粉喷桩在水利工程软土地基处理中的应用.doc

最新【精品】范文 参考文献 专业论文粉喷桩在水利工程软土地基处理中的应用粉喷桩在水利工程软土地基处理中的应用 摘要：结合长兴岛临港工业区二期输水管线粉喷桩地基处理工程，详细阐述了粉喷桩的加固原理、施工技术参数的确定、施工工艺、检测方法和质量控制措施。实践证明，粉喷桩加固地基处理技术具有施工效率高、安全可靠、环境污染小和处理效果好等优点。 关键词：粉喷桩；地基处理；水利工程 Abstract：Emergency water reservoir with everyone into the room with seven tenders DJM engineering foundation treatment works, elaborating on the DJM reinforcement principle, to determine the parameters of construction technology, construction technology, testing methods and quality control measures. Proven process technology with a reinforced foundation DJM construction,high efficiency, safe, reliable, environmental pollution and the treatment effect and good. Key word：Soil-cement Mixing pilest; Foundation treatment; Water conservation Engineering; 中图分类号：TU722文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012) 水利工程中软土地基处理是经常面临的问题，在软土地基上修建水利设施，会存在基础稳定及沉降等问题。粉喷桩作为地基处理的一种行之有效的方法，近十几年来在我国软土分布较广泛的沿海地区得到大量的应用。粉喷桩复合地基加固新技术具有施工简单、效率高、速度快、干扰小等优点，近年来越来越受到工程界的青睐，具有广阔的应用前景和推广价值。 1 工程概况 长兴岛临港工业区二期输水管线地基处理工程位于大连市长兴岛临港工业区，属于滨海低丘、海漫滩地形，地势起伏不大，海拔一般在50m以下。海漫滩部位淤泥质层较厚（4.0m），黑灰色，分布连续，呈软塑流塑状态，含水量较高，局部含有草炭，强度低，具有高压缩性，承载力和抗剪强度低，属于典型的软土地基，为了保证输水管线的地基承载力（fak=100kPa）的要求，该段采用粉喷桩加固地基技术对软基进行处理。 应用粉喷桩技术处理的区域主要集中在3标段，共分为四段，粉喷桩编号为K0+000K4+731，K7+430K8+250，K10+245K12+103，K14+080K18+631。根据地质勘察报告，该段地层主要分为三层，分别为粉质粘土、淤泥质粘土、粘土，粉质粘土，可塑状态，天然含水量约30%，承载力特征值140kPa；淤泥质粘土，软塑-流塑状态，天然含水量约40%，承载力特征值75kPa；粘土为可塑状态，天然含水量约26%，承载力特征值160kPa。 2 粉喷桩加固原理 粉体喷射搅拌桩（粉喷桩）加固软土技术是以水泥（或石灰）作为固化剂，通过压缩空气将固化剂输送至软土中，利用特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂与软土间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固体，从而提高地基承载力和增大变形模量。 3粉喷桩设计 3.1 设计方案 本工程粉喷桩分为粉喷空桩和粉喷实桩两部分，其中粉喷空桩不喷水泥。 桩径：按设备确定为=0.5m。桩长：根据地层情况，选用第层粘土作为持力层，以桩长进入持力层不小于1.0m为设计原则，确定虚桩长l1=5.56.3m，有效实桩长l2=3.04.5m。桩间距：根据管线复合地基承载力的要求，经试算，取a=0.8m。桩位布置：按正三角形布置。 3.2 水泥掺入比a的确定 粉喷桩形成一定强度后起重要作用的即为桩体水泥土的强度，设计要求粉喷桩桩体28d的无侧限抗压强度不小于1.0MPa，为确定符合设计要求的粉喷桩桩体的无侧限抗压强度，应进行室内配比试验，对不同的水泥掺入比制成的水泥土试样进行无侧限抗压强度试验，分别测定龄期为7d、14d和28d的水泥土无侧限抗压强度，确定水泥掺入比a。 根据无侧限抗压强度试验结果，水泥土的无侧限抗压强度随水泥掺入比的增加而呈增大的趋势，并随龄期的增长而增加，本工程采用水泥掺入比为14%就可以满足设计的要求。 