变径双向水泥土搅拌桩施工技术

为了有效处理软土层位于中间的多层软弱地基,开发了中间桩体直径扩大的变径双向水泥土搅拌桩,并通过现场试桩施工及检测,介绍了变径双向水泥土搅拌桩的施工原理、机械设备、施工工艺和桩身质量检测结果。现场试桩结果表明所提的变径水泥土搅拌桩施工工艺是合适的,能形成中间截面扩大的新型搅拌桩。由于采用了双向搅拌工艺,保证了水泥掺量,提高了搅拌均匀性,变径双向水泥土搅拌桩的桩身强度大大高于常规水泥土搅拌桩。变径双向水泥土搅拌桩的研发丰富了水泥土搅拌桩处理软弱地基的形式,能经济、有效地对中间软土层的多层地基进行针对性地的处理,具有很好的应用前景。     

钉形搅拌桩复合地基承载力特性

为了研究钉形搅拌桩复合地基的承载特性,通过现场复合地基荷载试验对比分析了钉形搅拌桩和常规搅拌桩复合地基的承载力与桩土应力比,以三维数值模拟分析了设计参数对钉形搅拌桩复合地基承载力的影响,并探讨了钉形搅拌桩复合地基承载力计算方法。现场试验结果表明：钉形搅拌桩在节省水泥用量和施工时间的同时,取得了比常规搅拌桩更高的复合地基承载力,显示出很好的加固效果和经济效益。数值模拟结果表明：钉形搅拌桩复合地基承载力随着扩大头高度增加或桩间距减小而增大,随扩大头直径或桩长先增大后不变,即从复合地基承载力角度存在最优扩大头直径和桩长。钉形搅拌桩单桩承载力包括了扩大头下部土体的贡献,故可以将钉形搅拌桩等效为直径为扩大头直径的常规截面搅拌桩,按照桩、土复合的方法进行复合地基承载力计算,计算实例表明该方法计算的钉形搅拌桩复合地基承载力与现场荷载试验的结果比较接近。     

路堤下钉形搅拌桩复合地基沉降计算方法——广义桩体法

针对钉形搅拌桩这种变截面搅拌桩,通过一定的假设,将其简化为上、下直径相等而模量不等的常规等截面桩,提出了钉形搅拌桩复合地基沉降计算方法--广义桩体法。根据位移、应力连续条件,将路堤填土、加固区和下卧层作为统一的整体,提出了考虑桩顶上刺、桩土相互作用和桩端下刺的加固区计算模型,并建立了模型的有限差分解法。基于三维数值模拟结果,提出考虑路堤下钉形搅拌桩复合地基下卧层应力集中的附加应力计算方法,从而建立路堤荷载下钉形搅拌桩复合地基的沉降计算方法。计算实例表明:复合模量法计算结果偏小,而应力修正法偏大,本文方法最接近实测结果,说明其具有一定的适用性。     

双向搅拌桩加固高速公路软土地基现场对比试验研究

 针对国内水泥土搅拌桩施工工艺存在的问题,提出了双向水泥土搅拌桩技术。为了分析双向搅拌桩加固高速公路软土地基的处理效果,在同一场地进行了双向搅拌桩和常规搅拌桩试验段工程,对比分析了双向搅拌桩和常规搅拌桩的桩身质量、施工扰动、复合地基承载力和路堤荷载下的工作性状特点。现场试验结果表明,双向搅拌技术能有效地提高搅拌均匀性、消除冒浆现象,并减小搅拌桩施工对桩周土体的扰动;双向搅拌桩桩身质量均匀,桩身强度沿深度变化较小,复合地基承载力高于常规搅拌桩复合地基;填土高度相近时,双向搅拌桩荷载分担比高于常规搅拌桩,地表沉降和坡角处最大水平位移小于常规搅拌桩复合地基,而地基固结速率快于常规搅拌桩复合地基。研究结果表明,双向搅拌桩在高速公路软土地基处理工程中具有很好的应用前景。     

