大型湿喷桩复合地基模型试验系统
表10高压喷射注浆复合地基检验批质量验收记录
编号:
单位（子单位）工程名称
分部（子分部）工程名称
分项工程名称
施工单位
项目经理
检验批容量
分包单位
分包单位项目经理
检验批部位
施工依据
《建筑地基基础工程施工规范》GB51004-2015.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
验收依据
《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202-2018
验收项目
最小实际
5
桩径
>-50mm
最小实际
6
桩顶标高
设计值：
最小实际
7
喷射压力
设计值：
最小实际
8
提升速度
设计值：
最小实际
9
旋转速度
设计值：
最小实际
10
褥垫层夯填度
≤0.9
最小实际
施工单位检查结果
班组长：
分包单位项目质检员：项目部质检员：
年
月
日
监理单位验收结论
专业监理工程师：
年
月
a
注：D为设计桩径(πun)0
设计要求及规范
1
复合地基承载力
设计值：
最小实际
2
单桩承载力
设计值：
最小实际
3
水泥用量
设计值：
最小实际
4
桩长
设计值：
最小实际
5
桩身强度
设计值:
最小实际
股项目
1
水股比
设计值：
最小实际
2
钻孔位置
W50mm
最小实际
3
钻孔垂直度
≤1/100
最小实际
4
桩位
≤0.2D
高压旋喷桩试桩方案
目录第一章工程概述 (1)1.1. 项目概况....................................... 错误!未定义书签。
1.2. 工程水文地质及气象条件 (1)1.3. 参建单位....................................... 错误!未定义书签。
第二章编制说明 (3)2.1. 编制依据 (3)2.2. 旋喷桩设计概况 (3)2.3. 试桩目的 (4)2.4. 试桩参数 (4)2.5. 试桩桩位的选取 (4)2.6. 旋喷桩合格标准 (5)第三章施工计划 (5)3.1. 人员配备 (5)3.2. 施工计划安排 (6)3.3. 材料计划安排 (6)3.4. 施工机械设备配置 (6)第四章施工工艺技术及方法 (7)4.1. 高压旋喷桩 (7)4.2. 高压旋喷桩施工工艺 (7)4.3. 施工方法 (9)第五章技术质量保证措施................................. 错误!未定义书签。
5.1. 质量保证体系................................... 错误!未定义书签。
5.1.1. 质量目标................................. 错误!未定义书签。
5.1.2. 质量保证体系............................. 错误!未定义书签。
5.1.3. 建立质量管理组织机构..................... 错误!未定义书签。
5.2. 施工过程中的质量控制措施....................... 错误!未定义书签。
5.2.1. 施工管理过程控制......................... 错误!未定义书签。
5.2.2. 物资采购和进货检验控制................... 错误!未定义书签。
5.2.3. 关键工序控制............................. 错误!未定义书签。
公路复杂地基组合式单轴双向智能喷搅复合桩施工工法
公路复杂地基组合式单轴双向智能喷搅复合桩施工工法公路复杂地基组合式单轴双向智能喷搅复合桩施工工法一、前言公路建设作为交通基础设施的重要组成部分，对道路地基的稳定性和承载力有着严格要求。
然而，受地质条件等因素限制，部分地区公路的地基质量较差，需要采取特殊的施工工法进行加固处理。
本文将介绍一种新型的公路复杂地基组合式单轴双向智能喷搅复合桩施工工法，以满足复杂地质条件下公路基础的要求。
二、工法特点该工法以单轴双向智能喷搅复合桩作为加固方式，具有以下特点：1. 利用高压水射流在地基中喷搅形成复合桩，既可以提高地基的承载力，又可以改善地基的抗沉降性能。
2. 通过调节水射流的压力和流量，可以控制喷搅深度和直径，以适应不同地质条件下的施工要求。
3. 使用智能控制系统对喷搅过程进行全方位监测和控制，确保施工质量和安全性。
4. 采用组合式施工工艺，可以根据地基的实际情况选择合适的施工方式，提高施工效率。
三、适应范围该工法适用于以下地质条件：1. 复杂的软土地基，如泥沙层、黏土层等。
2. 土质较差的地区，如水湿地、腐殖质土等。
3. 容易发生地层滑动、沉降和坍塌的地方，如山区、河道附近等。
四、工艺原理该工法的施工工艺原理如下：1. 在施工前，根据地质勘察和设计要求，确定喷搅深度和直径，并选择合适的工具和机具设备。
2. 首先，使用钻孔机在地基中钻孔，并通过高压水射流对钻孔壁进行清洗，清除杂质和泥沙。
3. 然后，将高压水射嘴送入钻孔中，并控制水射流的压力和流量，形成复合桩的结构。
4. 在喷搅过程中，通过智能控制系统对喷搅的深度、直径和压力进行实时监测和调整。
5. 喷搅完成后，对地基进行强度测试和稳定性评估，以确保施工质量达到设计要求。
五、施工工艺1. 施工前准备：根据设计要求确定施工参数，选择合适的机具设备。
2. 钻孔施工：使用钻孔机进行钻孔，同时进行高压水射流清洗。
3. 喷搅施工：将高压水射嘴送入钻孔中，控制喷搅参数进行喷搅施工。
土木建筑工程：地基处理测试题三
土木建筑工程：地基处理测试题三1、填空题桩成孔的方法有三种：爆破成孔、机械钻孔、（）。
正确答案：人工挖孔2、判断题地震时产生的地震力和孔隙水压力对土坡的稳定不利。
正确答案：对3、填空题土中的液态水可分为结（江南博哥）合水和()两大类。
正确答案：自由水4、单选由高压旋喷桩复合地基静载荷试验按相对变形值确定复合地基承载力的特征值时，可取或等于（）所对应的压力作为复合地基承载力特征值。
A．0.004B．0.006C．0.008D．0.01正确答案：B5、多选砂石桩施工中应选用能顺利出料和有效挤压桩孔内砂石料的桩尖结构。
当采用活瓣桩靴时，对砂土和粉土地基宜选用怎样的桩尖结构？对粘性土地基宜选用怎样的桩尖结构？一次性桩尖可采用怎样的混凝土桩尖结构？A．尖锥B．平底C．锥形D．圆锥正确答案：A, B, C参考解析：砂石桩施工中应选用能顺利出料和有效挤压桩孔内砂石料的桩尖结构。
当采用活瓣桩靴时，对砂土和粉土地基宜选用尖锥型；对粘性土地基宜选用平底型；一次性桩尖可采用混凝土锥形桩尖。
6、问答题某工程采用复合地基处理、处理后桩间土的容许承载力fak=339kPa，碎石桩的容许承载力fpk=910kPa，桩径为2m，桩中心距为3.6m、梅花形布置。
