軟土地基處理的新工藝課件

軟土地基處理的新工藝2024/3/14軟土地基處理的新工藝下面我們來介紹一下目前的軟土地基處理技術(shù)目前可用軟土地基處理技術(shù)比較多,如石灰樁、碎石樁、強夯法、高壓噴射注漿法、深層攪拌法、真空預壓法、砂井法和塑料板排水法都得到了廣泛的研究和應(yīng)用。在這些技術(shù)和方法中以粉噴樁或CFG樁用途最廣,但這些技術(shù)與方法要么需要大型設(shè)備,施工難度比較大,要么對材料要求比較高。粉噴樁設(shè)備機具大型且自重大,不利于地基力學性質(zhì)較差或工作區(qū)域狹窄的場地施工,而且由于耗電量大,野外作業(yè)需要的配套規(guī)模大,轉(zhuǎn)場費用高,并且還會由于排污造成施工區(qū)域水質(zhì)污染,所以對于小區(qū)域或復雜地形施工不便。軟土地基處理的新工藝CFG樁需要摻用比例的水泥,因此工程成本高,設(shè)備機具規(guī)模大,且加固后樁間土的基本力學性質(zhì)改善有限,達不到加固的目的。我認為軟土地基處理的新工藝是

粉煤灰-石灰-硫酸鹽的工藝原理處理方法工程建設(shè)過程中,合理的選擇地基處理方式是個棘手的問題,特別是小橋基礎(chǔ),地基為淺層軟基,碎石樁、粉噴樁等傳統(tǒng)方案不能滿足承載力要求,設(shè)計人員多設(shè)計為群樁基礎(chǔ),造成不必要的浪費。經(jīng)研究,粉煤灰-石灰-硫酸鹽混凝土是一種中粘結(jié)、半剛性、更高承載力、施工機具小型化、施工方便、經(jīng)濟實用處理方法。