路堤下钉形搅拌桩复合地基性状的数值分析

针对国内水泥土搅拌桩存在的问题,介绍一种新型水泥土搅拌桩——钉形搅拌桩,在现场试验的基础上通过三维数值模拟对路堤荷载下钉形搅拌桩和常规搅拌桩复合地基的工作性状进行对比分析,结果表明:在其他条件相同的情况下,由于钉形搅拌桩的扩大头作用,钉形搅拌桩的桩体荷载分担比高于常规搅拌桩,而相同深度加固区上部的桩身负摩阻力小于常规搅拌桩;钉形搅拌桩复合地基加固区上部的土体附加应力小于常规搅拌桩复合地基;与常规搅拌桩相比,钉形搅拌桩不仅能有效减小复合地基地表桩、土沉降、坡角侧向位移,更重要的是可以有效减小地表桩土差异沉降,防止发生桩顶向上刺入破坏,不需在顶部设置加筋及垫层。     

碱激发矿粉固化连云港软土试验研究

 为了减轻使用波特兰水泥作为软土固化剂存在的高能耗、CO2排放和不可再生资源消耗等环境问题,通过室内配合比试验初步研究碱激发矿粉对连云港软土的固化效果,并与水泥固化进行对比。结果表明：Na2CO3对矿粉固化土的激发效果非常有限;NaOH激发矿粉的效果最好,7 d,28 d,90 d无侧限抗压强度最高,但是在90 d后会发生一定的强度衰减;矿粉+电石渣固化土的7 d,28 d强度比水泥固化土低,而90 d,180 d强度比水泥固化土高。Na2CO3,NaOH和Na2SO4能够加速矿粉+电石渣固化土的强度增长速率,其中,Na2CO3的效果最弱,虽然可以在90 d内提高矿粉+电石渣固化土的强度,但180 d强度反而略低;NaOH激发的矿粉+电石渣固化土强度在7 d,28 d,90 d龄期均有较大的提高,但从90 d到180 d会发生强度衰减;Na2SO4激发矿粉+电石渣的效果最好,可以在实际工程中进行应用,不仅可以减小水泥生产过程带来的环境影响,还能提高软土固化效果,降低工程造价。     

钉形搅拌桩与常规搅拌桩加固软土地基的对比研究

针对国内水泥土搅拌桩应用中存在的技术问题,介绍了笔者研制的钉形水泥土搅拌桩及其施工工艺。通过江苏省高速公路钉形搅拌桩与常规搅拌桩加固软土地基的试验段工程,分别进行了载荷试验、标准贯入试验、芯样的无侧限抗压强度试验;进行了路堤荷载作用下的沉降、深层水平位移、超静孔压、荷载传递等监测,从桩身强度、成桩质量、荷载传递、加固效果等方面对钉形搅拌桩与常规搅拌桩加固软土地基进行了对比研究,论证了钉形搅拌桩加固软土地基的优越性和经济性,结果表明,钉形水泥土搅拌桩具有很好的工程应用前景。     

钉形搅拌桩在高速公路软土地基处理中的应用

针对国内外水泥土搅拌桩存在的问题,介绍了一种新型水泥土搅拌桩——钉形水泥土搅拌桩。结合某高速公路软土地基处理工程,对比分析了钉形搅拌桩和常规搅拌桩的桩身质量、复合地基承载力、地表沉降和水平位移。现场试验表明:钉形搅拌桩由于采用双向搅拌工艺,桩身质量沿深度分布比较均匀,而常规桩的强度沿深度增大而迅速降低;在填土高度相近的情况下,钉形搅拌桩复合地基路中心地表沉降和坡角处深层水平位移远小于常规搅拌桩复合地基,说明钉形搅拌桩在节省水泥用量和施工时间的条件下,取得了比常规搅拌桩更好的加固效果,具有很好的工程应用前景。