桩、土共同工作时的强度发挥系数均为1，试求处理后复合地基的容许承载力fap,k。
正确答案：d＝2mde＝1.05s＝1.05*3.6＝3.78m＝2*2/3.78*3.78＝0.28fspk＝0.28*910+0.72*339＝498.887、多选在换填法中，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）规定灰土垫层中生石灰与土的常用比例为（）A．2：8B．3：7C．4：6D．5：5正确答案：A, B8、单选有一饱和软粘土层，砂桩直径dc＝0．3m，粘土层厚度为l＝15m，其下为砂层，砂井打至砂层，井距D＝2．5m，按梅花形布置，软粘土垂直向固结系数Cv=1．5×10—3cm2/s，水平向固结系数Cr＝2．94×10－3cm2／s。
高压旋喷桩复合地基承载力研究
高压旋喷桩复合地基承载力研究贾剑青;刘杰;赖远明;李明正【摘要】以某铁路枢纽西南环线铁路路基为背景,运用高压旋喷桩桩体低应变动态测试试验、抽芯检测及单桩复合地基承载力静载荷试验,以及理论计算和数值分析,研究高压旋喷桩复合地基承载力.结果表明:该路基的356根高压旋喷桩中,一类桩占95.5％,二类桩占4.5％,桩体强度均大于1.6 MPa;现场试验所得单桩复合地基承载力特征值为169～181 kPa,理论计算所得特征值为248.7 kPa,表明当现场加载未达到极限状态时,所得复合地基承载力特征值偏小;数值模拟所得单桩复合地基承载力为155kPa,其荷载—沉降曲线变化趋势与现场试验结果相同;该复合地基成桩质量及承载力能够满足工程设计要求.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】7页(P1-7)【关键词】铁路路基;高压旋喷桩;复合地基;承载力;加固【作者】贾剑青;刘杰;赖远明;李明正【作者单位】兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730000;兰州交通大学交通运输学院,甘肃兰州730000;中国科学院西北生态环境资源研究院,甘肃兰州730000;中铁十七局集团有限公司第三工程有限公司,河北石家庄050227【正文语种】中文【中图分类】TU47320世纪70年代以来，高压喷射注浆技术逐渐应用于岩土工程领域。
近年来，随着我国基础设施建设速度的迅猛发展，高压喷射注浆技术广泛应用于软土地基加固处理、基坑支护及边坡防护等工程领域[1-4]，并形成了一系列施工工法和技术[5-6]。
单管高压旋喷桩是利用高压泵喷嘴中喷射出的高压浆液冲击破坏岩土体，同时借助于注浆管的提升和旋转，使浆液与崩落土体混合搅拌并凝结，在土体中形成圆柱状固结体[7-9]。
单管施工法的固结体直径较小，一般桩径为0.4～1.4 m，单桩垂直极限荷载约为500～600 KN[8]。
由于单管高压旋喷桩技术具有适用范围广、施工简便、振动噪音低及加固效果显著等特点，因此在软土地(路)基工程实践中得以广泛应用。
喷粉桩复合地基的群桩效应的探讨及其载荷试验研究
路基 的加 固 ， 以及基坑 开挖 前 的挡 土结构 、 止水 帷幕
和堤坝 的稳 定 加固 、 防渗 等方 面 ． 目前各 种软 土地 是
基处理 方法 中最 具活 力 的一种 方法 根据 不 同的工 艺， 深层 搅拌 法 叉 分 为 湿 法 （ 称 水 泥浆 液 搅 拌 法 叉 或 喷浆 桩法 ） 干 法 （ 称 水 泥 粉 体 搅拌 法 或 喷 粉 和 叉 桩 法 ） 由于 深层 搅拌 水 泥 土桩 的工作 性 能和 各 项 。 指标 ， 具有 较强 的地 区性 和经 验性 ， 受施工 条件 的 且 影 响 ． 使在 工 程 实 践 中 ， 么 由于 过 于 保 守 的 设 致 要 计． 造成 巨大 的浪 费 ， 么 由于设 计 不 当 ， 要 给工 程 带 来潜 在 的隐患 ， 至造成 严重 的工 程事 故。 因此 ， 甚 对 深层 搅拌 桩 ， 其 是 粉体 水 泥 土 深层 搅 拌 桩 的 工 作 尤 性能 作进一 步 的研究 是非 常必要 的。 目前 ， 程 设计 人 员极 少要 求进 行 多桩 复台 地 工
位， 主要 从 事基 桩 检 测 和研 究 工作 。 ８ ５
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： ＋－（ Ｂ １一ｍ） ． （） １ 式 中： ｍ一 深层 搅拌 桩的 面积置 换 率 ； 桩 的 Ａ一
＝
横截 面面积 ；一 桩 间土 承载 力折 减系数 。 一 单桩 ＿ Ｂ 承载力 ， 由桩 端 承载力 和桩侧 摩擦 力组成 ： 是
＝ ａＡ
Ｐ
基载荷 试验 ， 大 多数 的 工程 往 往 只 进 行 单桩 复合 绝 地 基 试验 ， 此评 价 整 个 场地 内 的复 台地 基 承载 力 借
维普资讯
第３ ８卷
第 ２期
地 质 与 挥 ＧＥ Ｏ ＯＬ ＧＹ ＡＮＤ ｐ ＲＯＳ Ｅ ｒ Ｇ Ｐ ＣｎＮຫໍສະໝຸດ Ｖ０ － Ｎｏ ２ ｌ３８
湿喷桩工艺性试桩总结_secret
湿喷桩工艺性试桩总结一、工程概况本项目为某大桥接线工程，桥头两边接线总长约580米，其中湿喷桩加固软土路基段落长度位242米，总计3025根，桩长52937延米，湿喷桩直径位50cm，间距为1.2m和1.4m。
桩长在17.5~20m之间，桩位平面位置呈正三角形（梅花形）。
某公路东临XX湖，穿越软弱土地段占全长的1/3，软基处理的好坏，直接影响到路基的稳定性、整体工程的运营质量及工程的经济性，因此控制湿喷桩施工质量具有十分重大的意义。
二、湿喷桩加固原理湿喷桩加固软土地基实际上就是水泥加固土的过程，即采用机械深层搅拌软土与水泥浆进而发生的一系列物理化学反应形成复合地基的过程。
三、现场工艺性试桩为更科学的指导施工，严格控制湿喷桩施工质量，根据指挥部及监理工程师的要求，我部在K1+129~K1+169段进行了工艺性试桩，其目的是：a.验证室内配合比。
b.掌握下钻、提升的困难程度。
c.确定钻头进入硬土层电流变化程度。
d.确定水泥浆密度。
e.确定合适的输浆泵的输浆量。
f.掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等参数。
g.了解施工中冒浆情况及采用下沉喷浆和提升喷浆的不同效果。
四、湿喷桩现场施工控制1、施工准备（1）施工现场准备进行湿喷桩施工的场地，按照图纸设计要求，清除一切障碍物、杂物，将原地面整平至图纸设计的原地面整平高程。