軟土地基處理的新工藝一.實驗室分析

1.樁體材料吸水性的研究為了研究材料吸水后體積的變化情況,實驗室對多種膠凝材料配合比進行了試驗研究。分別進行有、無集料配合比研究,觀察含水量與體積收縮量之間的關(guān)系,尋找最小體積時的含水量值,并對比有、無集料時體積收縮的規(guī)律和程序。實驗室研究主要確定吸水后什么時候或者說吸水達到什么狀態(tài)后進行密實比較合理。軟土地基處理的新工藝對材料密實度，吸水率的測試如吸水率和密度軟土地基處理的新工藝2.樁體力學性質(zhì)的測試模擬樁體力學性能測試主要測定其樣芯無側(cè)限抗壓強度樁體耐久性試驗針對地基處理和樁體材料的特殊性,樁體材料的耐久性方面主要研究其耐水性質(zhì),另外通過較長時期的觀察不同齡期樣芯抗壓強度的發(fā)展趨勢,同樣也能佐證其耐久性的好壞。耐水性研究主要通過測定樁體的飽和含水量抗壓強度與干燥抗壓強度之比來判斷。軟化系數(shù)大于0.85就認為是耐水的。軟土地基處理的新工藝3.樁間土物理及化學性質(zhì)的測試在對加固前后土體化學分析可以一定程度上反映基本系統(tǒng)混凝土樁對樁間土化學固結(jié)作用的存在。由于化學作用,必然會改變土體固體顆粒的形貌,據(jù)以往的相關(guān)研究反映,這會帶來土體顆粒級配的變化,為了對比加固前后顆粒級配的變化情況軟土地基處理的新工藝二.現(xiàn)場實驗現(xiàn)場試驗主要研究不同機械的成樁效果以及成樁工藝的影響,試驗時采用多種配合比及樁間距進行,以便分析不同配合比對樁體承載力的影響,不同樁間距對復合地基承載力的影響。軟土地基處理的新工藝1.成樁機械采用施打公路護欄立柱的輕型打樁機成孔,拔出導管,孔內(nèi)下料。采用經(jīng)改裝后的輕型振動成樁機成孔,導管采用空心活瓣式樁尖,管內(nèi)下料振動拔管成樁軟土地基處理的新工藝2.成樁工藝打樁順序?qū)Τ蓸顿|(zhì)量的影響。在同一場地內(nèi)進行連續(xù)打樁和跳打試驗,5～10d后開挖觀察樁身成樁效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在飽和軟粘土和淤泥質(zhì)土中打樁順序?qū)Τ蓸稕]有影響;而在松散粉土和砂土中,連續(xù)施打形成的樁多為不規(guī)則圓形或橢圓形,而跳打形成的樁雖然形狀較圓,但樁身多有裂隙,甚至有擠斷的情況,這是因為這種復合材料樁早期強度低,側(cè)向銷有擠壓就會產(chǎn)生裂縫,甚至斷裂,因此建議采用連續(xù)施打順序施工較好。軟土地基處理的新工藝拔管速度對成樁的影響。拔管速度過快,會導致成樁直徑較小,甚至產(chǎn)生縮徑或斷樁;拔管速度過慢,由于振動時間長,會使得樁體下部粗顆粒材料含量較多,樁頂細顆粒材料含量過多而降低強度,也容易產(chǎn)生離析。因此,一般建議拔管速度為1.0～1.5m/min?；畎赉@頭對成樁質(zhì)量影響。采用活瓣鉆頭對成樁時,由于樁靴有時不能充分打開,使得復合料下落不充分,造成樁端與土接觸不密實,或者樁端樁徑較小,影響樁端承載力;使用預制樁尖則不存在上述問題,但預制樁興的成本較高。軟土地基處理的新工藝振動沉管干料成樁對樁間土的影響。這種施工工藝對樁間土一般有兩方面的影響,其一是由于擠密作用而使得樁間土變得更密實;其二是干料吸水作用使樁間土含水量減少而改變樁間土的性質(zhì),因此除密實砂土、粉土以外,一般情況下,樁間土的承載力都會得到提高。根據(jù)目前情況看,一般可提高20%左右?；旌狭现惺屹|(zhì)量對樁體強度的影響。振動沉管干料成樁所形成的復合樁,其混合材料中的石灰質(zhì)量對樁體強度的影響是非常明顯的,一般采用磨細生石灰的效果最好,但生石灰在野外施工現(xiàn)場很難保存,可以采用熟石灰,但熟石灰同樣需要保存好,一般陳化時間不宜超過7d。如果陳化時間過長(超過14d),不但石灰本身不起作用,而且還會影響其它膠凝材料的性能,使得樁體粘結(jié)不好,從而大大降低樁體強度。軟土地基處理的新工藝·保護樁頭長度。建設(shè)保護樁頭長度不小于30cm。3.樁體力學性質(zhì)的現(xiàn)場研究現(xiàn)場研究內(nèi)容包括分析現(xiàn)場樁體芯樣的無側(cè)限抗壓強度與配合比及齡期的關(guān)系、現(xiàn)場的單樁承載力及其影響因素的研究。單樁承載力設(shè)備采用錨桿反力加載裝置,設(shè)計總加載量為55kN,每級加載量5kN,每級荷載持荷60min,采用油壓表測讀加載量、千分表測定沉降量,共設(shè)置3個千分表以觀察平均沉降量軟土地基處理的新工藝4.樁間土的改性分析分別對加固前后的土樣以及離樁體不同距離的土樣進行分析,土樣制作以及測試。加固后樁間土力學性能的測試采用標準貫入度試驗方法軟土地基處理的新工藝5.復合地基力學性能的試驗復合地基承載力分析采用截載靜力反壓法加載,樁間距≤450mm時采用每級荷載40kN逐級加載,總加載量估計500kN;當樁間距>450mm時采用每級荷載100kN逐級加載,每次加載持荷90min,總加載量估計1000kN。軟土地基處理的新工藝三.粉煤灰-石灰-硫酸鹽的應(yīng)用特點粉煤灰-石灰-硫酸鹽混凝土通過比較系統(tǒng)的實驗室研究和較大規(guī)模的現(xiàn)場試驗研究,表明所采用的軟土地基處理新工藝是完全可行的,不僅使處理后的地基具有很好的力學性能,復合地基的耐久性更好,樁土協(xié)調(diào)能力更強,而且由于樁體材料可以全部采用工業(yè)廢渣,所采用的施工工藝對地基具有多種加固效果,所采用的小型機械移動方便,因此與傳統(tǒng)方法相比技術(shù)、經(jīng)濟以及社會效益都非常明顯,并且有非常廣的適用范圍軟土地基處理的新工藝特點如下：1.膠凝系統(tǒng)是一種水硬性膠凝材料,使用一般品質(zhì)的原材料,28d的混凝土強度可以達到4MPa以上,可以作為一種低強度等級的水泥使用。當對于粉煤灰-石灰-硫酸鹽混凝土,60d比28d強度提高了1倍左右,而90d的強度則更大,因此工程允許時可以采用90d或60d齡期的強度作為強度等級的判定依據(jù)2.為了降低土體含水量,樁體采用干料形態(tài)成型,能夠有效降低原地基的含水量,一般能降低10%左右,提高土體的密實度,孔隙比可以降低15%,同時還能明顯提高原狀土的力學性質(zhì),使樁間土地基承載力提高10%～20%。軟土地基處理的新工藝3.采用干料形態(tài)成樁,可以保證粉煤灰-石灰-硫酸鹽膠凝系統(tǒng)的水化。由于通常情況下的軟土地其含水量超過28%,所以樁體水化所需的水量是充分的,另外材料的透水性近于砂性土,透水性強,能保證樁體水化均勻,加之通過機械振動,更有利于樁體吸水,所以一般情況下能滿足水化所需水量要求。軟土地基處理的新工藝4.干料成樁時密實度較低,實際工程應(yīng)用時通過及時二次振動可以提高樁體材料的密實度,也可以通過最佳混凝土膠集比來得到改善。干料狀態(tài)的混凝土體積可以是吸水收縮后體積的2倍左右,在比較充分吸水后通過振動方式可以明顯提高樁體的密實

度。混凝土最佳膠集比可選擇1∶2.5～1∶4.0。軟土地基處理的新工藝5.單樁承載力試驗表明單樁承載力極限值對應(yīng)強度與樁體芯樣的無側(cè)限抗壓強度相,計算中可以采用樁體芯樣強度值來換算單樁承載力值,其計算結(jié)果與試驗結(jié)果比較接近。單樁承載力主要由樁體強度所決定,樁體強度越高其承載力也越高。軟土地基處理的新工藝6.粉煤灰-石灰-硫酸鹽混凝土游離出的活

性物質(zhì)對間土具有比較明顯的化學固結(jié)作用,樁間土的微觀形貌、化學性質(zhì)較原土都有明顯變化,處理后的土體顆粒的連結(jié)方式多以膠結(jié)連結(jié)為主,其連結(jié)更加穩(wěn)定可靠。軟土地基處理的新工藝7.經(jīng)粉煤灰-石灰-硫酸鹽混凝土樁處理后

的復合地基承載力提高20%～50%,對于淤泥質(zhì)地基承載力提高幅度可達10