4 粉喷桩施工 4.1 工艺性试桩 考虑到不同地质情况，结合室内配比试验，粉喷桩施工前先进行工艺性试桩，以提供满足设计要求的各种操作技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、钻进和复搅时管道压力喷粉压力和单位时间喷粉量等，并验证粉喷桩的桩体均匀性和成桩质量，了解钻进和提钻时的难易程度，确定合适的技术处理措施。 本工程工艺性试桩为8根，所确定的工艺性参数如下： 钻进速度V1.5m/min；提升速度V0.8m/min；搅拌速度：28r/minR92r/min；钻进和复搅时管道压力：0.10MPaP0.25MPa；喷粉压力：0.25MPaP0.40MPa。 4.2 施工程序 场地整平测放桩位桩机安装、调平机身钻孔对位钻进设计加固深度喷粉、搅拌、提升离设计桩顶0.5m处停止喷粉桩上部1/3 范围重复搅拌转入下一循环。 4.3 施工方法 （1）桩机就位：施工前准确测放轴线和桩位，并用竹签标定。 （2）下钻：启动搅拌桩机，钻头正向旋转，钻头变旋转边钻进，为了不使喷射口堵塞，此时不喷射水泥，而是喷射压缩空气。下沉钻头时，应控制钻进速度，须根据电流的变化及时换档实施钻进作业，钻至设计孔底标高后停钻。 （3）提升喷粉搅拌：启动搅拌钻机，反向旋转提升钻头，同时打开发送器前面的控制阀，按设计水泥用量向被搅动的疏松土体喷射水泥，边提升边喷射边搅拌。 （4）提升结束：当搅拌头提升至距桩顶0.5m时，停止喷粉。 （5）复搅：重复启动桩机，钻头正向旋转，钻进至设计要求的复搅深度后停转，再次反向旋转提升钻头，边提升边搅拌至设计桩顶。 （6）移位：将搅拌钻头提升至地面，关闭钻机和空压机，移动钻机至新孔位重复以上的过程。 4.4 质量控制措施 （1）搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于1cm。 （2）搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不大于5秒，喷粉开始时，应将电子称显示器置零，提升前要有等待送粉到桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况。 （3）储灰罐储灰量不得小于一根桩的用水泥数量加50kg，当重量不足时，不得开始下一根桩的施工。 （4）成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。 （5）搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能得到充分搅拌。 5 粉喷桩的质量检测和验收 5.1 测量放样检查 基槽开挖后，按设计要求截掉桩顶多余部分，利用经纬仪和水准仪进行测量，检查桩位、桩间距和桩顶标高等情况。 5.2 粉喷桩外观和均匀性检查 成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度超过停灰面下0.5m），检查桩数，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。 5.3 粉喷桩桩体强度检测 （1）轻型动力触探法：成桩后3d内，用轻型动力触探（N10）检查桩身的强度，检测标准为每10cm大于10击为合格。 （2）钻孔取芯法：经触探和载荷试验检验后仍有怀疑时，可在成桩28d后，在桩体上部（桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m）用双管单动取样器钻取三段芯样，制成50mm×50mm×50mm试块进行无侧限抗压强度试验，水泥土无侧限抗压强度平均值不得小于1.0MPa，检验数量为施工总桩数的0.5%，且不少于3根。 5.4 载荷试验 粉喷桩地基竣工验收时，承载力检验采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并在成桩28d后进行。 6 结语 实践证明采用粉喷桩加固地基技术是输水管线处理软土地基的有效方法，软土地基经过粉喷桩加固处理后，土层的结构成分发生了变化，形成了复合地基，明显地提高了软土地基的整体承载力,效果显著。粉喷桩加固地基处理技术具有施工效率高、施工周期短、劳动强度低、施工安全和环境污染小等特点。另外，粉喷桩施工前要做好室内配比试验和工艺性试桩，以提供满足设计要求的各种技术参数，确保工程质量和良好的经济效益。 参考文献 建筑地基处理技术规范JGJ(792002).北京：中国建筑工业出版社，2002. 龚晓南等.地基处理手册M.北京：中国建筑工业出版社.2000(3)41-55. 黄根生等.地基处理与基坑支护工程.中国地质大学出版社，2004，06. TB 10113-96，粉体喷搅法加固软弱土层技术规范S.北京：中国建筑工业出社,1996. 薛予生，张长江，袁茂林.粉喷桩技术在高速公路软基处理中的应用.公路工程与运输,2006,6(3)：15-19. 吴献军.软基粉喷桩加固设计及其技术参数的确定.山西建筑,2009,35(18)：101-102.-最新【精品】范文