水泥土搅拌桩防渗加固新技术

水泥土搅拌桩防渗加固新技术具有振动小、噪声低、挤土轻微、综合工期短、造价低、防渗性好、强度高、操作简单的特点 ,适宜于海防公路、堤坝公路、水库大坝、河道堤防的防渗、防海水倒灌处理以及楼基、路基等软基础加固。1　技术原理用多钻头联体深层搅拌桩机将水泥浆喷入土体并充分搅拌从而形成水泥土墙。水泥与土的固化机理有以下物理化学反应 :水泥的水化反应能减少软土的含量 ,增加颗粒之间粘结力 ;离子交换和团粒化反应可形成坚固的联合体 ;硬凝反应能增加水泥土的强度和足够的水稳定性 ;碳酸化反应能进一步提高水泥土的强度。2　新技…     

水泥土深层搅拌法在地基加固中的应用

地基的加固,是建筑工程地基处理的难点。其加固的方法很多,水泥土深层搅拌法就是其中的一种。为了提高水泥深层搅拌法在地基加固中的应用水平,本文将在对这种加固方法应用作用分析的基础上,研究其具体的施工方法。     

水泥土搅拌法加固软土地基效果初探

近年来 ,在软土地基的加固处理中较多地采用水泥土搅拌法。由于该项技术较新 ,尚不十分完善 ,很多问题有待进一步的深入研究。本文在大量室内试验和前人研究的基础上 ,从水泥土搅拌法的加固机理出发 ,分析了影响水泥土搅拌法加固软土地基的主要因素及其影响 ,总结了该项技术的适应性 ,并提出了施工中应注意的有关问题 ,以供工程实践参考     

水泥土搅拌桩加固地基的原理及应用

本文介绍了水泥土搅拌桩加固处理地基的机理、适用范围、布桩方式及优点,分析论述了水泥土的物理力学性能和施工中水泥固化剂的选择问题,结合工程实例,介绍了水泥土搅拌桩在不同地域、不同土层中的应用。     

水泥土无侧限抗压强度的数值研究

在室内试验的基础上,针对不同土质的水泥土,建立三维有限元模型,利用数值分析软件,对试样在单轴压缩条件下受力变形特征进行数值模拟。研究表明:不同土质的水泥土模型应力分布具有相同的规律,应力最大处在模型角部,其值分别为:2.917 MPa(SC-model)、2.965 MPa(SSC-model);选取模型中心部位的单元,分析得到模型内部应力最大位置在距加载区21.21 mm处;试样受压变形呈"两头小、中间大"的规律;位移最大位置在加载区,其值分别为:1.685mm(SC-model)、2.481 mm(SSC-model);在支座端位移为0;模型应力、位移值随荷载加大而增大,其中SSC-model对荷载变化更为敏感。研究结果揭示了单轴压缩条件下,试样内部应力位移分布规律,及荷载变化对试样应力、位移的影响。     

水泥土搅拌桩单桩载荷试验数值模拟分析

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,由于天然承载力低,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FLAC3D软件建立,进行承载特性分析。根据数值模拟结果,分析各级荷载作用下桩顶沉降量,绘制荷载—沉降曲线,确定单桩竖向极限承载力为210kN及承载力特征值为105kN,并与现场试验段实测值进行对比,曲线较为接近,即数值模拟能够较好的反映现场真实情况。同时,分析了桩身轴应力、桩侧摩阻力在桩顶各级荷载作用下沿深度的变化情况;最后,分析了桩端阻力和桩侧摩阻力对上部荷载的分担比例。数值模拟的结论,为类似工程的设计研究有一定借鉴作用。     

水泥土搅拌法加固软弱地基的应用（续）

4施工注意事项水泥浆搅拌法常用机械设备有中心管喷浆方式,如SJB－l型深层双轴搅拌机;叶片喷浆方式,如GZB－600型深层单轴搅拌机。DJB－14D型深层单轴搅拌机和DSJ－11型深层单轴搅拌机等。基本施工工艺一般为：定位～预搅下沉～提升搅拌喷浆～重复上、下搅拌（对叶片喷浆方式,为防止堵浆,也可以在预搅下沉时即开始喷浆）。粉体喷射搅拌法常用机械设备有GPP－S型深层喷射搅拌机和PH－5型喷粉机等。其施工工艺流程与水泥浆搅拌法基本相同。为了保证水泥搅拌桩施工质量,下面结合笔者的实践体会谈几点看法：（l）施工前应整平场地…     