（2）施工机械准备湿喷桩施工机械配备经宜兴市计量检定测试所检测合格并铅封的LD8111-A电磁流量监测仪；钻机导向架内外侧斗标有醒目的刻度（由上而下1m标一个刻度），以便施工时观察下钻深度；钻机导向架中间挂有能反应钻机垂直度的标线；每台桩机都配备明示标牌，标明施工技术要求、桩机资料、施工配合比等；施工现场配备测量泥浆的比重计。
（3）施工物资准备（4）现场库存满足施工2天的经过检验合格、质量稳定的丁山P.O32.5水泥和石膏粉。
2、现场施工工艺控制细则（1）主要施工顺序放线定桩位→钻机就位→下钻喷浆至设计深度→边搅拌边提升钻杆→至桩顶（地面以下25cm）处停止搅拌→全程复搅一次（如整桩设计浆量还有剩余，应在复搅中继续喷完）→提升至地面→关闭搅拌机械→移至下一桩位继续施工。
粉喷桩的静载试验及有限元分析
术规范）Ｇ７ — ０２ 最大试验荷载按设计荷载 ） Ｊ９ ２０ ， Ｊ 值 的 ２倍 即为 ３０６ Ｐ 来 进 行 施 加 ， 最 大试 ３ ．０ｋ ａ 将
置换 率为 １％ ， 端 需 进 入 持 力 层 １０ ０ｍ 以 ５ 桩 ０ ｍ 上 ， 求 加 固 后 单 桩 复 合 地 基 承 载 力 不 小 于 要
⑤层 ： 粉土 ， 棕黄色， 中密 ， ， 湿 可见厚度 １５ ．０ Ｉ， 顶 高程 ２ ３ ｌ ｌ层 ｌ ．０Ｉ。 ｌ
１２ 静 载荷 试验 ．
本文 结合 固镇 新湖 沟 涵 地 基 处 理 实 际 工 程 ，
②层 ： 重粉质壤土 ， 中、 灰黄、 黄色 ， ～ 棕 软 软
可塑 ， ， 底 埋 深 ７ ９ ４ ３ 高 程 １．８— 湿 层 ．Ｏ～ ．０ｍ， ０９ ８５ 层 厚 ７ ９ ．１ｍ， ．０～２ ８ 属 中 等 ～高压 缩 性 ．０ｍ，
１ 工程概 况及静载试验
１ １ 工 程概 况 ．
④层 ： 重粉质壤土 ， 棕黄色 ， 硬可塑 ， 。含砂 湿
浆 ， 部 夹粉 土 薄 层 。可 见 厚 度 ４ ９ 局 ．Ｏ～２ ７ ．０ｍ， 高程 ３５ ２ １ 属 中等 压缩性 土层 。 ．８～ ．０ｍ，
固镇新湖沟涵拟建场地地基土承载力较低 ， 不能满足设计要求 ， 故设计采用粉喷桩进行加 固 处理 。设 计 桩径 为 ５０ｌｎ 水 泥 掺 入 比为 １％ ， ０ ｌ ， ｌ ｌ ６
土层 。
对复合地基做静载试验 ， 并运用 Ａ Ａ Ｕ 大型计 ＢＱ Ｓ 算软件计算对粉喷桩复合地基进行三维有限元数 值模拟 ， 并与静载试验的实测数据进行对 比分析。
③层 ： 淤泥质中粉质壤土 ， 灰色 ， ～ 软 软可塑，
湿 ～很 湿 。含 贝 壳 。层 底 埋 深 １ ．Ｏ～８ １ Ｏ５ ．０ｍ， 高程 ８Ｏ ５ ９ 层 厚 ４ １ ２ ６ 属 中等 ．８～ ． １ｍ， ．０～ ．０ｍ， 偏 高 压缩性 土层 。
水泥湿喷桩处理软土地基的质量控制
度 。 同 时 ， 土矿 物 中的 氧 化 物 与水 泥 化合 物会 进 行 化 学 反 粘 应 ． 成 不 溶 于 水 的 稳 定 结 晶化 合 物 ， 不 断 渗 人 到 颗 粒 间 形 其 孔 隙 中 ． 成 网 状 结构 ． 此增 大 水泥 土 的强 度 。 形 以 在 实 际 施 工 过 程 中 。 求 施 工单 位 提供 水 泥 土 室 内配 方 要 试 件 的无 侧 限抗 压 强 度 试 验报 告 ， 大 部 分 施 工 单 位 没 有 资 而 质。 需要 邀 请 有 资 质 的单 位 做 试验 。一 般 要外 送 土样 ， 土样 应 是 工 程 所 要 加 固 的土 。 原则 上 为 原 状 土 样 ， 且 具 有 代 表 性 ， 而 从 前 面 所 述 水泥 土桩 形 成 机 理 可 以看 出 ， 样 含 水 量 和 土样 土 中有 机 质 含 量 对 水泥 土无 侧 限抗 压 强 度影 响都 很 大 。
特 制 的搅 拌 机 械 钻 入 地 层 中 ，借 助 浆 泵 将 水 泥 浆 喷 进 软 基
中 ， 时 在 地 基 深 处 强 制 搅 拌 土 和 水 泥 ， 于 水 泥 和 软 土 之 同 由
间产生一系列物理 、 化学 反 应 ， 成 整 体 性 好 ， 有 一 定 强 度 形 具
的 “ 泥 土 搅 拌 桩 ” 进 而形 成 群 桩 共 同 作 用 的复 合 地 基或 围 水 。
注 意 的 问题 ， 最后 对该 方 法 的理 论研 究 应 加 强 的 工作 提 出 了 自己的 看 法 。 关键 词 水 泥 湿喷 桩 ； 土 地 基 ； 量 控 制 坑 围 护 工 程 及 高 速 公 路 软 基 处 理 中 ， 用 水 泥 湿 喷 桩 进 行 处 理 的 方 法 已被 广 泛 应 用 ， 济 效 利 经 果 显 著 。本 文从 湿 喷 桩处 理 软 基 的 机 理 出发 ， 合 湿 喷 桩 复 结 合 地基 的 承 载 特 点 ， 以及 笔 者 对 湿 碰桩 处 理 软 基 施 工 的实 践 体 会 ． 讨 了湿 喷 桩 处 理 软 土 地基 的 质量 控 制 中 应 特 别 注 意 探
210973324_高压旋喷桩试桩专项施工方案
高压旋喷桩试桩专项施工方案王俊华 徐铜鑫(中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司 河南郑州 450001)摘要：高压旋喷桩加固是利用水泥浆喷至土层并与土体融合，采用水泥作为固化剂加固土体，形成搭接连续的水泥加固体，以增加地基的承载力，具有振动小、设备体积小、噪音较低等优势。
高压旋喷桩施工技术具有自身显著特点，其在市政工程中的应用范围包括公路、铁路、市政道路，房建地基处理、工程加固、基坑处理等。
施工中应做好施工准备工作，水泥土配合比设计，对钻机就位、钻进成孔、插管及水泥浆配置、喷射作业及清孔等各环节加强质量控制。
关键词：高压旋喷桩 市政工程 施工方案 地基处理 试桩选择中图分类号：TU753.3文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)04-0056-04 The Special Construction Scheme for Pile Testing of High-Pressure Jet Grouting PileWANG Junhua XU Tongxin(Sinosteel Zhengzhou Metal Products Research Institute Co., Ltd., Zhengzhou, Henan Province, 450001 China) Abstract:The reinforcement of high-pressure jet grouting pile is to use cement slurry to spray into the soil layer and