5 粉喷 桩 的质量 检验
8
混凝土工程检测l 《
超声 平测法 在预应力箱梁混凝土强
.
结合 , - -  ̄更全面地反映混凝土的实际情况。将该方法运用到预应力箱梁混凝土强度检测, q . 并利用钻芯法进行 了验证 , 结果表明超 声( 平测) 回弹综合法与芯样抗压强度一致。
【 关键词 】 超声平测法; 预应力箱梁; 抗压强度
超声法是 目前我 国最常用 的一种检测结构混凝土 内部 缺 陷且有相应方法标准 的无损检测方法 。当结构和检测条
似情 况 , 如水池 壁 、 底板 、 飞机跑 道 、 面 、 下室 、 路 地 沉井 井
粉喷桩加固地基的应用(栏)
粉喷桩加固地基应用摘要:铁路工程建设进程中常常会碰到软弱地质,为达到设计的地基承载力要求,必需采取有针对性的技术方法进行处置。
本文通过一工程实例,介绍了粉喷桩加固铁路盖板箱涵软弱地基的运用,在加固机理、技术参数、质量与工艺操纵等方面加以分析,为类似工程积存实践体会。
关键词:软弱地基粉喷桩地基处置铁路是线形带状的特殊人工建筑物,不可幸免的要通过不同的地质地域。
在工程实践中,不仅是路基部份,桥、涵的选址也常常会碰到软土地质地域。
软土地质的基底承载力一样都不能知足设计要求,不能不采取特殊方法进行软基处置。
软基处置方式有多种,要紧分为预压法、加筋法、置换法、排水法、挤密法、固结法和打桩法等类别,每一类别又有多种具体方法。
针对不同工程项目,必需依照地质特点并综合考虑施工条件、经济效益和工期打算等因素,比选出较为适合的处置方法。
本文以国家一级铁路干线——京九铁路龙川北至东莞东增建二线工程(以下简称龙东复线工程)的实际工点为例,介绍目前较为少用的粉喷桩加固方式处置盖板箱涵软土地基的技术运用。
一、粉喷桩简介粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称,国外定名为DJM工法(Dry Jet Maxing Method)。
其原理是通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等,用紧缩空气喷入地基深部,凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合,当场搅拌形成具有整体性、水稳性及必然强度的桩体,桩体中的加固料与软本地货生一系列物理化学反映,使软土硬结,从而使桩体与桩间土一路组成复合地基,起到加固地基的目的。
二、粉喷桩加固机理粉喷桩经常使用固化剂为水泥,水泥含有水硬性粘结剂中最重要的基础物质,如石灰(CaO)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)等,由于水化反映生成铝酸三钙(3GaO·Al2O3·mH2O)、硅酸钙(mCaO·SiO2·nH2O)、铁酸钙(CaO·Fe2O3·nH2O)等水化物,使水泥慢慢凝结硬化。
粉喷桩加固软土地基施工监测成果分析与应用
粉喷桩加固软土地基施工监测成果分析与应用摘要:为了确保软土地基上构筑物的安全稳定,采用粉喷桩对某软土地基进行了处理,并在施工过程中对其空隙水压力、沉降与侧向位移进行了动态综合监测,通过对观测结果的分析,确定了合理的施工控制标准,并对粉喷桩加固软土地基的效果进行了评价。
关键词:粉喷桩软土地基监测1 概述复合地基由于能显著改善地基的承载力,减小地基沉降,并有效抑止地基土体侧向变形这一特点而成,为一种比较理想的软土地基处理方式,在世界范围内都得到广泛应用,随着人们工程经验的积累,现在的复合地基设计逐渐由以承载力控制过渡到以沉降变形来控制,并结合施工监测进一步的调整施工参数,达到动态控制的目的[1~5]。
某公路位于赣江西支至赣江南支之间,区内广泛分布有浅埋型软土和鱼塘、湖泊中的淤泥、淤泥质土等,呈片状、块状和透镜状分布。
厚度各处不一,一般厚约2~7m左右。
其表层被厚约1~4米左右的粉质粘土所覆盖,下伏中、细砂层或呈硬可塑状的粘性土层。
