高压旋喷加劲水泥土桩锚支护技术的应用与探讨

高压旋喷加劲水泥土桩锚是一种新型的、先进的岩土加固与支护技术。结合2个围护桩（SMW工法桩或组合排桩）+高压旋喷加劲水泥土桩锚支护体系在软土深基坑中应用的工程实例,阐明了高压旋喷加劲水泥土桩锚支护技术具有经济性好、施工方便、适应性强等优点,具有较好的综合效益,同时也指出在深厚软土中存在的问题。     

水泥土搅拌桩施工扰动评价的一种方法

水泥土搅拌桩广泛应用于高速公路软土处理工程中,但是在工程实践中发现水泥土搅拌桩施工会对桩周土产生扰动使地基土强度降低从而导致路基路面产生开裂。水泥土搅拌桩这类非挤土桩其施工扰动方面研究比较少,为此展开水泥土搅拌桩施工对桩周土的扰动研究。围绕水泥土搅拌桩施工性状,采用圆孔扩张理论分析了施工过程中桩周土受力,采用Sekiguchi和Ohta（关口-太田）模型计算了桩周土体积应变,根据Hong和Onitsuka扰动度的定义得到了搅拌桩施工桩周土的扰动度变化。结果表明水泥土搅拌桩施工对桩周土的扰动随深度的增大和距桩边距离增大而减小,该分析结果与静力触探现场测试得到的锥尖阻力变化规律一致。     

深层搅拌桩强度影响因素探讨

为提高水泥土强度,通过对影响深层搅拌桩水泥土强度（水泥掺入比、水泥土养护龄期、水泥强度等级、土体自身物理力学性质,外掺剂以及施工工艺等）诸因素进行探讨,对各参数的取值进行优化。当水泥土的掺入比在7％～15％,养护龄期90d,加入外掺剂,且施工采用复搅法和喷搅法时,水泥土强度可以得到不同程度的提高。     

深层搅拌桩周围土体劈裂的研究与分析

现场测试结果表明：深层搅拌桩施工可以在周围土体中产生很高的超静孔隙水压力,其量值可能超过土体的静水劈裂压力。搅拌桩施工时和周围土体的相互作用可以用受剪的孔穴扩张过程来模拟。针对搅拌桩施工引起的周围土体的劈裂现象,提出了一种基于拉伸破坏原理的劈裂分析方法。分析结果表明：搅拌叶片的旋转对桩周围土体的劈裂起着很重要的作用。通过室内模型桩打设试验可以观测到搅拌桩周围土体的劈裂现象。分析现场搅拌桩施工时桩周土体中的孔隙水压力测试结果,表明现场施工可以引起劈裂。劈裂裂缝对于搅拌桩的性状有如下两方面的正面作用：其一,水泥浆体可以流入劈裂裂缝;其二,超静孔隙水压可以通过劈裂裂缝快速消散。这两者的作用加快了受扰动的周围土体的强度恢复。     

单根垂直旋喷桩施工引起土体位移的预测方法

垂直旋喷桩施工时喷嘴向周围土体注入大量流体（水泥浆或水）,使土体有显著的侧向移动。通过对单根垂直旋喷桩施工的分析,认为施工引起土体侧向位移的大小等于无限土体中圆柱孔扩张引起土体位移的大小,提出了单根垂直旋喷桩施工引起土体侧向位移的预测方法;研究分析了单根垂直旋喷桩施工对土体应力的影响,给出了施工结束时土体弹性区和塑性区交界面应力的简化计算公式;以单位桩长为研究对象,考虑了施工参数和土层参数,基于无量纲原理,提出了圆柱孔半径（确定位移的关键参数）的计算公式。将该方法应用到垂直旋喷桩工程案例进行计算,计算值与实测值的对比证明了该方法的合理性;通过该方法计算出垂直旋喷桩的施工影响范围约为成桩直径的7.5倍。     

小庄矿井副井井口房粉喷桩地基处理方法尝试

水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将被加固土体与水泥强制拌和,利用水泥与土颗粒发生的离子交换、团粒化作用、碳酸化反应以及硬凝反应等一系列物理—化学作用,形成具有一定强度和水稳定性的水泥加固土。粉喷法相对于湿喷法搅拌桩能吸收周围土体更多的水份,更适应于含水量较大的地层。本文将对小庄矿井副井井口房粉喷桩地基处理技术及检测方法进行探讨。     