fuse with the soil, uses cement as the curing agent to strengthen the soil and forms a lap continuous cement so‐lidified body to increase the bearing capacity of the foundation, which has the advantages of small vibration, small equipment volume and low noise. High- pressure jet grouting pile construction technology has its own remarkable characteristics, and its application scope in municipal engineering includes highways, railways, municipal roads, housing foundation treatment, engineering reinforcement, foundation pit treatment, etc. During the construction, it is necessary to prepare for the construction and design the mix ratio of cement and soil, and strengthen the quality control of both drilling rig in position, drilling hole, intubation and cement slurry configuration, jetting operation and hole cleaning.Key Words: High-pressure jet grouting pile；Municipal engineering； Construction scheme；Foundation treatment；Selection of test piles1 编制依据（1）中交第四航务工程勘察设计院有限公司提交的《设计图纸（详勘阶段）》；（2）甲方提供的“施工总承包单位选聘项目施工图”；（3）《建筑桩基技术规范》（JGJ 106-2014）；（4）《水泥土配合比设计》（JGJ/T 233-2011）；（5）《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ 1-2008）。
湿喷桩处理高速公路软基的设计与实践
摘
要 ：湿喷桩是 高速公路软 土路基处理的一种常用方法 ，具有 效率高、质量 可靠、施工 简便 等
特 点。结合济 宁一 徐州 高速公路 的铜 山一标段的工程 实践 ，对湿喷桩 的设计进行 了阐述 ，并对施 工 中
的沉降过程和 处理效果进行分析 ，为相 关设计提供参考。
关键 词 ：湿喷 桩 ； 高速公 路 ；软 土地 基 ；加 固处 理
降 ｓ 用分层总和法计算 ，不再赘述 。 ，
ｋａ Ｐ ，经计算得设计单桩承载力为 Ｒ ＝１０ｋ 。 ９ Ｎ。
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ０９— ７—２ ０
作者简介 。
事土 程 地 处 等 含 研 。 ： ３施＿ 岩 工 与 基 理 设。 究 ｉ 肥 参 计 雾Ｅ ｌ 究ｍ 与 ’ － ａ ＿鳅 工数 上 穸
４ ３ 加 固效果 ． 从检验结果看 出 ，地基通 过湿喷桩处理 后 ，②层 土 的 由９ Ｐ 提高到 １５ｋ ａ ０ｋ ａ ２ Ｐ ，压缩模量 Ｅ 由３ １ ．８
试验采用慢速维 持荷 载法 ，荷 载与 沉降 Ｑ— Ｓ曲 线见 图 ２ 当最大 加 载 为 ５ ０ｋ 时 ，累计 沉 降 量 为 。 ６ Ｎ ｌ． ｍ，终止加载 。承压板长度 ａ为 ２ｍ，宽 度 ｂ为 ５ ２ｍ １ ｍ，Ｓ＝ ． ０ ０ ０ ６ｂ＝６ｍ ｍ，由图 ２可 知 ，此 时对 应 的 Ｑ＝ ７ Ｎ，则该 复 合路 基 承 载力 为 ３ ５２ ＝ １７ ５ ３ ５ｋ ７／ ８ ． ｋ ａ ４ Ｐ ，满足设计要求 。 Ｐ ＞１０ｋ ａ
Ｒ
＝
。
图 １ 湿 喷桩 及 路 基 剖 面 （ 位 ： Ｉ ） 单 ＯＴ Ｉ
２ ４ 沉降验算 ．
水泥土搅拌桩加固地基沉 降计算方 法有 ：①应力 修正法 ；② 复合模量法 ；③桩身压缩 量法等 。本例 ］
软基处理水泥深层搅拌桩(湿喷法)施工控制
点。
２１水 泥 库 与原 材 料 准 备 工作 的检 查 ： ． ４４施工、 ． 监理现场管理人员认真统计好每台桩机每天的水泥、 ２１１ 水泥 库 的搭 建 要 高 于 原地 面 ５ Ｃ ，并 铺 上 油 毛 毡 等 防 ．． ＯＭ 石膏粉的消耗量、 施工延米数以及水泥、 石膏粉空袋子数 目， 三者要 水 层 ， 泥 库 的 四 周 要 开 挖 边 沟 便 于 排 水 ， 泥 库 的容 量 要 满 足 三 保 持 一 致。 水 水 天 的用 量 ， 般 不得 少 于 ６ Ｔ 一 ０。 ４５ 旁 站人 员要 检 查 每 一根 桩 的 泥 浆 比重 ，并 且 要 确 保 每 根桩 ． ２１２ 水泥 应采 用 相 关 部 门准 入 的 ３ ． 普 通 硅 酸 盐 袋 装 水 所 拌 制 的浆 液 全 部用 完 。 ．＿ ２５级 泥， 以便 于计 量 。使 用 前 ， 包人 应 将 水 泥 的样 品 送 中 心试 验 室 或监 承 ４６ 要检 查 每 根 桩 的垂 直 度 ，使 吊锤 所 在 直线 处在 垂 直度 标 志 ． 理 工 程 师指 定 的试 验 室检 验 ， 格 后 才 能 使 用 ： 膏 粉 也 要 是 正 规 控 制 的范 围 内 ， 直度 偏 差 应 小于 １ 合 石 垂 ％。 厂 家 生产 、 Ｏ 等 含 量达 标 的 产 品 。 Ｓ 。 ４７ 旁站 人 员 要 记 录每 根 桩 的施 工 实 际 深度 ，及 时 收 回每 根 桩 ． ２１３ 水 泥 与 石 膏 粉 进 帐 与 调 拨 台 帐 以 及 施 工 台 帐 要 建 立 ， ．． 并 的成 桩 打 印 资 料 ， 查 资 料 上 显 示深 度 与 实 际 深 度 是 否 相 符 ， 及 检 以 登记 好 首 批 水泥 与 石 膏粉 的用 量。 施工速度 、 成桩时 间、 段浆量 、 复搅深度 等是否符合设计要求 ， 并签 ２２ 湿 喷 桩 施工 机 械 设 备施 工 准 备 工作 的检 查 ： 。 字确认。 ２２１桩机性能必须 良好， ．． 