软土呈灰色,含水湿至饱和,软塑,具有异味。
其天然含水量在32%~63%之间,液限指数在0.98~2.13之间,饱和度在90%以上,现场动力触探原位测试小于3击。
工程地质性质差,对路基的危害性大。
综合以上工程地质条件,同时考虑预压荷载与工程建设周期提供的足够预压时问,本工程在大部分软土路段采用粉喷桩对地基进行处理。
施工过程中对其承载力、空隙水压力、沉降与侧向位移进行了动态综合监测,积累了一定的经验,对其它类似工程具有一定的指导意见。
2 监测成果分析在软土地基上修建高等级公路路提,最突出的问题是沉降和稳定。
高速公路、高等级公路设计车速高,路面平整性要求也高,因此,软土地基路提的施工应注意填筑过程及以后的地基变形动态。
根据研究区段软土地基的特性,确定本次观测的项目为:地表沉降、地基深层沉降、地基分层沉降、地基水平位移、孔隙水压力观测。
共设置了5个观测断面,即K16+300、K18+500、K18+600、K23+800、K23+900。
粉喷桩在软土地基加固中的应用
粉喷桩在软土地基加固中的应用摘要:本文首先介绍了粉喷桩的基本原理和施工准备,然后分析了施工工艺及要求和粉喷桩质量控制,最后探讨了影响粉喷桩强度的主要因素和粉喷桩的质量检验。
关键词:粉喷桩;软土地基;加固;应用粉喷桩加固软土地基于1971年在瑞典首次应用于工程实践。
它是深层搅拌桩的一种,以水泥粉为固化剂的搅拌桩。
其作为一种加固地基的变形特性,减少在荷载作用下可能发生的沉降和不均匀沉降。
我国80年代初开始应用。
实践证明,粉喷桩主要适用于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高的、地基承载力不大于120kPa的粘性土、粉土等软土地基。
粉喷搅拌法采用水泥、石灰粉等作为固化剂,不需向地基中注入附加水分,却能充分吸收桩周围软土中的水分,进而提高了桩周土的强度,使加固后地基的强度得以提高。
对于含水量很高的软土加固效果尤为显著。
采用粉喷桩处理后的复合地基承载力可达160 kPa~180 kPa。
由于就地加固,无需挖出软土,与其他地基处理方法相比,具有施工作业简便、机械设备简单、速度快、效果好等特点;施工过程中无振动、无污染,对周围环境及建筑无不良影响;适用范围广(据有关资料介绍,最大处理深度已达60 m);经粉喷桩处理后的软基段地基整体强度提高,沉降稳定,可大大减少甚至免去超载预压所需时间,有利于基层、路面等后续工序的顺利进行,这样节约了投资、缩短了工期、加快了施工进度。
基于这些特点,粉喷桩施工推广应用研究的前景广阔。
1粉喷桩的基本原理粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称,国外定名为DJM 工法( Dry Jet Mixing Method)。
其原理是通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等,压缩空气喷入地基深部,凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合,就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体。
桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应,使软土硬结,从而使桩体与桩间土一起组成复合地基,起到加固地基的目的。
水泥粉喷桩在软土地基施工中的应用
水泥粉喷桩在软土地基施工中的应用摘要:粉喷桩是一种快速处理公路软土路基、减少工后沉降较为合理的方法,因而在处理公路软土地基施工中得到广泛的运用。
文章以具体工程为实例,详细介绍了水泥粉喷桩的施工工艺和质量控制措施。
实践证明,用水泥粉喷桩处理软土地基是一种有效的方法。
