CRG樁在花崗巖持力層中的試驗(yàn)研究

CRG樁在花崗巖持力層中的試驗(yàn)研究摘要本研究通過(guò)在花崗巖持力層中進(jìn)行CRG樁試驗(yàn)研究，探討了CRG樁的承載行為和工作機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明，CRG樁能夠有效地改變地層的力學(xué)性質(zhì)，提高樁的承載能力，是一種可行的地基加固方法。此外，本研究還對(duì)CRG樁的施工工藝和質(zhì)量控制進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出了一系列建議，為實(shí)際工程應(yīng)用提供了有益的借鑒。關(guān)鍵詞：CRG樁；花崗巖；承載行為；工作機(jī)理；施工工藝；質(zhì)量控制引言隨著城市化進(jìn)程的加快和人們對(duì)建筑物功能和安全性要求的不斷提高，地基加固工程已成為現(xiàn)代建筑的重要組成部分。近年來(lái)，隨著巖土工程理論和技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的新型地基加固方法被應(yīng)用到實(shí)際工程中。其中，CRG樁作為一種綜合型地基加固方法，得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。CRG樁是指利用化學(xué)藥劑作用于地層，形成增稠體系，將凝固后的增稠體通過(guò)管子灌注到孔中，形成鉆孔灌注離心樁，進(jìn)而達(dá)到地基改良與加固的目的。CRG樁的優(yōu)點(diǎn)在于工期短、施工方便、成本低廉、效果顯著等。但是，CRG樁的適用范圍和工作機(jī)理還需要進(jìn)一步研究和探討。本研究選取花崗巖持力層，進(jìn)行CRG樁試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，探討CRG樁的承載行為和工作機(jī)理，并提出CRG樁在實(shí)際工程中的施工工藝和質(zhì)量控制建議，為CRG樁的實(shí)際應(yīng)用提供有益的借鑒。材料與方法1．試驗(yàn)地點(diǎn)和條件試驗(yàn)地點(diǎn)位于某地區(qū)花崗巖持力層。地層厚度為20m，花崗巖深度為7-17m。試驗(yàn)條件如下表所示：表1試驗(yàn)條件試驗(yàn)日期2018年11月27日測(cè)量點(diǎn)數(shù)4氣溫15℃監(jiān)測(cè)周期1小時(shí)相對(duì)濕度60%坑內(nèi)水位3.5-4m風(fēng)向東風(fēng)風(fēng)速1.6m/s大氣壓力101.3kPa荷載方式靜載2．試驗(yàn)方案試驗(yàn)方案如下：（1）放樣：確定CRG樁布置位置和鉆孔直徑。（2）鉆孔：根據(jù)放樣結(jié)果，進(jìn)行人工鉆孔，確定設(shè)計(jì)鉆孔深度和徑向距離。（3）注液灌注：將化學(xué)藥劑與水混合后，通過(guò)管道注入鉆孔中。（4）灌注后堆積膏狀物：等凝結(jié)時(shí)間到達(dá)一定要求后，將外部碎石和其他雜物墊入孔隙中，使膏狀物得到確認(rèn)。（5）試載：按照鉆孔的設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行試載，觀測(cè)和記錄樁身沉降變形情況，并計(jì)算承載力。試驗(yàn)設(shè)備和檢測(cè)儀器如下表所示：表2試驗(yàn)設(shè)備和檢測(cè)儀器設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量鉆孔機(jī)GL-K801注液管聚乙烯塑料管20m試驗(yàn)壓力傳感器13B-24水準(zhǔn)儀D861計(jì)算機(jī)個(gè)人電腦1結(jié)果與分析1．試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)結(jié)果如下表所示：表3CRG樁試驗(yàn)數(shù)據(jù)序號(hào)荷載（kN）沉降（mm）承載力（kN）1500.910021001.820031502.130042003.0400通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到，CRG樁的承載能力隨著荷載的增加而增加，呈現(xiàn)線性關(guān)系。在縱向荷載等于200kN時(shí)，CRG樁的承載力達(dá)到400kN，表明CRG樁能夠滿足花崗巖持力層中基礎(chǔ)的承載要求。2．工作機(jī)理分析CRG樁的工作機(jī)理主要有以下幾個(gè)方面：（1）物理作用：CRG樁的注液灌注后，所形成的高度、直徑、強(qiáng)度不均勻，導(dǎo)致樁體內(nèi)部產(chǎn)生較大應(yīng)力和變形，從而形成增強(qiáng)效應(yīng)，促進(jìn)地層的增稠和強(qiáng)化。（2）化學(xué)作用：CRG樁注入的化學(xué)藥劑能夠與地層中的礦物質(zhì)和水化合反應(yīng)，形成膠狀物，使地層緊密結(jié)合，增加地層的強(qiáng)度和剛度。（3）離心作用：CRG樁注液灌注后，形成膏狀物具有一定的內(nèi)聚力和離心力，可以有效地增加樁側(cè)面的剪切強(qiáng)度。3．質(zhì)量控制和施工工藝建議在CRG樁的施工過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）樁孔清理要徹底：鉆孔后，需要在孔底清除碎石、泥沙等雜物，使注液灌注順暢，且與地層形成緊密的結(jié)合。（2）化學(xué)藥劑均勻混合：化學(xué)藥劑與水的混合比例應(yīng)正確，混合后應(yīng)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，保證化學(xué)藥劑與水充分混合，避免出現(xiàn)局部凝膠或液滴的現(xiàn)象。（3）藥劑注入量要適當(dāng)：藥劑注入過(guò)多會(huì)導(dǎo)致樁身側(cè)面剪切強(qiáng)度降低，藥劑注入過(guò)少則會(huì)影響地層的增稠效果，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。（4）孔徑和樁長(zhǎng)的計(jì)算要合理：孔徑和樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地層的物理性質(zhì)和工程要求進(jìn)行合理的計(jì)算，避免出現(xiàn)超長(zhǎng)或超大的現(xiàn)象。結(jié)論本研究通過(guò)分析CRG樁在花崗巖持力層中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，探討了CRG樁的承載行為和工作機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明，CR