高级职称论文答辩模板水泥搅拌桩在淤泥层中的应用

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2014-07-24 16:09 热度:

  水泥搅拌桩是将水泥等材料作为固化剂,通过特殊的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,借助固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。

  摘 要:深层水泥搅拌桩可用于增加软土地基的承载能力,减小沉降量,提高边坡的稳定性。笔者通过对工程实例的概述,说明搅拌桩在软基处理中的工艺及存在的弱点,桩身的完整性及适用条件。

  关键词:高级职称论文答辩模板,搅拌桩;淤泥层;适用条件

  一、工程概况

  深圳市宝安区松福大道土建工程一标为区政府重点工程。整个路基都需进行软基处理。软基处理工法较多,其中K2+320-K2+450段为水泥搅拌桩施工。

  二、设计方案

  根据地质条件及加固质量要求,设计参数如下:

  桩直径为550mm,中心间距1200mm,按正方形布置。K1+130-K1+160桩长8.5m~10.5m,K2+320-K2+450桩长6~6.5m,桩底穿透软弱层,进去持力层不小于1m。使用的水泥应过筛,制备好的浆液不得离析,搅拌次数以四喷、四搅为宜,水泥选用32.5级以上普通硅酸盐水泥,水泥掺入量每延米桩长不小于65kg。桩顶部300mm松散层挖除,铺设300mm厚碎石垫层,并压实。施工前先进行试桩,再进行平板载荷试验,要求单桩水泥土30天龄期无侧限,抗压强度不小于1.0Mpa,地基承载力不小于120Kpa。

  三、地质概况

  K2+320-K2+450段地质钻孔为DLZK109-DLZK113。主要有人工填土层、第四系全新统冲洪积层、第四系全新统海陆交互相沉积层、第四系上更新统冲洪积层、第四系残积层,下伏基岩为震旦系地层,从下面几个方面进行分述。

  素填土(层序号1-1):褐黄、棕黄色等,稍湿~饱和,松散状态。主要成分为人工搬运而来的粘性土组成,局部为淤泥质土填筑而成。层厚0.50~9.20m。容许承载力50-80KPa。

  杂填土(层序号1-2):灰褐、黄褐色等,稍湿,松散状态。成分以粘性土为主,含较多生活垃圾、工业废料或建筑垃圾等。建筑垃圾以砖头、混凝土块为主,直径5~35cm。层厚0.30~13.70m,层顶埋深0.00~0.20m,层顶标高-1.00~5.62m。容许承载力60-90KPa。

  亚粘土(层序号2):灰黄~灰色,湿,软塑状态,含少量石英砂粒。层厚0.90~3.80m,层顶埋深1.70~4.80m,层顶标高-0.90~1.47m。容许承载力100KPa。

  淤泥(层序号3-1):深灰~灰黑色,饱和,流塑状态。含较多贝壳碎片及有机质,具腥臭味,土质较细腻。层厚0.50~21.60m,层顶埋深0.00~19.20m,层顶标高-15.25~3.49m,层底埋深 2.80~23.10m,层底标高-20.47~-0.28m。容许承载力40KPa。

  中砂(层序号3-2):深灰~灰黑色,饱和,稍松状态,含有机质及少量贝壳碎片,具腥臭味。分层厚0.20~9.40m,层顶埋深0.00~20.10m,层顶标高-17.49~3.84m。容许承载力80KPa。

  粘土(层序号4-1):褐黄、浅灰色,湿,软塑状态。局部相变为亚粘土。层厚0.80~7.90m,层顶埋深3.00~14.50m,层顶标高-11.60~0.11m。容许承载力110KPa。

  粗砂(层序号4-2):浅灰、灰黄色,饱和,稍松~中密状态。层厚0.50~8.40m,层顶埋深4.50~20.50m,层顶标高-17.45~0.00m。容许承载力180KPa。

  淤泥质粘土(层序号5-1):深灰~灰黑色,局部浅灰色,饱和,流塑~软塑状态。含腐烂木屑及有机质,具腥臭味,局部含炭化木。层厚0.50~8.00m,层顶埋深5.60~17.20m,层顶标高-14.40~0.00m,层底埋深4.00~19.80m,层底标高-16.50~-8.02m。容许承载力80KPa。

  粘土(层序号5-2):褐红、褐黄、浅灰、灰白色相杂,湿,软塑~硬塑状态。局部含少量砂粒。层厚0.40~12.00m,层顶埋深2.20~19.45m,层顶标高-16.10~0.02m。容许承载力160KPa。

  中(粗)砂(层序号5-3):褐黄、灰黄、灰白、浅灰等色,饱和,中密状态。粉粘粒含量不均匀,砂粒成份为石英质,次圆状,分选性差,局部相变为粉细砂或砾砂,局部地段底部含有少量小卵石。层厚0.70~11.60m,层顶埋深6.00~21.40m,层顶标高-18.33~0.00m。容许承载力240KPa。

  四、施工工艺

  (一)试桩

  在正式施工前,先进行工艺性试桩。以便确定灰浆到达时间、灰浆水灰比、搅拌下沉、提升时间、工作压力等。试桩选择在DLZK111、DLZK112钻孔进行。设计桩长6m,当下沉至5.8m时工作压力有明显变化。通过试桩确定水灰比为0.5,水泥掺量12%,每延米70kg,成桩时间为40分钟,工作压力为0.40Mpa。

  (二)试桩检测

  成桩7天后即进行桩头开挖,成桩效果较好,桩身完整,呈圆柱状。均达到设计规范要求。

  (三)具体施工工艺

  工艺流程如图1所示。

  图1工艺流程

  1.施工准备

  搅拌桩施工场地事先要弄平整,水泥采用经检验合格的R42.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。确保施工机械性能良好稳定,整个管道无堵塞。在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离来进行控制桩体垂直度。每台机械均配备电脑记录仪,以便满足桩体每米掺合量不小于65kg/m的设计要求,同时现场配备水泥浆比重测定仪以备检验水泥浆的水灰比。

  2.施工

  水泥搅拌桩施工采用四喷四搅工艺。第一次下钻时,为避免堵管可带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时,一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.4MPa。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30秒。在搅拌桩施工过程中,采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘,当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时,随着叶片的转动和切削,浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明,"叶缘喷浆"搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。施工时,应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩用量加50kg.若储浆量小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。施工中发现喷浆量不足,应按要求整桩复搅,复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因,喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷措施,并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm,超过12小时应采取补桩措施。现场施工人员应认真填写施工原始记录,记录内容应包括:施工桩号、施工日期、天气情况、喷浆深度、停浆标高、灰浆泵压力、管道压力、钻机转速、钻进速度、提升速度、浆液流量、每米喷浆量和外掺剂用量和复搅深度。

  3.质量检验

  水泥搅拌桩成桩7天后,可采用轻便触探法进行桩身质量检验。检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。外观鉴定:桩体圆匀,无缩颈和回陷现象;搅拌均匀,凝体无松散;群桩桩顶齐,间距均匀。

  五、复合地基检测

  水泥搅拌桩施工一个月后,进行抽芯检测和复合地基检测,主要检测桩身完整性和桩长,桩身水泥土强度及复合地基承载力。具体检测情况如下。

  K2+320-K2+450段共抽芯26根,桩身完整性及桩长均满足设计要求,但有四根桩的个别芯样砼强度达不到设计的1.0Mpa要求。最低为0.7Mpa,最高达10.6Mpa。压板静载检测均满足设计要求的复合地基承载力120kpa以上。

  六、结论

  水泥搅拌桩在不太厚的淤泥层的地层中成桩效果明显,桩身连续完整,强度较高,基本能达到规范要求。进入持力层时,机械压力变化明显,值得推广。

文章标题:高级职称论文答辩模板水泥搅拌桩在淤泥层中的应用

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