关键词:水泥粉喷桩;软土地基;质量控制措施一、工程概况某高速公路处位于河漫滩冲积平原,其地质情况比较复杂,地基土在地表下20m范围内分布有:①粉质黏土,中塑性,硬可塑状;②高塑性黏土,软可塑状;③淤泥,饱和,流塑,含少量有机质;④粉质黏土,中塑性,软可塑状。
由于该地区地势较洼,经常积水,地下土含水量较大,且水位较高,地基土的承载力较低。
为减小路基的沉降量,保证工程质量,须对地基进行处理,处理方法为粉喷桩加固。
二、粉喷桩的设计设计方案中粉喷桩的长度为8m,孔径为500mm,桩位采用梅花形布置,桩间距为1.0m/1.2m,水泥的掺量为15%,采用普通硅酸盐425#,要求90d龄期无侧限抗压强度不小于1200kPa。
三、施工工艺由于该段地下水含量较高,施工时决定采用干喷法,机器型号为GPP-5型,共2台。
施工工艺如下:(一)根据设计中15%的水泥掺量,取土的平均容重为1.845kN/m3,计算出每米桩的喷粉量为54kg(设计为55kg)。
(二)指定专人负责现场施工及质量控制,做好原始记录及过程控制。
清理并整平施工场地,使现场做到三通一平。
(三)放样定位,每个粉喷桩的中心位置洒上石灰,并插一根木筷,确保施工时对位快速且准确。
(四)对钻机进行检测,主要有:钻头的尺寸是否符合要求;空压机、喷粉机、仪表是否能正常工作;喷粉记录器的显示数据和实际钻进的深度和喷粉量是否一致等。
(五)移动钻机,准确对孔。
对孔误差不得大于50mm。
施工时对各孔进行编号,从一边按照顺序进行施工。
(六)利用支腿液压缸调平钻机,钻机主轴垂直度误差不大于1%。
(七)起动主电动机,根据施工要求,以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ档(0.48m/min、0.8m/min、1.47m/min)逐级加速的顺序,正钻预搅下沉。
浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用
浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用随着城市化进程的加快,城市的道路交通日益繁忙,其中包括基础设施建设工程中的软土路基加固。
在加固土路基的过程中,存在许多技术方法,其中粉喷桩(Rapid Impact Compaction,RIC)技术是一种被广泛应用的方法。
本文将详细介绍粉喷桩技术在软土路基加固中的应用。
一、粉喷桩技术简介粉喷桩技术是一个以高速、高频率的撞击作用,在软土中形成孔隙降低土体压缩性和提高土体的密实度的加固技术。
它是一种利用钢珠或其他重物高速自由落体作用的振动桩加固土壤的技术。
通过人工或机械将钢珠(直径3~30mm)放置在管道中,在高速撞击下桩顶传导到地面,形成一定的冲击力。
由于冲击力瞬间出现,土壤难以产生大幅度的变形或塑性变形,相对来说较为凝实。
1、技术优势采用粉喷桩加固后,软土路基在一定程度上得到了加固。
相对于其他加固方法,粉喷桩的优势在于加固效果更加稳定,适应性较强。
通过合理选择钢珠的直径和重量,可以控制撞击能量和振动频率,从而达到更好的加固效果,使得软土路基的承载能力得到了提升,抗沉降性能更加优异。
2、应用范围粉喷桩技术的应用范围非常广泛,适用于大部分软土地基,尤其是滞荷系数较低的工程,如城市轨道交通路基、高速公路及机场道路路基、大型建筑物的基础、桥梁路堤、码头堆场路基等。
3、工作原理在粉喷桩施工时,首先需要端部压实器来压实桩周围的土壤,使得粉喷桩的基础比较牢固,之后放入钢珠。
施工时钢珠的数量和重量有所不同,正常情况下每平方米需要300~400公斤左右的钢珠,钢珠直径一般为10mm左右。
钢珠通过约10m/s以上的自由落体撞击力冲击土壤,通过撞击形成地下膨胀波和地震波,进而压实、振动土壤。
在施工的过程中应该不断的进行动态监测,以控制施工质量。
4、施工要点(1)施工环境:在施工区域的范围内,要求所有建筑物、设备、管道都必须安全,不受影响。
同时需考虑到施工的附近地点的振动影响,防止振动扩散。
粉喷桩在加固软基中施工应用
