【摘要】：深層攪拌樁早在十幾年前就被廣泛應(yīng)用于地基處理等實際工程中,但是深層攪拌樁攪拌鉆進土體的理論研究遠不及工程實踐。在深層攪拌樁的施工過程中,常常出現(xiàn)深層攪拌鉆機進尺困難、攪拌土層緩慢等工程問題,當(dāng)在深層處遇見砂層時,這種現(xiàn)象尤為突出。本文以此為研究對象,對深層攪拌樁實際工程中問題的解決和施工工藝的優(yōu)化具有積極的指導(dǎo)意義。本文通過對深層攪拌樁現(xiàn)場施工進行全程跟蹤,分析了鉆機鉆進土層過程變化,并通過對鉆具鉆進土層時進行受力分析,然后利用顆粒流模擬軟件PFC3D對深層攪拌鉆進土層過程進行數(shù)值模擬,對攪拌鉆進土層的受阻變化規(guī)律和影響因素進行了分析,對深層攪拌樁施工時遇到的問題進行解釋,并給出建議。本文的主要內(nèi)容如下:(1)通過對葉片鉆進土層的運動軌跡以及鉆具鉆進砂土層的受力分析,得出葉片的運動軌跡為不規(guī)則的螺旋線,總結(jié)了砂土層攪拌鉆進的影響因素。(2)由顆粒流模擬分析得到,隨著鉆具鉆進深度的增加,鉆具受到的阻力和阻力矩快速增長,在鉆進砂土層4.2倍樁徑處,砂土體孔隙率變化幅度減小,對砂土的攪拌打散效果明顯降低,對葉片的旋轉(zhuǎn)阻力變大,與鉆桿之間的擠壓作用增強。(3)通過改變模型的相關(guān)參數(shù)分析了深層攪拌鉆進過程中鉆具受到的力和彎矩的變化,以及土體的孔隙率、位移場的變化。多方面探究深層攪拌鉆進砂土層過程宏細觀內(nèi)在機制,并提出工程建議,取得了良好的效果。(4)根據(jù)砂土層深層攪拌鉆進的分析,提出了圓形鉆桿,對其進行了顆粒流模擬,結(jié)果顯示可有效減少鉆桿受到的阻力矩。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU473.1
【圖文】：

1 緒論深層攪拌樁早在十幾年前就已被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)工程中，但是隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)在多應(yīng)用于基坑支護和防水帷幕工程中；而在樁基礎(chǔ)工程中，特別是在鄭州地區(qū)，隨著城市的快速發(fā)展，樓層越來越高，高層、超高層樓房越來越多，多層地下建筑逐漸增加，對樁基礎(chǔ)的承載力要求越來越大，而在持力層不變的情況下有效樁長也越來越短，在中原崛起的大背景下，“有效樁長短、承載力小”這一工程問題也日益突出。超前加固預(yù)制樁植入法[1]在解決“有效樁長短、承載力小”這一工程問題上有明顯的效果。該工法結(jié)合了水泥攪拌樁和靜壓預(yù)制樁兩種施工工藝，利用預(yù)制樁的高強度和水泥土攪拌樁樁周大側(cè)摩阻力的特性，使得植入樁比非植入樁（未采用超前注漿對預(yù)制樁樁側(cè)土體進行加固處理）的單樁極限承載力有明顯提高，植入樁的單樁承載力提高了 33%，該工法也因其承載力高、造價低、施工簡單、無污染等特點正被廣泛應(yīng)用。

1 緒論深層攪拌樁早在十幾年前就已被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)工程中，但是隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)在多應(yīng)用于基坑支護和防水帷幕工程中；而在樁基礎(chǔ)工程中，特別是在鄭州地區(qū)，隨著城市的快速發(fā)展，樓層越來越高，高層、超高層樓房越來越多，多層地下建筑逐漸增加，對樁基礎(chǔ)的承載力要求越來越大，而在持力層不變的情況下有效樁長也越來越短，在中原崛起的大背景下，“有效樁長短、承載力小”這一工程問題也日益突出。超前加固預(yù)制樁植入法[1]在解決“有效樁長短、承載力小”這一工程問題上有明顯的效果。該工法結(jié)合了水泥攪拌樁和靜壓預(yù)制樁兩種施工工藝，利用預(yù)制樁的高強度和水泥土攪拌樁樁周大側(cè)摩阻力的特性，使得植入樁比非植入樁（未采用超前注漿對預(yù)制樁樁側(cè)土體進行加固處理）的單樁極限承載力有明顯提高，植入樁的單樁承載力提高了 33%，該工法也因其承載力高、造價低、施工簡單、無污染等特點正被廣泛應(yīng)用。

在實際工程中，深層攪拌樁機在鉆進過程緩慢，會出現(xiàn)卡轉(zhuǎn)等問題，針對這些問題，攪拌鉆具受力情況以及主要影響因素進行進砂土層運動軌跡的攪拌鉆進包括水平旋轉(zhuǎn)攪拌和軸向進尺機攪拌鉆進同一土層時，短時間內(nèi)可以認變，勻速鉆進，此時鉆頭葉片的運動軌跡跡方程為： vtrtrtzyx cossin上點到鉆桿中心軸的距離； 是鉆頭旋轉(zhuǎn)v 是鉆頭鉆進速度，方向豎直向下。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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4 任思o(jì)

本文編號：2798721