水泥土搅拌桩在软土地基加固中的应用

金陵石油化工公司某油罐区兴建５万ｍ３ 大型油罐 ,直径６０ｍ ,高１９．３５ｍ ,满载时的设计荷载达２７０ｋＰａ,罐区位于南京市东北长江南岸漫滩地带 ,地层主要为第四纪全新世河流相冲积层 ,在天然地面以下１．５～２３ｍ存在淤泥质软土层 ,其强度低、压缩性高 ,基岩位于５０ｍ以下且有一定倾斜 ,须对软弱地基进行加固处理。根据地基土质条件、室内配比试验及现场试桩结果 ,决定采用深层搅拌桩处理方案。深层搅拌桩设计桩径７００ｍｍ ,桩长２３．２～２７．４ｍ ,以桩底进入粉细砂层０．３ｍ为准 ,共采用３１８９根桩 ,平面上呈１．２ｍ…     

路基冻胀影响因素数值模拟分析

温度、土质和路基含水量是影响城市道路冻胀的主要因素,研究路基冻胀的影响因素,对保持路基稳定、控制路基沉降、提高路基耐久性具有重要作用。本文针对这三种因素采用有限差分软件FLAC3D对路基的冻胀过程进行模拟。结果表明:持续缓慢的负温会引起土体冻结速率加快,冻深加大,冻胀作用增强;冻胀敏感性土是路基产生冻胀的条件之一,颗粒越小,冻胀性越强;路基冻胀与路基含水量关系密切,只有路基的初始含水量超过起始冻胀含水量时,路基冻胀才会发生,路基冻胀量随含水量增加而增大。     

水泥土搅拌桩及其在软土地基加固中的应用

在介绍了水泥土搅拌桩基本概念的基础上,从水泥的水解水化、离子交换、硬凝反应、碳酸化作用等方面系统论述了其加固机理,分析了水泥土的基本特性与水泥改良软土的优缺点。然后,通过水泥土搅拌桩加固软土地基的工程实例,详细论证了该项技术可以大大改善土体强度、有效提高地基承载力、抑制软基侧向变形,使整体沉降与差异沉降大为减小,从而满足工程建设要求。     

冻土冻胀及其对管道的作用分析

在冻土区敷设长输管道需要考虑冻土冻胀对管道的作用,以防止管道出现过大的应力或应变而危及管道的安全运行。针对冻土冻胀作用对管道的影响提出了分析计算方法,包括冻土冻胀量计算、管道周围温度场计算模型、管道与土壤的相互作用模型以及基于应变的管道失效判据。其中,冻土冻胀量的计算主要基于冻土分凝势和蠕变,温度场模型根据考虑地面环境温度变化和管输介质的温度,管道与土壤的相互作用模型计算差异冻胀情况下管道的应力与应变。计算分析了在温度降低过程中土壤的冻结深度和冻胀位移,以及管道在冻胀作用下的变形,结果表明,冻土差异性冻胀引起管道弯曲变形,其最不安全位置发生在两种土壤的交界处附近。     

土体冻胀对桩锚支护结构影响试验研究

在我国西北季节性冻土地区,冬季土体冻胀对基坑安全危害不容忽视.为探究土体冻胀与桩锚支护结构间的相互作用,进行桩锚支护结构基坑冬季室外试验.通过研究冻胀作用下桩锚支护结构内力与桩后土压力的变化规律,得出以下结论:浅层桩侧土压力易受温度与土体含水率等多种因素影响产生突变;支护桩上部内力随冻胀次数增加而增大,锚杆能够减弱土体...     

单向冻结条件下饱和粉质黏土的冻胀试验研究

在单向冻结条件下对饱和粉质黏土试件进行了6种工况下的室内冻胀试验研究.结果表明:冷端温度、压实度、温度梯度、上覆压力和补水条件是影响土体冻胀变形的关键因素;温度梯度、冷端温度和上覆压力与土体冻胀变形呈反比,压实度与土体冻胀变形呈正比;冻胀率是表征土体冻胀敏感性的关键指标,与材料参数和冻结条件有关.最后,基于试验研究提出了用于指导工程应用的路基冻胀病害防治措施.     

高速铁路路基粗粒土冻胀机理探析

针对严寒地区高速铁路路基冻胀的最大变形量应小于5mm的严格要求,就填筑于高速铁路路基的微冻胀填料开展微观研究,以探索其冻胀的内在机制。由于高速铁路路基发生微冻胀时粗骨料和细骨料的相互作用的应力应变关系比较复杂,无法用简单的力学模型来描述细骨料的受力状态,所以应用物理类比法,将二者的相互作用关系利用一个理想的物理模型进行模拟,建立了微冻胀填料不完全填充的冻胀微观力学模型,推导了在细颗粒膨胀过程中细颗粒体积膨胀率与混合物体积变化之间的关系。对其冻胀过程进行了理论分析,得到了微冻胀填料冻胀应力应变路径。该研究成果有利于提高对微冻胀填料冻胀机理的认识。     