水泥土搅拌桩法在连云港海相软土地基中的应用

水泥土搅拌桩加固软土地基,其固化剂品种、掺量及施工工艺等都是影响桩身质量的重要因素。这里介绍了连云港海相软土地基水泥土搅拌桩法（湿法）加固的现场研究情况。试验结果表明,连云港海相软土地基宜选用矿渣水泥作固化剂,且掺入量不应小于21 %;采用变掺入量工艺（上多下少）有利于提高桩身上部的质量,改善桩的工作性能。研究结果对于类似工程软土地基的水泥土搅拌桩处理具有指导意义。     

有明黏土中搅拌桩施工时的孔隙水压力

深层搅拌桩施工时,固化剂的注入与叶片的搅拌作用不可避免地会扰动周围土体,改变桩周土体中的应力状态,产生超静孔隙水压力。在高灵敏性的日本有明黏土中搅拌桩施工时对周围土体中的孔隙水压力进行了现场监测。监测结果表明周围土体中产生了很高的超静孔隙水压力,其量值较土体的初始上覆压力还要大,使土体中的有效应力为零,处于张拉状态,但是该超静孔隙水压力在初始阶段消散得非常快。为分析施工引起的超静孔隙水压力,将搅拌桩施工时和周围土体的相互作用采用受剪的孔穴扩张过程来模拟,提出一种简单的方法来计算搅拌桩施工时周围土体中的超静孔隙水压力,同时考虑了固化剂注入时的膨胀压力与旋转叶片在搅拌时所产生的剪切力的作用。超静孔隙水压力由土的不排水抗剪强度、剪切力、注浆压力和孔隙压力系数所确定。所提出的计算方法得到实测数据的验证。     

三重管高压喷射注浆在基坑隔水帷幕中的应用

三重管高压喷射注浆就是采用分别输送水、气和浆液3种工作介质的三重注浆管，使高压水、压缩空气冲击破坏土体，再让水泥浆液与土体搅拌混合，形成渗透系数为10^-7cm/s的固结体的岩土施工方法．它分为定喷和旋喷两种形式，适宜于地基加固和基础防渗．     

水平旋喷桩施工引起周围土体变形分析

水平旋喷桩施工期间,大量高压流体注入土层,引起土层内部产生较大的膨胀作用,致使周围一定区域的土体发生变形。水平旋喷桩施工引起土体变形可以归结为压力膨胀和体积膨胀共同作用的问题。依托单根水平旋喷桩施工的现场实例,建立了水平旋喷桩施工引起土体变形的数值模型。将水平旋喷桩施工引起的土体变形问题简化为圆孔的膨胀问题,可以统筹考虑注浆压力和注浆流量的影响。首先需要确定注浆压力的影响半径和注浆流量引起的体积膨胀比,然后可以通过数值模型计算膨胀引起的土体变形。数值分析结果与现场实测值的对比表明,当注浆压力影响半径为成桩半径的6倍时,数值计算结果与现场实测值吻合较好。     

深层搅拌桩施工引起的周围粘土的土性变化

本文通过室内试验验证了深层搅拌桩施工可以引起周围土体的物理,化学及力学性质的变化.其影响机理为高灵敏度粘土的触变性,土体劈裂,化学加固剂的侵入与渗透,胶结作用及固结压密.室内模型试验证明搅拌桩施工可以在周围土体引起约2倍桩径的土性变化领域.在此领域内含水量降低,pH值上升.此领域内先是强度下降,但7天内强度恢复,28天后强度增加3成.     

