摩擦型高压旋喷桩在观音店桥软土地基中的应用研究

发布时间：2020-10-31 08:21

　　 高压旋喷注浆法又称旋喷法,自20世纪70年代从日本引进到我国将近50年了。因其适用土质范围广、施工方便、噪音小、固结体形状可控和具有良好的经济效益,现已被广泛运用于建筑地基加固、基坑与边坡支护、堤坝防渗、盾构隧道沿线加固等方面,但目前旋喷注浆法的理论研究落后于工程实践,设计时往往偏于保守而造成不必要的浪费。本文以观音店桥建设项目为案例,因其特殊的工程地质条件,地基处理方案选择为摩擦型高压旋喷桩复合地基。首先通过理论分析计算、数值模拟方法得到该项目地基处理的最优方案,接着进行设计,最后再进行施工与沉降监测。针对该桥梁建设项目的地基处理方案开展了以下工作:(1)根据观音店桥场地的工程地质条件,对该桥梁墩台基础的方案选择进行了分析与说明;(2)采用有限元分析软件ABAQUS建立桩土复合地基模型,主要通过变化荷载、桩长、桩径、桩距等参数对摩擦型高压旋喷桩复合地基的沉降变形、桩身轴力、桩间土受力以及桩土应力比的情况进行分析研究;(3)根据规范推荐的沉降计算公式,对该复合地基的沉降变形进行计算,并与模拟值进行了对比分析,从而得到地基处理的最优方案;(4)根据地基处理的最优方案,对该场地复合地基进行了设计与计算,同时建立了1/2场地复合地基模型,对相邻墩台之间的相互影响进行了分析与探讨;(5)对观音店桥进行了为期一年的沉降变形监测,根据监测结果推导了墩台的沉降预测公式,并将最终沉降预测值与理论计算值、模拟值进行了对比分析。本次摩擦型高压旋喷桩在观音店桥软基中的应用取得了良好的加固效果和经济效益,能够为以后类似的工程提供合理的参考建议。
【学位单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U445.55
【部分图文】：

A：初期区域； B：主要区域； C：终期区域； D：迁移区域； E：喷射核图 2-1 高压喷射流的构造Fig.2-1 The structure of high pressure jet flow2.2.2 旋喷注浆法的加固机理旋喷注浆法通过带有特殊喷嘴的注浆管将水泥浆以高压喷射流的形冲击破坏原有地基土体，并与之搅拌混合形成强度较高的固结体，从高地基强度、降低沉降和改善地基土物理力学性质的目的。旋喷注浆基可分为两个阶段[2]：（1）成孔阶段；（2）喷射固结阶段。成孔阶靠普通（或专用）的钻机、喷射管和特制喷射头进行成孔，使喷射管的预定深度完成成孔阶段；喷射固结阶段即将水泥浆液从喷射管Pa 以上的压力喷射出来，在钻杆喷射高压水泥浆的同时一边旋转一由于喷射出来的高压水泥浆液具有很强的切削能力，土体在得到切削与之搅拌混合，并按一定的比例方式重新组合排列，凝结固化形成的即目前我们所谓的“旋喷桩”，这样就完成喷射固结阶段。就其加固机理，可以从以下两个方面来分析说明：1、喷射流破土机理

方法与天然地基相似，首先确定变形计算深度 ∑= ≤ niniss1' 0.025'第 i 层土的变形值（mm）；加固区深度底向上取 z 厚度的土体的变形计算值。表 2-2 z 的确定Table.2-2 Determination of z≤ 22 < b ≤44 < b ≤80.3 0.6 0.8 行地基加固时，桩端底面以上土体区域称为加固为下卧层。当计算深度nZ 小于加固区深度1H 时量1S = S；当nZ 大于1H 时，复合地基的沉降总量降量2S 这两部分组成，12S = S+S，其计算模式见

间 土 底 部 附 加 应 力 的 求 法 与 天 然 地 基 中 的 方 法 一 样 ， 可 inesq 方法，求得每层土的平均附加应力系数，进而求出桩间土在sp p时，其底部的附加应力值。顶上表面在受荷为sp 时，通过长度为 L 的桩体传递到下卧层顶面法可以采用 Geddes 法，该法将桩顶承担的荷载sp 视为由桩底应形分布的侧摩阻力rQ 和桩身三角形分布的侧摩阻力tQ 三部分组式（见图 2-3），通过相关公式的推导，其竖向附加应力为：222QK/ LQK/LQK/Lzpprtpprrtts = s+s+s=++（rtKKKp、 、-竖向应力系数。进 Geddes 法的优点是较为全面考虑了桩侧摩阻力的分布情况，分布和三角形分布两种模式的结合。不足之处是该法需要求得桩以及清楚桩侧摩阻力的实际分布情况，由于复合地基中各参数对在实际情况中难以确定。
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本文编号：2863698