冻结作用下复合填料水分迁移与冻胀特性研究

在补水条件下,对4种聚苯乙烯(EPS)颗粒掺量的复合填料试样施加3种冷端温度(-5,-10,-15℃)冻结,开展水分迁移及冻胀特性测试与分析.研究了冻结作用下复合填料温度分布特征、水分迁移规律和冻胀变形特性,基于温度场和水分场的相关性分析了复合填料抗冻胀破坏机理.结果表明,一定程度地增加EPS颗粒含量,会使复合填料冻结温度与热阻提高,温度传导、冻结锋面移动速率以及冻结深度递减,已冻区含水率增量变小,冻结锋面和未冻区含水率增量变大,冻胀量减少,有助于缓解冻胀破坏.TIF颗粒掺量为0.5%～1.0%(质量分数)时,复合填料抗冻胀性能较好.抗冻胀机制与EPS颗粒的隔热、阻水和吸纳作用有关.     

动力排水固结法软基加固效果数值分析

动力排水固结法是一个瞬态动力响应问题,其复杂性决定了地基土在夯击过程中的特性难以用常规的解析方法进行推证.采用FLAC3D软件对动力排水固结过程作数值模拟,并对动力排水固结法的有效加固深度及加固范围作分析.研究表明,动力排水固结法加固的主要范围是夯锤下方的椭球体区域,表现为竖向压缩,侧向挤压,有效加固深度和加固范围可由数值模拟较准确预测.     

严寒地区季节性冻土冻胀机理及处治措施研究

季节性冻土由于其冻胀、冻融作用对公路路基、路面产生了一定的影响,尤其是东北高纬度严寒地区,这种现象对公路稳定性的影响更大。本文根据国内外有关研究成果,结合工程实例,对冻胀的机理及处治措施进行了分析与探讨。     

交叠车站下穿段MJS+水平冻结冻胀位移场研究

交叠车站下穿段隧道进行开挖前首先要进行加固处理,以南京新建地铁7号线下穿既有10号线中胜站工程项目为背景,为控制施工引起既有运营车站的变形,采用MJS+水平冻结法联合加固方案。为掌握MJS+水平冻结联合加固的冻胀变形、冻胀位移场发展规律及其影响因素,进行冻胀位移场数值模拟。研究结果表明：在积极冻结过程中,“山”字形水泥土加固区内部及其左右两侧产生向上的变形,底部则产生向下的变形;水泥土加固区变形相比内外侧砂土变形较小,水泥土对抑制冻胀作用效果明显;地层初始温度越低,冻胀变形影响范围越广,变形值越大,在冻结40 d、地层初始温度为18℃时,既有车站底板在距中轴线水平距离12 m处产生最大冻胀变形,为6.97 mm,小于允许冻胀变形10 mm;在相同地层初始温度下,盐水温度越低,隧道埋深越浅,冻土帷幕越厚,冻胀产生的变形越大,实际工程中可通过优化盐水降温计划抑制冻胀变形以减小对周边环境的影响。研究结果可为相似工程提供设计参考理论依据。     

某地铁车站软土深基坑加固效果研究

采用水泥土搅拌加固软土深基坑土体是工程中常用的有效方法。本文采用有限差分软件FLAC3D建立某地铁车站深基坑的数值计算模型,并对未加固和加固两种设计方案进行了施工全过程数值模拟,对两种方案的土压力、地下连续墙水平位移以及邻近铁路路堤沉降的模拟计算结果进行了对比分析。结果表明:三轴水泥土搅拌桩对于软土深基坑加固效果显著,能够有效的减少围护结构的侧向位移和地表沉降;当周边环境对基坑变形有严格要求时,对土体进行加固,提高土体强度是十分有效的措施。     

深基坑支护体系冻胀变形及控制三维数值分析

针对季节冻土区越冬深基坑工程,着重分析由于土体冻胀而导致的支护结构异常变形问题,基于哈尔滨地铁3号线某车站深基坑工程实例,利用ABAQUS有限元分析软件建立基坑的三维有限元模型,模拟其开挖施工的全过程,并将分析结果与实际监测数据进行对比,验证了模型的合理性;使用FORTRAN语言对ABAQUS软件进行二次开发,建立土体的冻胀与温度场之间的函数关系,模拟了深基坑越冬过程中由于外界温度改变而导致的基坑土体冻胀变形、围护结构位移及内支撑轴力变化。提出了在基坑侧壁贴设保温板以控制土体冻胀的防护措施,并以墙身位移和内支撑轴力为指标分析不同厚度的防火型XPS板对基坑保温效果的影响,最后给出了贴设保温板的经济厚度,为今后类似工程提供了参考。