浅谈粉喷桩在加固软基中的施工应用填方路基在软土地基施工期间的稳定性和建成后的剩余沉降、差异沉降已成为公路设计和施工中的一个关键技术问题。
因在天然状态下,地基中的软土含水量高,密度低,压缩性高,固结慢,强度低。
德衡高速公路桩号2k+300—2k+480施工时通过一鱼塘,此此段为软土基,土的含水量34%。
作为高速公路的地基,由于考虑较短工期内完成,所以就必须对软基进行处理,根据软土性质确定处理方案,拟采用粉喷桩进行加固处理。
1、粉喷桩处理的特点与加固机理1、1粉喷桩处理软基的特点粉喷桩是深层搅拌法加固地基方法是通过特制搅拌机械将软土和水泥强制搅拌,利用水泥和软土之间产生一系列物理—化学反应,使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的优质地基。
1、2粉喷桩处理软基的加固机理1、2、1水泥的水化反映、碳酸化作用普通硅酸盐水泥主要是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成。
在水泥拌入软土中后,很快与软土中的水化反应,生成氢氧化钙、水化硅酸盐钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等化合物。
水泥与水化物中的氢氧化钙,与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙,提高软土的强度。
1、2、2土颗粒与水泥水化物的作用凝硬作用水泥与水发生反应析出大量的钙离子,这些钙离子与粘土中的矿物质(如二氧化硅、三氧化二铝)进行化学反应,逐渐生成不溶于水的结晶化合物。
离子交换作用软土中含有多种矿物质,并有游离钠离子na+和钾离子k+,它们能和水泥水化生成的钙离子ga++进行当量吸附交换,使较小的土颗粒形成较大的团粒,使土体强度提高。
1、2、3桩体作用粉喷桩是具有一定粘结强度的混合料,其刚度较其他散体材料的桩体大,因而其应力分担比也更大。
在荷载作用下桩的压缩性明显比其周围软土小,因此基础传给复合地基的附加应力随地基的变形将更多地逐渐集中到桩体上,出现应力集中现象,起到了桩体作用。
经加固后地基土的含水量、空隙比、压缩系数均有所减少,压缩摸量有所增加,加固后桩间土已挤密。
浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用
浅析粉喷桩技术在软土路基加固中的应用粉喷桩技术是一种常用的软土路基加固技术,在公路、铁路、机场等工程中得到了广泛应用。
本文将从粉喷桩技术的原理、施工过程和优缺点三个方面进行分析和探讨。
一、粉喷桩技术的原理粉喷桩技术是利用高压气体将混合物(水泥、粉煤灰、黄土等)喷入土层形成一定直径和深度的桩,将桩与土层紧密结合在一起,从而提高土层的强度和稳定性。
粉喷桩技术的原理可以分为三个部分:1. 形成桩身:利用高压气体在土层中剥离土体、打开微孔等作用,形成空腔和均匀分布的孔道。
2. 填充混合物:混合物在溶液中形成一个稳定的悬浮液,喷入孔道中填充,直到达到所需要的深度。
3. 硬化并固化:填充后的混合物与土层接触部位的水分形成化学反应,最终硬化、固化,形成坚实的桩身。
粉喷桩技术的施工过程一般可以分为以下几个步骤:1. 姿势准备:根据设计要求,测量地面标高及桩位坐标,标定喷孔点,进行喷孔定位。
2. 工具准备:准备好压缩空气、混合物、喷射枪等工具及材料。
3. 喷射混合物:将喷射枪的嘴对准喷孔,将混合物喷射到设计深度,并随时注意测量深度及孔径,保证尺寸精度和稳定性。
4. 套管及外壳筒安装:根据需要施工的深度和土层结构,选择相应的套管及外壳筒,通过桩身内孔套管,同时增加桩身稳定性。
5. 填充及硬化:喷射完成后,将混合物在所需时间内硬化定型。
6. 后续处理:割断桩头,清理孔道以及填充土施工完毕。
对于有区别基质土层结构的场地,需要进行相应的处理。