功率大于 ４ Ｋ ， ５ Ｗ 不得使用非定型产 ４８旁站人员每天都要检查每 台桩机钻头 的叶片数量与钻头直 ． 品和 自行改装产品。 径 ， 免 因叶 片数 量 缺 少 与钻 头 直 径 不符 要 求 而 影 响成 桩质 量 。 避 ２２２ 桩 机 电流 表 、 道 压 力 表 、 ．． 管 电磁 流 量 计 、 度 测 量 仪 、 深 电 ４９ 因施 工和 雨 天 影 响 而破 坏 的 桩位 要 及 时 恢 复 。 ． 脑 打 印机 必须 进 行 标 定 ， 电脑 打 印 机 要 具 备 全 程 打 印功 能 ， 电脑 打 ４１ 水泥浆制作预 搅必须大于 ４分钟后 才能进入 喷浆池 ， ．０ 喷 印机 、 电磁 流 量 计 、 深度 测 量 仪 标 定 合 格 后 要 由 监理 工 程 师 当场 铅 浆 池 内 必须 随 时 搅拌 以保 证 泥 浆 不离 析 。 封。 ４１ ．１供浆必须连续 ， 拌和 必须均匀。 一旦 因故停浆 ， 为防止断桩 ２２３ 桩 机 钻 头 叶 片要 有三 层 ， 层 两 片 ， 下 层 间距 ３ Ｃ ， ＿＿ 每 上 ０Ｍ 与缺 浆 ， 应使搅拌机下沉至停浆面 以下 １ ， 等恢复供浆后 ， Ｍ 再喷浆 水 平两 片叶 片夹 角 ３ ０度 ， 片 叶 片宽 １ Ｃ ， 头 直径 ５ Ｃ 每 ＯＭ 钻 ０ Ｍ。 提升。制备好的浆液不得停 留过长 ， 过 ２４ Ｂ 的浆液应降低标号 超 ￣１ ， ２２４桩机机身进尺刻度（ 米一画 ） ．． １ 耍用油漆标明。 使用。 ２２５桩机机身的垂直度应在机身面向施工便道一侧与面向机 ＿． ４１ 旁站人员要及时、 ． ２ 认真 填写原始记录和 登记水泥 、 石膏粉 械操作手的一侧都标上明显的标志。 台帐 ， 出现 异 常现 象 要 及 时停 机 处 理 ， 向上 级 汇报 。 并 ２２６ 搅 拌罐 与储 浆 罐容 量 要 满 足 一根 桩 的 用 量 外加 ５ Ｋ 搅 ．． ０ Ｇ， ５ 对 湿 喷 桩 成 桩 后 桩 身 质 量 的 及 时检 测 也 是 保 证 软 基 处 理 达 拌罐上要做上水位与停浆面的标志 ， 搅拌罐 浆液 出口要有滤 网过滤 到预 期 效 果 的 重要 环 节 浆液。 ５１成 桩 ７天后 的外 观 鉴定 ． ２２７ 每 台机 施 工 现 场 要 具 备 测浆 液 比重 的 比重计 ，盛 放 石 膏 －＿ ５１１ 桩体 圆匀 ， ．． 无缩 颈 和 回 陷现 象。 粉 的容 器 。 ５１ 搅拌均匀 ， ．． ２ 凝体无松散。 ２２８每 台机晚间施工的照明设备要充足。 ．． ５１３ 群桩 桩 项 齐 ， 距 均 匀 。 ．． 间 ２３施工管理人员到位情况 的检查： ． ５２成桩 ７天可采用轻便触探法进行桩身质 量检验。 － ２３１ 工 区 部 对 湿 喷桩 的施 工 管理 不 能被 动 ， 包代 管 ， 该按 ．． 以 应 ５ ． ． １检验搅拌均匀性 ： ２ 用轻便触探器 中附带的勺钻 ， 在搅拌桩 至 少 ３机 ３人 配 备 旁 站人 员 ， 行 三 班 制 ， 湿 喷桩 的施 工 进 行 ２ 身 中 心 钻 孔 ， 出桩 芯 ， 察 其 颜 色是 否 一 致 ， 否存 在 水 泥 浆 富 集 实 对 ４ 取 观 是 ４ ｔ全 过 程 管理 ， 保 每 一 根桩 的施 工 质 量。 ｑ， － ｊ 确 的 “ 核 ” 未 被 搅 匀 的土 团 。 结 或
水泥深层搅拌桩（湿喷）在软土地基处理中的质量控制
水泥深层搅拌桩（湿喷）在软土地基处理中的质量控制作者：李牛李新春来源：《科技视界》 2014年第16期李牛李新春（洛阳嘉辰路桥工程有限公司，河南洛阳 471000）【摘要】水泥深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结形成复合地基而提高基础强度。
软土基础经处理后，加固效果显著，对提高地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果。
水泥搅拌桩湿喷是以水泥浆为固化材料，搅拌均匀，易于复搅，但水泥土硬化时间较长。
适用于处理淤泥质土、泥炭土和粉土土质。
【关键词】水泥深层搅拌桩；技术要求；施工方法；质量保证措施1 施工技术要求（1）施工时应先清除表层杂土，平整场地，清楚桩位处地上及地下的施工障碍，施工按先中轴，后边轴，先里排，后外排顺序进行。
（2）水泥搅拌桩宜选择购买信誉好、质量稳定的符合设计要求的普通硅酸盐袋装水泥以便于计量，水泥应送检合格后方能使用。
（3）钻机钻头对准桩位：定位差不大于2cm；钻杆垂直度、垂直误差不大于1.5%。
（4）水泥浆必须搅拌均匀，灰浆每次搅拌时间不小于3分钟。
（5）挤压泵压力控制在0.2-0.4MPa左右；每根桩上下各拌两次，钻杆提升速度不大于0.8米/分钟，转带60转/分钟；送浆必须均匀、连续，中间不得断浆，否则重喷，在搅拌开始时确认水泥浆喷口喷出，否则不能钻进。
（6）配制好的水泥浆不得离析，供浆必须连续。
因故停浆时必须重叠不小于0.5ｍ接桩，若停机3小时配制的浆液就不能使用，应倒掉重新拌浆，应随时检查施工记录和浆液配料浓度。
（7）施工前首先做不少于总桩数5%的水泥搅拌桩试桩，试桩施工方法同上，主要是收集以下施工技术参数：水泥浆配比，钻进速度，提升速度，泵浆压力。
2 施工方法（1）钻机就位及调直：组装架立搅拌桩机。
检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、粉喷系统各部分安装试调情况及浆罐、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。
高压旋喷桩红黏土地基处理试验分析
高压旋喷桩红黏土地基处理试验分析作者简介：何㊀木（１９８３－），男，广西河池人，硕士，工程师，研究方向：岩土工程勘察与设计㊂通讯作者：李明玉（１９８４－），女，广西荔浦人，本科，工程师，从事岩土工程检测试验工作㊂何㊀木，李明玉（广西壮族自治区桂林水文工程地质勘察院，广西桂林５４１００２）摘㊀要：本文以高压旋喷桩地基处理为研究对象，通过现场载荷试验和理论计算的方法，对单桩和复合地基承载力进行比较分析㊂结果表明：载荷试验所得的单桩轴向承载力比计算值小；复合地基承载力的计算值比实测值大㊂高压旋喷桩具有群桩效应㊂关键词：高压旋喷桩；红黏土；地基处理；载荷试验中图分类号：ＴＵ４７３文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－２３３９（２０２０）０３－００７１－０３Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｈｕｒｎｉｎｇｐｉｌｅｉｎｒｅｄｃｌａｙｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔＨＥＭｕ，ＬＩＭｉｎｇ⁃ｙｕ（ＧｕｉｌｉｎＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００２，Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｈｕｒｎｉｎｇｐｉｌｅｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｉｎｇｌｅｐｉｌｅａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂｙｌｏａｄ⁃ｂｅａｒｉｎｇｔｅｓｔａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅａｘｉａｌｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｉｎｇｌｅｐｉｌｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｌｏａｄ⁃ｂｅａｒｉｎｇｔｅｓｔｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｏｆｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｗａｓｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｈｕｒｎｉｎｇｐｉｌｅｈａｓｐｉｌｅｇｒｏｕｐｅｆｆｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｈｕｒｎｉｎｇｐｉｌｅ；ｒｅｄｃｌａｙ；ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｌｏａｄ⁃ｂｅａｒｉｎｇｔｅｓｔ０㊀引言工程实践中遇到土体的岩土工程性质难以满足工程需要的特殊土地基时，需要进行地基处理㊂地基处理方法之一的高压旋喷桩由于其适用范围广，处理效果好而得到了广泛应用㊂国内外学者对其进行了广泛研究㊂Ｓｈａｎｇ等［１］研究了旋喷桩在软土地基处理中的应用㊂研究表明，旋喷桩能有效地提高软土的强度和降低其沉降变形；Ｂｅｒｇａｄｏ等［２］对比堆载预压㊁真空预压㊁高压旋喷桩处理软基效果，发现高压旋喷桩能有效地提高土体的强度指标，降低压缩性；周乐平等［３］利用高压旋喷桩对红黏土隧道进行加固处理，能够有效地减小隧道的沉降；刘宝臣等［４］基于室内试验，研究了水泥掺量对红黏土强度性质的影响，结果表明：红黏土的力学性质随水泥掺入比增大而提高，随养护龄期增长而增大，一定养护龄期后增加缓慢；鲍洋等［５］探讨了水泥掺量对红黏土固结体抗剪强度特性的影响规律，发现红黏土固结体的剪应力⁃剪位移关系曲线峰值应力跌落现象随水泥掺量增加逐渐显现；红黏土固结体粘聚力随水泥掺量的增大而减小，内摩擦角随水泥掺量的增大而增大；袁意超等［６］通过室内试验，发现水泥黏土的抗剪强度与龄期，竖向压应力呈明显正相关，而与含水率，水灰比呈一定程度的负相关㊂上述研究工作主要是在室内试验室进行㊂关于高压旋喷桩在红黏地基处理的原位试验鲜见报道㊂本文基于工程高压旋喷桩复合地基承载力原位试验数据，通过与公式计算数据比较，以期得到高压旋喷桩在红黏土地基处理中增加复合地基承载力的结论㊂１７ 第３５卷第３期２０２０年６月资源信息与工程Ｖｏｌ．３５ɴ３Ｊｕｎｅ２０２０１㊀高压旋喷桩设计方法［７］高压旋喷桩单桩竖向承载力取决于水泥土强度和地基土两个条件㊂初步设计时可根据式（１）㊁（２）计算，取其中较小值；复合地基承载力特征值可按式（３）计算：Ｒａ＝Ｕｐðｎｉ＝１ｑｓｉＬｉ＋αｑｐＡｐ（１）Ｒａ＝ηｆｃｕＡｐ（２）ｆｓｐｋ＝ｍＲａＡｐ＋β（１－ｍ）ｆｓｋ（３）式中：Ｒａ为单桩竖向承载力特征值，ｋＮ；Ｕｐ㊁Ｌｉ为桩的横截面周长和有效桩长范围内第ｉ层土的厚度，ｍ；ｑｐ㊁ｑｓｉ为桩端下地基土承载力特征值和桩周第ｉ层土的侧阻力特征值，ｋＰａ；α为桩端下天然地基土承载力折减系数，可取０．４ ０．６；ｎ为桩长范围内土层数；ｆｃｕ为与桩身水泥土配比相同的室内水泥土试块在标准养护条件下，９０天龄期的抗压强度平均值，ｋＰａ；Ａｐ为桩横截面积，ｍ２；η为强度折减系数；β为桩间土承载力折减系数；ｆｓｋ处理后桩问土承载力特征值；ｆｓｐｋ复合地基承载力特征值㊂２㊀工程概况２．１㊀工程地质条件拟建某创新示范项目位于广西桂林市秀峰区㊂项目所在地为喀斯特地貌㊂场地勘察报告的钻孔资料揭露的场地地层自上而下如下：①人工填土（Ｑｍｌ）：灰褐 褐色，稍湿 湿，松散，主要成分为黏性土，局部含少量碎石，厚０．５０ ３．６０ｍ；②耕土（Ｑ４ｐｄ）：褐色 灰黑色，湿 很湿，软塑状态，成分主要为黏性土，含少量的碎石㊁植物根系，厚０．２０１．３０ｍ；③粉质黏土（Ｑ４ａｌ）：褐黄色，湿，可塑 软塑状态，土体较均匀，含褐黑色铁锰质氧化物结核，厚０．５０ ７．２０ｍ；上部呈可塑状态，下部呈软塑状态，④黏土（Ｑｅｌ－ｓ）：黄褐色，稍湿 饱和，可塑 软塑状态，土体较均匀，厚０．７０ ６．５０ｍ㊂各土层物理力学参数见表１：表１㊀土层物理力学参数表层序土层名称平均层厚／ｍ含水率／％天然密度／（ｇ㊃ｃｍ－３）孔隙比液限／％液性指数塑性指数压缩模量／ＭＰａ变形模量／ＭＰａ内摩擦角／（ʎ）黏聚力／ｋＰａ泊松比１人工填土２．４０２５．３１．８３０．７０３２．１０．４９１３．５３．２２．８７．６１２．００．２７２耕土０．７０２３．１１．６４０．６４３０．３０．５９１７．４２．２２．０２．４６．１０．３０３粉质黏土５．５０２７．４１．９００．５４３３．６０．６０１５．４５．７４．６１８．３２１．４０．３４４黏土４．８０２１．７１．９３０．４８２８．２０．５４１４．１９．７６．８２０．２２２．７０．３５２．２㊀工程设计概况拟建项目建筑层数５层，框架剪力墙结构，筏板基础，采用高压旋喷桩进行地基处理，要求处理后复合地基增强体单桩承载力特征值为１６０ｋＮ，复合地基承载力特征值为１３０ｋＰａ㊂旋喷桩设计桩径为０．５ｍ，设计桩长长度不一，设计桩距为１．２ｍˑ１．２ｍ㊂３㊀复合地基承载力３．１㊀载荷试验检测复合地基承载力要从复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验两方面展开㊂高压旋喷桩地基处理完成后，选取３根桩进行复合地基单桩静载荷试验和３个点位复合地基静载荷试验㊂试验过程严格按‘建筑地基处理技术规范“（ＪＧＪ７９ ２０１２）进行㊂试验前需采用低应变法对全部桩进行完整性检测，对进行静载荷试验的桩进行钻孔抽芯试验㊂对所抽取芯样进行无侧限抗压强度试验，应力⁃应变曲线显示，无侧限抗压强度为６．