排水粉喷桩加固软土地基桩周土体强度变化规律

排水粉喷桩(2D工法)是同时采用粉喷桩和塑料排水板加固软土地基的一种新工法。在某高速公路中进行了排水粉喷桩加固软土地基的现场试验段施工,分别采用静力触探试验、十字板剪切试验等方法测定加固前及其加固后不同龄期的粉喷桩桩周土强度,得到了施工后桩间土强度变化的规律。测试结果表明采用粉喷桩联合排水板法加固后,桩周土强度有一个先降低后提高的过程,28天龄期时恢复到原状土强度,随着龄期的增长桩周土强度可以进一步增加。最后对桩周土强度的变化机理进行了初步探讨。     

排水粉喷桩(2D工法)中粉喷桩成桩质量试验研究

通过现场单桩及群桩试验研究,对比了粉喷桩周围是否打设塑料排水板时粉喷桩成桩质量的差异。试验结果表明,在粉喷桩桩周预先打设塑料排水板,利用排水板的排水导气作用,可以有效的提高粉喷桩沿桩身的喷粉均匀性,提高粉喷桩的桩身搅拌均匀性,从而提高桩身质量,特别是明显提高深部桩身质量,因此加大了粉喷桩加固软土地基的处理深度。     

路堤荷载下柔性桩复合地基沉降实用计算方法

根据等应变假设得到的复合地基加固区复合模量计算公式与实际路堤荷载下柔性桩桩土间的非等应变事实不符,因此,路堤荷载下复合模量法计算的沉降量多小于实测值。通过二维有限元方法分析了路堤荷载下复合地基变形特性。采用分层总和法反算加固区复合模量,提出了复合模量计算修正方法;并通过参数分析得到了各主要影响因素对复合地基加固区变形特性的影响;对比桩体设置前后下卧层变形差异,对下卧层沉降计算方法进行修正。由此建立了有限元方法与工程实用的分层总和法之间的联系,将有限元方法实用化,分别得到了路堤荷载下柔性桩复合地基加固区和下卧层的沉降实用计算方法。实例计算证明了所推荐方法的有效性。     

外加剂对桂林含有机质水泥红黏土力学性质影响的试验研究

红黏土是碳酸盐岩在湿热环境下经过风化作用形成的一种特殊性土,孔隙大、含水量高,而其结构性强且存在上硬下软的成层分布特征,上部为坚硬、硬塑状态,下部为软塑、流塑状态。水泥搅拌法因其有加固效果好、造价低、工期短、污染小等特点被广泛应用在处理软弱红黏土。近年来环境和工程地质条件不断恶化,造成大面积红黏土被有机质污染,严重影响地基的强度,但是研究表明合理使用外加剂可以改善被有机质污染红黏土的物理力学性质。本文从外加剂掺量和类型对抗剪强度、压缩系数、无侧限抗压强度等方面进行室内试验研究,得出外掺剂种类和掺量与它们之间的关系。结果表明:其间的相关性较好。     

考虑扰动影响的土体小应变硬化模型参数试验研究及其在基坑工程中的应用

天然结构性土体容易受到各类施工扰动,导致土体物理力学性质改变,进而影响工程稳定、变形以及邻近环境。针对宁波两种典型土体,分别对原状土和轻、重扰动土以及重塑土开展了三轴试验及一维压缩试验,分析了扰动度对小应变硬化模型(HS-small model,简称HSS模型)主要参数的影响规律,并将其应用于宁波某基坑工程,利用Plaxis3D分析了考虑周边土体扰动影响的坑后土体水平位移变化。研究结果表明,扰动会使土体的强度及刚度参数降低。对于淤泥质黏土,轻扰动试样的参考切线模量E_oed^ref 、参考割线模量E₅₀^ref及参考加卸载模量E_ur^ref值分别降低14%、10%、2%,重扰动试样三参数分别降低43%、14%、15%,粉质黏土三参数也呈现相似降低趋势。在考虑土体扰动影响的情况下,基坑周边两个测斜孔的最大水平位移值分别增大13%、15%,更加接近实测值。研究结果可为小应变硬化模型的参数取值以及考虑扰动影响的基坑工程分析计算提供指导。     

海积软土前期固结压力与结构强度的关系及成因分析

通过对不同地区海积软土的大量试验，对原状土样和重塑土样的压缩曲线确定了海积软土前期固结压力和结构强度，并研究了海积软土前期固结压力及结构强度的关系。由于考虑了土的结构强度，对结构性土根据超固结比(OCR)对土的压密状态的判断与实际结果更加相符。为了定量地反映海积软土的结构强弱，首次引入反映海积软土结构性及其对扰动敏感程度的结构稳定系数，反映了海积软土结构性的稳定程度。初步分析了海积软土结构强度的成因。