1. 优点(1)较小施工对交通的影响,同时适用于狭长地形;(2)可适应不同材料与混合比例,能够满足不同项目的需要;(3)粉喷桩的加固效果稳定,且能够长期保持;(4)粉喷桩施工能够在局部区域进行,能够有效减少工程时间和成本。
2. 缺点(1)尺寸误差较大,部分工程需要更高的精度要求;(2)随着施工深度增加,施工难度也随之加大;(3)对于特殊场地,如含有较多沙类等复杂材料的土层,粉喷桩的加固效果可能不理想。
粉喷桩在软土地基加固中的应用
当制桩发送水泥加固料时,不允许发生:断灰现象。必须 有专人监视发送设备,输灰管道;不能发生堵塞。在保证施工 用水泥材料符合要求的前提下,决定粉喷桩质量的关键是喷 灰量和搅拌均'匀程度。因此,要严格按要求控制喷灰量和提 升速度,以保证桩体内每一深度均得到充分的拌合。每根桩 平均水泥喷入量与设计值的误差不得大于 7%。考虑到粉喷桩 顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大,因此,通 常在桩顶 2.5m 范围内降低提升速度。这样就相应增加了制桩 时间,增加了水泥喷入量。并按工艺设计的要求在桩顶部位 原地重复搅拌 lmin,以提高其强度。
地基加固是一项隐蔽工程。地基加固的质量好坏直接影 响建筑物的安全与使用。因此,每道工序,每个操作工人都 得严格执行操作规程,严格控制好加固材料本身的质量和喷 入数量,保证搅拌均匀,严格按图施工。根据设计要求,采 取下列措施: 4.2.1 预搅
下钻时预搅,将软土在原位尽量切碎,以利于同水泥 粉均匀搅拌。根据实践经验,含水量愈低,则应降低钻进速 度。 4.2.2 严格控制水泥材料的质量
水泥加固土除与被加固土的性质、状态、水泥掺入比以 及龄期等因素有关外,还与所用水泥材料本身的质量密切相 关。因此,工程必须使用合格水泥是施工质量控制的首要项 目,每批水泥进场必须有合格产品检验单。水泥投入灰罐前 须经过 4 目/cm 筛网过筛,去除杂物和块状体。破包水泥不符
ห้องสมุดไป่ตู้
合要求者不得使用。 4.2.3 确保加固桩柱体强度和均匀性
0.45 1.0
粉质 21.3-
粉喷桩技术在软土路基加固中的应用
粉喷桩技术在软土路基加固中的应用摘要:在市政工程施工建设的过程中,常常会遇到软土地基,由于软土的土层力学性质较差,难以正常施工,常出现沉降量问题和涌土问题,影响到施工进程的稳步推进,而且处理不好将引起工程质量问题。
对软土地基的基本特性进行深入的研究,找到合适的解决方法,创建有效的软土地基施工技术。
关键词:市政施工;软土路基;粉喷桩;质量控制一、施工进场情况我方已组织粉喷桩施工的经验丰富的施工人员和精良的施工设备进场,同时组建了粉喷桩施工工作小组,由技术负责人任组长,质检工程师、试验工程师、材料主管、安全主管为组员。
目前施工人员及机械设备已全部到位。
1、场地布置粉喷桩施工前,对施工范围测量放线。
对场地进行平整,清除杂物及障碍物。
对地质条件不能满足机械施工的地质部位,一般部位采取清淤致桩顶覆层覆盖层,再进行压实。
对于清淤后仍不能满足施工条件的部位,采用铺垫水泥土对表层土进行加固处理。
2、机械设备水泥粉喷桩桩机套主要由钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头和动力设备等组成。
进场设备配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表,显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子秤和流量计。
1)、钻机钻机是粉体喷射搅拌法施工的主要机械,具有如下功能:①动力大、扭矩大和符合大直径钻头成桩要求,钻头直径与水泥粉喷桩的直径相同;②具有正向钻进,反转提升的功能;③具有反转提升时能匀速提升、均匀搅拌、匀速喷粉等功能。
2)、粉体发送器粉体发送器是定时发送粉体材料的设备,它是粉体喷射搅拌法加固施工机械中的关键设备,其工作原理为:由空气压缩机送来的压缩空气,通过节流阀调节风量大小,压缩空气进入“气水分离器”使压缩空气中气水分离,然后“干风”送到粉体发送器喉管与“转鼓”里输出的粉体混合,成为气粉混合体,进入钻机的旋转龙头,经空心钻杆由钻头喷出,使水泥粉经钻叶与软土拌和。
粉体的定量输出,由转鼓转速控制。
施工时根据设计要求的掺入比和钻头提升速度及钻机的转速,并选定合适的粉体发送量(确定转鼓转速)。
粉喷桩技术在建筑软土地基加固中的应用
粉喷桩技术在建筑软土地基加固中的应用摘要:本文首先对粉喷桩的荷载传递机理的进行分析,阐述了用粉喷桩技术在建筑软土地基的施工方法,并提出了保证施工质量的几点措施,希望对建筑工程施工中,如何处理软土地基提供有效的借鉴。
关键词:粉喷桩技术;建筑工程;软土地基;加固;应用1 粉喷桩的荷载传递机理复合地基是指天然地基中的部分土体通过某种方式得到增强或被置换而形成的强化地基。
粉喷桩复合地基是其中的一种,它是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在软基中将软黏土和水泥强制拌和,使软弱土硬结成为桩土共同承担外部荷载的复合地基。
粉喷桩的加固原理主要基于:(1)水泥加固土的物理化学过程,即水泥与土拌和后水泥中的钙物质与土中的水发生化学反应,生成柱桩结晶而起到骨架作用。
(2)水泥的炭化反应,即水泥中大量的钙离子与土和水中的二氧化碳发生反应,生成碳酸钙沉淀,增加水泥土的强度。
(3)离子交换与团粒作用,即水泥土中大量的钙离子与钠离子、钾离子发生置换,形成大量的软土团粒和水泥团粒,使水泥土的强度得到提高。
粉喷桩自身性质通常介于刚性桩与柔性桩之间,它的刚度、抗压强度和抗侧压力作用小于刚性桩而大于柔性桩。
粉喷桩的轴向应力分布是不均匀的,从桩顶而下应力逐渐减小,最大轴向力位于桩顶3~5倍桩径范围内。
当施加较小荷载时,荷载通过垫层均匀地传递到桩和桩间土上,此时相应的变形也较小,桩与土的应力随荷载线性增长。
随着外荷载的增加,桩与土的应力将发生变化,为满足桩和桩间土的变形协调条件,荷载将按地基材料刚度的大小不断进行分配,此时桩承担了大部分荷载,应力逐渐向桩的顶部集中。
随着荷载的进一步增大,复合地基的变形速率加快,应力集中现象也越见加剧,最终桩承担的荷载达到极限,桩体首先进入局部塑性状态而不能分担增加的荷载,应力将会向桩间土转移,外加荷载的增量部分将由桩间土来承担,直至桩和桩间土共同进入塑性状态,此时所对应的荷载即为复合地基的极限荷载。
2 粉喷桩常见质量问题分析(1)喷粉时高压气流对软土的扰动比较明显,扰动后原土结构及粒间的胶结作用被破坏,在未达到新的稳定之前,可能导致地基承载能力反而降低了。
公路软土地基处理中粉喷桩的应用价值分析_公路软土地基处理
公路软土地基处理中粉喷桩的应用价值分析_公路软土地基处理公路软土地基处理中粉喷桩的应用价值分析粉喷桩在软基处理上应用很广。
主要原理在于利用深层搅拌法,对软土地基进行固化。
在施工过程中,对于施工工艺、技术控制等方面必须进行控制。
尤其在处理路桥过渡段基底时应能够保证混凝土结构和路基结构的平整性,提高工程质量。
1粉喷桩施工流程粉喷桩在施工前,必须进行试验段工序。
试验段是桩体施工质量的基础,并对设计桩长的有效性进行检验,判定是否设计合理。
在试验段施工中,针对钻速和复喷之间的关系进行控制。
试验段工序要采用多种方案,以求对质量和成本达到双控。
文章拟将提钻速度控制为0。
4米、分钟。
不进行二次喷搅。
另一种方案是提速为0。
5米、分钟。
并在桩体50%处进行二次喷搅。
当桩体满足龄期后,进行桩体钻芯取样并得到如下结论:提钻速度控制为0。
4米、分钟。
不进行二次喷搅的桩体不能达到设计要求。
提速为0。
5米、分钟。
在桩体50%处进行二次喷搅,能够满足设计要求。
具体施工方案如下:施工准备→定位放线、验线→桩机安装就位、对中→送气钻进→钻至设计桩底标高停钻→送灰搅拌提钻→复喷复搅2、3桩长→提至设计桩顶以上约30厘米停止→提出钻头成桩→移机至下一桩位。