８ＭＰａ，变形模量为１．０８ＧＰａ㊂本次静载荷试验选用面积为１．９６ｍ２（边长ａ＝１．４０ｍ）方形压板；面积换算后的最大荷载为５１０ｋＮ，置换率ｍ＝０．１１６；复合地基单桩静载荷试验桩７＃㊁３＃㊁６＃桩长分别为１０．８０㊁５．８和９．２ｍ；复合地基静载荷试验桩１０＃㊁８＃㊁５＃桩长分别为１０．２０㊁５．２和６．９ｍ；单桩静载荷试验和复合地基静载荷试验Ｐ⁃Ｓ曲线分别如图１㊁图２所示㊂图１㊀单桩复合地基静载荷试验Ｐ⁃Ｓ曲线２７ 第３５卷何㊀木等：高压旋喷桩红黏土地基处理试验分析第３期图２㊀复合地基静载荷试验Ｐ⁃Ｓ曲线从上述图可得：（１）单桩静载荷试验与复合地基静载荷试验Ｐ⁃Ｓ曲线大致呈缓变形曲线，曲线未出现明显陡降起始点（即第二拐点），故取试验点地基承载力特征值为最大加载值的一半㊂（２）单桩复合地基承载力标准值比多桩复合地基的高，虽然面积置换率比单桩时高，但承载力标准值反而小，说明高压旋喷桩要考虑群桩效应，这结果与粉喷桩研究结果类似［８－１０］㊂３．２㊀试验值与计算值比较根据前文公式计算单桩竖向承载力，并将结果试验值汇总于表２：表２㊀单桩竖向承载力特征值试验值和计算值桩号极限荷载／ｋＮ试验值／ｋＮ计算值／ｋＮ式（１）式（２）３＃３２２．６１６１．３５５２．３４６６．４２６＃３２９．６１６４．８５９０．７４６６．４２７＃３３５．４１６７．７６１１．４４６６．４２由上表可得，单桩静载荷极限荷载比计算值小㊂这主要是由于计算时采用桩直径不变值的理想情况㊂实际上在施工过程中，由于各种原因，桩径通常大小不等，从而使得实际桩侧摩阻面积往往比理想状况下的小，从而导致桩的竖向承载力特征值试验值小于计算值㊂４㊀结论通过对高压旋喷桩红黏土地基处理试验分析，将承载力载荷试验值与计算值比较分析，得到以下结论：（１）高压旋喷桩能够有效的应用到红黏土地基处理中，能够有效的提高地基承载力和降低沉降㊂（２）高压旋喷桩单桩竖向承载力载荷试验特征值与计算值存在较大差异㊂这主要是由于桩施工过程中，由于施工工艺㊁土层等原因导致桩径不均㊂设计时应综合考虑桩径的变化㊂（３）高压旋喷桩复合地基载荷试验时，承压板下桩数和桩间土面积不同，所得到的载荷试验值存在较大差异㊂高压旋喷桩复合地基具有明显的群桩效应㊂参考文献：［１］㊀ＳｈａｎｇＤＦ，ＷａｎｇＴＣ，ＱｉａｎｇＷＭ，ｅｔａｌ．ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＬａｗｏｆＣｅｍｅｎｔ⁃ＳｏｉｌＭｉｘｉｎｇＰｉｌｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎＳｅｔｔｌｅｍｅｎｔｉｎＡｎｃｉｅｎｔＴｏｗｅｒＴｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔ［Ｊ］．ＫｅｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１７，７３０：４６３－４７２．［２］㊀ＢｅｒｇａｄｏＤＴ，ＬｏｎｇＰＶ，ＣｈａｉｙａｐｕｔＳ，ｅｔａｌ．ＰｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄＶｅｒｔｉｃａｌＤｒａｉｎ（ＰＶＤ）ａｎｄＤｅｅｐＣｅｍｅｎｔＭｉｘｉｎｇ（ＤＣＭ）／Ｓｔｉｆｆ⁃ｅｎｅｄＤＣＭ（ＳＤＣＭ）ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｓｏｆｔｇｒｏｕｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＩＯＰＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＳｅｒｉｅｓ：ＥａｒｔｈａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉ⁃ｅｎｃｅ，２０１８：１４３：１－３０．［３］㊀周乐平，黄成伟，陈培帅，等．红黏土隧道拱底基础变形控制技术研究［Ｊ］．施工技术，２０１８（ｓ１）：５９２－５９５．［４］㊀刘宝臣，李翠娟，潘宗源，等．水泥搅拌法改良桂林红黏土力学性质试验研究［Ｊ］．工程地质学报，２０１２（４）：６３３－６３８．［５］㊀鲍㊀洋，戴剑勇，徐志豪，等．水泥掺量对红黏土固结体抗剪特性影响的试验研究［Ｊ］．南华大学学报（自然科学版），２０１９，３３（４）：３２－３７．［６］㊀袁意超，王晓伟．水泥黏土的抗剪强度试验研究［Ｊ］．中国市政工程，２０１６（６）：８６－８８．［７］㊀林宗元．岩土工程治理手册［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００５．［８］㊀贺为民，李松岭，吕芝荃．荃粉喷桩单桩与多桩复合地基载荷试验对比分析［Ｊ］．工程勘察，２００２（３）：３３－３５．［９］㊀刘㊀浩，胡本涛．高压旋喷桩在某地基加固工程中的应用［Ｊ］．大连大学学报，２００７，２８（６）：６５－６５．［１０］㊀谭世霖．高压旋喷桩在高速公路软基处治中的试验研究［Ｊ］．水运工程，２００７（１１）：１１５－１１９．３７第３５卷资源信息与工程第３期。
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大型湿喷桩复合地基模型试验系统研究摘要：根据模型试验相似理论，分析湿喷桩复合地基模型设计应满足的相似条件，建立了可以模拟实际成桩过程的湿喷桩室内试验模型。
鉴于此模型可以较好的模拟湿喷桩成桩过程，因此将其用于湿喷桩复合地基特性的室内试验研究。
关键词：湿喷桩复合地基；模型实验；相似理论
abstract: according to the model test similar theory, analyses the wet spray pile composite foundation model design should meet similar conditions to establish the can simulate the real pile of wet process spray pile indoor test model. in view of this model can be good simulation wet spray pile into pile process, and so on the wet spray pile composite foundation characteristics of the laboratory tests.
