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復(fù)習(xí)指導(dǎo):深層攪拌樁樁頭下沉問(wèn)題研究
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深層攪拌樁由于施工技術(shù)和施工機(jī)械的成熟已經(jīng)被廣泛地用于軟土地基加固、邊坡支護(hù)、基坑及堤壩防滲等方面。深層攪拌樁可以增加軟土地基的承載力,減少沉降量,提高邊坡的穩(wěn)定性,以及具有快遞、經(jīng)濟(jì)、有效等特點(diǎn),而被應(yīng)用在公路橋頭軟土地基上,以加快公路的施工進(jìn)度、消除或緩解橋頭跳車(chē)等問(wèn)題。其施工方法分為噴粉和噴漿兩種方法。從降低地基含水量考慮,常常選用噴粉法。由于地質(zhì)條件千變?nèi)f化,其中若存在淤泥含水量過(guò)大,采用噴粉法則可能出現(xiàn)樁頭下沉問(wèn)題。
1、原因分析
水泥深層攪拌樁加固機(jī)理是通過(guò)水泥的水解和水化反應(yīng)、水泥水化物與土顆粒之間的離子交換和團(tuán)?;饔?、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化學(xué)反應(yīng)而成為具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁體。因此,可從地質(zhì)、施工工藝兩方面來(lái)分析樁頭下沉原因。
地質(zhì)方面,由于各地質(zhì)層土質(zhì)的差異而產(chǎn)生水泥加固土的效果不同,一般認(rèn)為含有高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好,而含有伊里石、氯化物和水鋁英石等礦物的粘性土以及有機(jī)質(zhì)含量高、酸堿度(PH值)較低的粘性土加固效果較差。施工工藝方面,水泥與土攪拌不均勻,甚至水泥與土無(wú)法混合。這與離工機(jī)械的各施工參數(shù)有關(guān),如鉆進(jìn)速度、鉆頭轉(zhuǎn)速、提升速度、噴粉壓、水泥用量等有關(guān)。必須通過(guò)試驗(yàn)樁根據(jù)不同地質(zhì)、不同土質(zhì)、不同土壓力找到合適的施工參數(shù),加以嚴(yán)格控制,使樁體均勻,防止上下縮頸、斷頸等現(xiàn)象。
2、處理
樁頭下沉是由于在噴粉初期,土體受擾動(dòng),水泥加固土的強(qiáng)度承受不了水泥加固土的自重力和負(fù)摩阻力的作用而發(fā)生樁頭下沉。改用在水泥漿液中加入適量的早強(qiáng)劑噴漿法施工可以解決噴粉法施工成樁初期水泥加固土的強(qiáng)度承受不了水泥加固土的自重力和負(fù)摩阻力發(fā)生樁頭下沉問(wèn)題。主要原因:
(1)早強(qiáng)劑可以使水泥加固土的強(qiáng)度迅速提高,而早強(qiáng)劑在水泥漿中攪拌可以較均勻。
?。?)水泥漿液注入土體發(fā)生水泥的水解和水化反應(yīng)、水泥水化物與土顆粒之間的離子交換和團(tuán)?;饔?、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化學(xué)反應(yīng)而成為具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土樁體時(shí),漿液本身存在足夠水,不需吸收天然地基的水,并未引起樁體周?chē)馏w孔隙壓力消散,產(chǎn)生對(duì)樁體的負(fù)摩阻力。
因此,改用噴漿法施工并在水泥漿液中加入適量的早強(qiáng)劑,以解決噴粉法施工成樁實(shí)期水泥加固土的強(qiáng)度承受不了水泥加固土的自重力和負(fù)摩阻力的作用而發(fā)生樁頭下沉的問(wèn)題。
噴漿施工參數(shù):
成樁直徑50cm.
鉆進(jìn)速度控制在2-3檔(30-50cm/min)。
電流表讀數(shù)進(jìn)入持力層I≥60A.
樁底持續(xù)噴漿攪拌時(shí)間≥30s.
提升噴漿速度≤30cm/min.
噴漿壓力0.6-1.0MPa.
水泥漿水灰比0.5.
早強(qiáng)劑摻量(水泥摻比)0.8%.
水泥漿攪拌時(shí)間≥30min(每拌)。
噴漿攪拌樁施工工藝按中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ017-96關(guān)于加固土樁技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。全部穿過(guò)淤泥進(jìn)入持力層50cm.
以上施工參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試樁,試樁7d后進(jìn)行樁體抽芯檢測(cè),從樁體抽芯結(jié)果來(lái)看,成樁連續(xù)性與完整性均較好,無(wú)樁頭下沉問(wèn)題。
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