2粉喷桩的施工技术2、1准备工序在施工前要做好对施工图纸的审核,根据不同地质环境提出技术要点。
要对施工场地周围的建筑、地下管线、埋深光缆等位置进行确认,并且做好排迁工作,对于不能排迁的管线要做好防护。
施工场地必须保证平整,根据不同的水泥型号进行水泥存储棚的位置布置,要尽可能的降低二次倒运。
2、2钻进与搅拌在钻进前要核对钻头的直径,要事先进行预钻,确定电机功率。
然后根据桩位进行钻进,在钻进的过程中要保证空气压缩机和送灰器连续作业,钻进过程中必须边送气,边搅拌。
要随时对桩体垂直度进行监测,保证电机功率能够提供合适的转速。
当遇到强度较高的土层时,适当加大功率,如果出现下沉缓慢要加大压力,保证钻进达到设计桩长。
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粉喷桩加固软土地基施工监测成果分析与应用摘要:为了确保软土地基上构筑物的安全稳定,采用粉喷桩对某软土地基进行了处理,并在施工过程中对其空隙水压力、沉降与侧向位移进行了动态综合监测,通过对观测结果的分析,确定了合理的施工控制标准,并对粉喷桩加固软土地基的效果进行了评价。
关键词:粉喷桩软土地基监测
1 概述
复合地基由于能显著改善地基的承载力,减小地基沉降,并有效抑止地基土体侧向变形这一特点而成,为一种比较理想的软土地基处理方式,在世界范围内都得到广泛应用,随着人们工程经验的积累,现在的复合地基设计逐渐由以承载力控制过渡到以沉降变形来控制,并结合施工监测进一步的调整施工参数,达到动态控制的目的[1~5]。
某公路区内广泛分布有浅埋型软土和鱼塘、湖泊中的淤泥、淤泥质土等,呈片状、块状和透镜状分布。
厚度各处不一,一般厚约2~7m左右。
其表层被厚约1~4米左右的粉质粘土所覆盖,下伏中、细砂层或呈硬可塑状的粘性土层。
软土呈灰色,含水湿至饱和,软塑,具有异味。
其天然含水量在32%~63%之间,液限指数在0.98~2.13之间,饱和度在90%以上,现场动力触探原位测试小于3击。
工程地质性质差,对路基的危害性大。
综合以上工程地质条件,同时考虑预压荷载与工程建设周期提供的足够预压时问,本工程在大部分软土路段采用粉喷桩对地基进
行处理。
施工过程中对其承载力、空隙水压力、沉降与侧向位移进行了动态综合监测,积累了一定的经验,对其它类似工程具有一定的指导意见。
2 监测成果分析
在软土地基上修建高等级公路路提,最突出的问题是沉降和稳定。
高速公路、高等级公路设计车速高,路面平整性要求也高,因此,软土地基路提的施工应注意填筑过程及以后的地基变形动态。
根据研究区段软土地基的特性,确定本次观测的项目为:地表沉降、地基深层沉降、地基分层沉降、地基水平位移、孔隙水压力观测。
共设置了5个观测断面,即k16+300、k18+500、k18+600、k23+800、k23+900。
测点布置如图1所示。
图1测点布置示意图
2.1 应力监测结果及分析
⑴承载力试验
在施工的过程中,对部分粉喷桩进行了单桩承载力和复合地基承载力试验,单桩承载力试验的承压板直径为φ50cm、复合地基承载力试验的承压板边长为2.42m×2.42m。
代表性的单桩以及复合地基静载承载力试验结果见图2、图3。
图2不同桩长复合地基承载力
图3不同桩长单桩承载力
从图2、图3的静载试验结果可以看出,单桩承载力、复合地基
承载力与粉喷桩长、持力层特性有关,粉喷桩长越长、持力层越好,其单桩承载力和复合地基承载力越高;同样也可以看出粉喷桩的强度虽然随长度的增加而增加,但当粉喷桩长度达到10m时,其粉喷桩的单桩承载力以及复合地基承载力相比桩长为9.5m单桩承载力以及复合地基承载力增长不大,且桩越长施工难度也越大,也不经济,故粉喷桩的最大长度以10m为最佳。
利用静载试验的结果反算出了研究区段软土地基粉喷桩单桩承载力和复合地基承载力计算的参数:强度折减系数η=0.40,桩端天然地基土的承载力折减系数α=0.48,桩间土承载力折减系数β