keywords: wet spray pile composite foundation; model experiment; similarity theory
中图分类号：tu47 文献标识码：a文章编号：
湿喷桩因其在施工、技术、经济等方面的优势，目前正广泛应用于高速公路软基处理的复合地基中。
由于湿喷桩构成的复合地基在含结构物路段、桥头过渡路段和地质条件较差的特殊路段等处理中发挥的巨大作用，因而，倍受学术界与工程界关注。
现阶段湿喷桩复合地基的研究手段主要有原位观测、静载试验、数值分析、模
型试验等四类，前三类研究方法运用较为广泛；而模型试验受需要精确设定和控制边界条件、桩土材料特性，以及如何模拟现场工况等问题的困扰，开展的相对较少，特别是大型模型槽的模拟试验研究。
大型模型槽模拟试验研究，不仅在研究桩土相互作用时具有较强的针对性和目的性，获得的信息比其他方法更为丰富准确，而且可在地场温度变化对湿喷桩成桩和强度影响、土层物理力学性质指标变化对湿喷桩成桩和强度影响等研究中进行复合地基变形全过程监测与模拟，有利于得到规律性的结论，同时减少尺寸效应，便于工程应用。
本文将着重介绍作者们在大型湿喷桩复合地基模型试验系统研究方面的工作和利用该试验系统在温度变化对对湿喷桩成桩和强度影响方面的研究成果。
1. 模型设计理论
本文研究的大型湿喷桩复合地基模型试验系统是在室内模拟现场湿喷桩桩体成桩过程，研究湿喷桩在分层地基中成桩、养护、受荷等不同工程条件下桩体和复合地基的各种工程力学特性及变形位移发展机理。
根据所研究的模型的特点，确定模型相似设计的基本原则为物理条件相似、几何条件相似、边界条件相似，以及初始条件相似。
量纲分析法的核心是写出量纲方程，确定参与现象的各物理量和因次表，湿喷桩复合地基相关物理量和因次见表1。
根据表1给出的各个物理量取舍情况和量纲分析的各因素隐式关系，可得到量纲分析的第一个等式，即：
（1）
其中，因次关系式为：
（2）
将上式改写成矩阵式为：
（3）
其中，；；。
由系数矩阵a可知矩阵秩为2，方程共包含7个物理量，根据量纲分析理论，无因次π项个数为5，由此可得方程组：（4）
令x5＝1，x1、x2 、x3、x4＝0，可得：。
同理，。
2. 模化条件
模化条件是模型试验时应遵循的相关准则，在大型湿喷桩复合地基模型试验系统中主要有物理条件相似、几何条件相似、边界条件相似以及初始条件相似。
2.1 物理条件相似
由物理条件相似准则推知，模型所用材料与原型所用材料应满足以下关系式：
（5）
式中ρ、ρ＇分别表示原型和模型地基土的湿密度；w、w＇分别表示原型和模型地基土的含水率；g、g＇分别表示原型和模型实验中的重力加速度；es 、es＇分别表示原型和模型地基土的弹性
模量；ep 、ep＇分别表示原型和模型桩体的弹性模量
2.2 几何条件相似
现象相似必定发生在几何相似的空间内，故模型地基的几何形状应与实际地基相似，主要是地基宽度和软基深度两者的几何相似比相等。
成立的条件为：
；（6）
式中bp 、bp＇分别表示原型和模型地基的半幅宽度；hp 、hp＇分别表示原型和模型地基的深度。
2.3 边界条件相似
（1）横向柔性边界条件和地基底部下卧层边界条件相似
复合地基的边界条件主要是横向沿地基两侧的柔性边界条件。
在以往有关模型试验中通常通过设置柔性气囊或者其它办法满足
这一条件，本文认为通过预留一定宽度的边界区来满足这一条件更为合理。
因为实际工程中，地基两侧的柔性边界为无限远，在模型试验中无法获得与现场完全相同的边界条件。
（2）纵向平面应变边界条件相似
一般情况下，高速公路地基计算可以简化为平面应变问题。
在平面应变条件下，沿地基纵向的位移s＝0，剪应力τxz=τzx=0，τyz=τzy=0。
利用模型地基纵向边界为刚性挡板的这一条件来满足原型地基纵向平面应变边界条件。
2.4 初始条件相似
模型试验中初始条件相似是指应力历史条件相似。
一般情况
下，可认为原型软基处于自重条件下的正常状态，要使模型地基在自重条件下达到完全正常固结状态需要较长时间，本文在制作模型地基时将重塑软土静置相当一段时间来尽量模拟这一条件。
3. 成桩机功率
湿喷桩成桩机的主要包括动力源、传动部件，以及掘进器具，三者协同提供旋转角速度和功率，以带动钻头的转动和掘进。
伴随着具有一定压力水泥浆液的喷出，在地基中形成一竖向圆柱形水泥土混合扰动体。
根据模型的特点，关键就是如何选择成桩设备的动力源。
3.1关系曲线
根据pmh~pmv的特性和成桩机传动机械摩擦的特点及相关公式〔7〕，以τf为自变量，ps为应变量，以及为自变量pf为应变量的关系图如下：
图1 剪切模量~剪切功率关系图2pf~的关系曲线
3.2输出功率选择
本文模型试验中，地基土体第一层选用亚沙土、第二层选用淤泥、第三层选用淤泥质亚粘土、持力底层选用抗剪强度大的亚沙土。
经过重塑之后，试验测定土体最大剪切模量可达31n/m2。
因此，由图1剪切模量～剪切功率曲线图，可得ps为58.4w；根据湿喷桩成桩机在成桩过程中的最大转速2.2rad/s，再由图2 pf~的关系曲线，可以得到pf的值不会超过11瓦。
将ps和pf两者相加可得p＝
69.4w。
4．模型试验成果分析
通过对试验结果的分析可得到如下一些结论：
（1）地场温度在20℃左右最利于湿喷桩早期强度的形成，因此，应充分利用地场温度的周期变化，合理选择施工时期，可以有效提高湿喷桩的初期强度，缩短施工周期。
（2）地场随深度的温度变化对4-6m内湿喷桩的强度有较大影响，春夏季节将比秋冬季节高11-16％；6m以下影响较小，不足5％。