MJS及RJP高压旋喷桩加固机理及成桩质量研究

发布时间：2017-04-14 00:01

  本文关键词：MJS及RJP高压旋喷桩加固机理及成桩质量研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于我国城市化建设的快速发展以及工业化进程的加快,越来越多的城市,村庄和工业园区不可避免的要在软土地基上建设。同时一线大城市的地下空间开发已成为主旋律,深大基坑的支护变得越来越多,也越来越复杂。本文要研究的高压旋喷桩正是基于上述背景提出的。本文以海门路55号地块深基坑支护工程为背景,通过现场实时监测、理论分析和数值模拟的手段,分析研究了MJS及RJP两种高压旋喷桩的工法原理,施工工艺,并对两种工艺所施工的高压旋喷桩试桩进行了施工监测及ABAQUS数值模拟,最后简述了基桩质量检测方法及布置。论文主要研究内容有：研究了高压喷射流的基本形态,并介绍了单重管射流,二重管射流,三重管射流,多重管射流。研究了高压旋喷桩的成桩机理,MJS和MJP的工法原理；比较详细的介绍了MJS和MJP两种高压旋喷桩的施工工艺流程；对两种工艺所成的高压旋喷桩进行了完整的施工监测,得到了土体测斜、土体分层沉降、孔隙水压力等监测数据。然后对监测数据进行了系统的整理和分析,从中可以看出此两种工艺所成的旋喷桩沉降量不大,孔隙水压力变化也较小；为了深入了解高压旋喷桩桩体在基坑开挖过程中的受力及变形情况,本文选取一断面,运用ABAQUS有限元软件对选取的高压旋喷桩的受力及变形情况进行模拟计算,分析总结出高压旋喷桩随着基坑一步步开挖的过程中所表现的变形规律,并与现场实测情况进行对比。通过研究分析,得到如下结论：改进后的高压旋喷桩,即MJS和RJP工法,施工工艺简单,造价低,桩型应用面宽,综合效益高；由于高压旋喷桩加固后的地基沉降量小,可以用来保护重要的建筑物；超深,超大基坑的支护一直以来就是一个难题,将MJS和RJP工艺用于深大基坑的支护,可以使问题得到很好的解决；从监测结果可知,施工后,孔隙水压力变化比较小。也可以将这两种工艺用于止水帷幕的施工。
【关键词】：高压旋喷桩 成桩机理 本构模型 施工监测 数值模拟
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU753.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-21
• 1.1 选题的背景和意义14-15
• 1.1.1 选题的背景14-15
• 1.1.2 选题的意义15
• 1.2 国内外应用与研究现状15-18
• 1.2.1 国外应用与研究现状16-17
• 1.2.2 国内应用与研究现状17-18
• 1.3 本文的研究内容和技术路线18-21
• 1.3.1 研究内容18-19
• 1.3.2 技术路线19-21
• 2 高压旋喷桩的加固机理21-29
• 2.1 高压喷射流的基本形态21-22
• 2.2 旋喷桩的成桩机理22-25
• 2.2.1 高压旋喷桩的作用机理22-24
• 2.2.2 旋喷桩的固化24-25
• 2.3 MJS工法原理25-27
• 2.3.1 MJS工法的特点26
• 2.3.2 MJS工法的功能性26-27
• 2.3.3 MJS工法设计27
• 2.4 RJP工法原理27-28
• 2.4.1 RJP工法的特点27-28
• 2.4.2 RJP工法参数28
• 2.5 本章小结28-29
• 3 MJS及RJP高压旋喷桩施工工艺29-36
• 3.1 MJS施工工艺29-32
• 3.1.1 施工流程29
• 3.1.2 施工方法29-32
• 3.2 RJP施工工艺32-35
• 3.2.1 施工工艺流程32
• 3.2.2 施工方法32-35
• 3.2.3 废浆处理35
• 3.3 本章小结35-36
• 4 工程概况及施工监测36-54
• 4.1 工程概况36
• 4.2 MJS旋喷桩设计概况36-37
• 4.3 RJP超高压旋喷桩试桩概况37-38
• 4.4 施工监测38-43
• 4.4.1 施工监测方法38
• 4.4.2 试验监测平面布置38-40
• 4.4.3 监测所使用的仪器40
• 4.4.4 工作布置40-42
• 4.4.5 监测频率42-43
• 4.4.6 试验工作量统计43
• 4.5 监测结果及数据分析43-53
• 4.5.1 MJS试桩监测43-47
• 4.5.2 RJP试桩监测47-53
• 4.6 本章小结53-54
• 5 高压旋喷桩加固体系的数值模拟研究54-67
• 5.1 数值模拟的相关理论54-59
• 5.1.1 有限单元法54
• 5.1.2 本构模型54-59
• 5.2 有限元软件ABAQUS介绍59
• 5.3 模型材料的假定和选取59-61
• 5.4 高压旋喷桩围护体系的变形研究61-66
• 5.4.1 ABAQUS有限元软件在施工过程中的运用61
• 5.4.2 开挖模型的建立61-64
• 5.4.3 ABAQUS计算结果分析64-66
• 5.5 本章小结66-67
• 6 基桩质量检测方法及工作布置67-74
• 6.1 试验桩芯样送样位置67-68
• 6.2 旋喷桩取芯方法68-69
• 6.3 试验方法69-72
• 6.3.1 收样、开样与切样69
• 6.3.2 试件的记录测量69
• 6.3.3 单轴抗压试验69-70
• 6.3.4 芯样抗剪切强度试验70-71
• 6.3.5 芯样水平渗透系数试验71-72
• 6.4 基坑开挖检验方法72-73
• 6.5 本章小结73-74
• 7 结论与展望74-76
• 参考文献76-79
• 致谢79-80
• 作者简介及读研期间主要科研成果80

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