=0.2。
⑵孔隙水压力观测
孔隙水压力观测是了解地基土体固结状态最直接、最有效的手段,也是地基施工期稳定评价的有效方法之一。
超静孔隙水压力的消散程度是决定加载速率的主要依据。
孔隙水压力仪埋设于断面中央,典型超静孔隙水压力与填土荷载的关系见图4。
图4 k18+500荷载-孔隙水压力-时间曲线
从图4可知,粉喷桩在填筑过程中桩间土产生的最大超静孔隙水压力20~30kpa,超静孔隙水压力不大,这说明在研究区段软土地段路基的施工过程中不会产生较大的孔隙水压力,最大孔隙水压力在地表以下4.5~8.0m处达最大值,浅部及深部超静孔隙水压力均不大,说明粉喷桩加固软土地基起到了一定的效果。
2.2沉降观测
⑴地表沉降观测
路基填土速率越大沉降速率也越大,当填土高度不变时,沉降较慢,当填土高度增加时,沉降加快。
根据监测方案,路堤每填筑一层观测一次,若两层填筑时间间隔长,则每3天观测一次,及时掌握软基沉降情况,以便确定路堤加载速度,及时调整软基处理加固方案。
现场沉降观测资料表明,软土路基沉降变化基本经历了发生-发展-稳定的过程。
研究区段k18+500以及k18+600横断面在初期沉降量比较大,根据地表沉降的观测结果及时调整了路堤的填筑速率(0.08m/d)。
按照此速率施工后,地表沉降稳定,没有出现沉降过大或不均匀沉降等不良现象。
典型地表沉降-时间-荷载曲线见图5。
图5k18+500荷载-时间-沉降曲线
⑵侧向位移观侧
侧向位移速率增量是判断路堤稳定与否的控制指标之一。
侧向位移观测包括地表水平位移(边桩位移)和土体内部位移(沿深度的侧向位移)两部分。
①土体内部水平位移
各观测断面断面侧向位移的形态见图6~图10。
图6k16+300侧向位移-时间关系曲线
图7k18+500侧向位移-时间关系曲线
图8k18+600侧向位移-时间关系曲线
图9k23+800侧向位移-时间关系曲线
图10k23+900侧向位移-时间关系曲线
从图6~图10可知,最大侧向位移发生在地表以下4.5~7.0m;侧向位移量和位移速率与荷载大小有极其明显的相关性,随着加载,位移量和位移速率增大,加载停止,位移和位移速率显著减小,并趋于0。
当填土高度达4.7-5.5m时,侧向位移速率达到最大值,这与沉降速率的变化规律一致;侧向位移速率最大时的填土高度与计算极限填土高度基本一致。
这表明,路基填土至极限状态时,地基土部分结构开始破坏,土体有较明显的塑性流动,发生侧向挤出,造成侧向位移偏大。
此时必须严密监测。
②地表土体水平位移
表1地表土体水平位移量(单位:mm)
边桩编号 k18+500 k18+600 k23+800 k23+900
1 40.5 41.3 29.3 28.9
2 46.
3 45.9 38.5 38.2
3 38.2 39.2 25.7 25.2
表2地表土体最大水平位移速率(mm/d)
k18+500 k18+600 k23+800 k23+900
最大速率 3.5 3.2 2.1 2.8
从表1~表2可知,地表土体最大累计水平位移量38.2~
46.3mm,发生在离坡脚10~13m的位置,在最大速率2.5~3.5mm/d。
3 结论
通过对施工期间软土地基监测结果的分析讨论,得出以下几点结论:
⑴根据静载试验的结果,结合地层情况,可以确定最佳桩长,同时根据试验结果反算软土地基粉喷桩单桩承载力和复合地基承载力计算的参数,可为相同地质条件的软土地段的粉喷桩设计与施工提供指导。
(2) 在路基施工中,为确保路基的安全稳定,必须对其变形进行监测,并对监测结果进行综合分析,确定合理的控制标准以指导施工。
(3) 本工程段所确定的监测指标在实际施工中证明是可行的,说明研究区段软土地基采用粉喷桩施工是成功的,对以后的施工具有一定的指导意义。
参考文献
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