深層水泥攪拌樁加固沿海軟基試驗研究和數值模擬分析
發(fā)布時間:2021-08-28 05:31
深層水泥攪拌樁加固技術有著適用范圍廣、周期短、成本低、無污染、快速高效地提高地基承載力和有效地控制地基沉降的優(yōu)勢,但試驗研究、理論分析等遠遠落后于工程實踐,很大程度上制約了其技術在沿海工程中的應用。本文在已有的深層水泥攪拌樁復合地基理論的基礎上,結合沿海軟基加固工程,通過室內模型試驗、現場原位試驗及數值模擬三個方面對深層水泥攪拌樁復合地基的工程特性及工程應用進行研究。為同類軟基工程提供工程實例數據和積累經驗,對于深層水泥攪拌樁復合地基加固機理的認識和該技術的推廣和應用有著十分重要的意義。本文首先通過水泥土加固體室內配合比試驗,分析并揭示了主要影響因素(水泥種類和標號,水泥摻入量,水灰比,齡期,外加劑和水泥土攪拌程度)對水泥土加固體抗壓強度和含水率的影響變化規(guī)律,以及將深層加固體和淺層加固體工程性能進行了對比,依據試驗結果,得到了水泥土加固體不同齡期抗壓強度公式,該公式可用于水泥土加固體不同齡期抗壓強度變化預測;在室內試驗基礎上,為了進一步探究水泥摻入量對深層水泥攪拌樁復合地基加固效果的影響,在現場進行了 12組原位樁體試驗,通過分析室內水泥土試件和原位樁體強度試驗數據,作者提出了針對依...
【文章來源】:長沙理工大學湖南省
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1深層攪拌樁施工工藝流程圖??
機質含量高的軟土,??單單地采用水泥作為固化劑的加固體的加固效果并不好。??8.土中地下水的pH??土中地下水的pH大小,對加固體強度的變化有很大的影響。對地下水呈酸??性的軟基采用深層水泥攪拌樁加固處理,其效果差強人意。??1.3深層水泥攪拌樁復合地基研究現狀??1.3.1復合地基概述??人工地基分為兩大類:一類是在荷載作用下,天然地基中的土體的力學性質??得到改善,另一類是在地基處理過程中部分土體得到增強或被置換,或加設加筋??材料,形成復合地基。淺基儲樁基礎和復合地基(如圖1.2所示)是常用的三??種地基基礎形式。三者是依據荷載傳遞路線分類的,如圖(a)所示的淺基礎,??荷載直接傳遞給地基;如圖(b)所示的樁基礎(端承樁),荷載通過樁體傳遞給??地基;如圖(c)所示的復合地基(設墊層),荷載分兩部分傳遞給地基,即通過??樁體和土體傳遞給地基。三者之間是連續(xù)分布的,不存在嚴格的界限。??.(1?e?0?(i?J?.?"?(I?(1??jD丄m?Vi?|?i1??f|f|?f|?f||??#?t?????〇?分{?0?il??(a)淺基礎?(b)樁基礎(端承樁)?(c)復合地基(設墊層)??圖1.2地基基礎形式??從各類國內外土木工程建設中發(fā)現,復合地基加固技術早己得到廣泛地應用,??復合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強,或部分土體被置換,??或加設加筋材料。其本質是水泥土增強體與天然地基兩者通過變形協調共同承擔??上部荷載,加固區(qū)是由增強體和天然地基土體(或被改良的天然地基土體)兩部??分組成的人工地基。??復合地基最早出現于20世紀60年代,其涵義伴隨著工程實踐的發(fā)展有一個??
?第二章水泥土加固體工程性能室內試驗研宄???JJ-5型號水泥膠砂攪拌機、平板振動臺、JM-C30kg型號計重稱、WE-300B型萬??能試驗機和電熱鼓風恒溫千燥箱等。??試驗實施過程:??計算水泥和一??制備水泥漿??水的摻入量??I??—?|水泥攪拌土裝入試1?n^r?z7ri??丨撕水泥土?—>模,振動麵一擁’養(yǎng)護????I????t??^??現場取土?一?制備擾動土?室內力學試驗和物理試驗???????????I.??圖2.1試驗流程圖??3.試驗研宄內容??(1)水泥土加固體力學性質試驗??土工建筑物和地基存在的主要問題是強度問題、變形問題和滲透問題。其中??抗壓強度是水泥土加固體的力學指標的重要指標,因此需要深入的研宄復合地基??抗壓強度指標,以確保工程建設安全穩(wěn)定。??進行試驗室試件制作計算中,水泥摻入量計算設樁長為lm,根據公式(2.1?)、??(2.2)可以計算土用量,水泥用量和水用量。水泥摻入量和水灰比計算公式如??下所示:??水泥用量=樁的設計截面x粧長x?土的密度x水泥摻入量?(2.1)??水灰比=黑?(2.2)??養(yǎng)護條件均為標準室內養(yǎng)護;根據試件模建大小,計算得出水泥土加固體的??實驗配比;本試驗參考《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)GB/T17671-1999》??進行試驗:??1)水泥種類對水泥土加固體強度的影響研究??研究在水泥摻入量為18%,水灰比0.5,12%外加劑粉煤灰情況下,試驗中??將選用不同品種和標號的水泥,對水泥種類和標號進行適應性研究。試驗采用了??左江牌P.C32.5、華潤牌P.042.5、華潤牌P.II42
【參考文獻】:
期刊論文
[1]半剛性水泥攪拌樁軟基加固三維數值模擬[J]. 陳良志,鄒鵬旭,彭志豪. 水運工程. 2019(01)
[2]水泥土攪拌樁處理海相沉積軟土的試驗研究[J]. 吳邵海,王智猛,褚宇光. 高速鐵路技術. 2018(06)
[3]復雜地層中水泥土攪拌樁的施工改進措施[J]. 劉鑫,陽康,常聚友. 鐵道建筑. 2018(11)
[4]長期荷載作用下的水泥土力學性能[J]. 宋義仲,卜發(fā)東,程海濤,劉彬,李建明. 施工技術. 2017(S2)
[5]海水環(huán)境下水泥土強度衰減過程室內試驗研究[J]. 閆楠,楊俊杰,劉強,董猛榮. 土木工程學報. 2017(11)
[6]水泥土劈裂抗拉強度試驗研究[J]. 江國龍,陳四利,毛學文,侯芮,施安琪. 公路交通科技. 2017(08)
[7]淤泥攪拌固化法在海堤工程基礎處理中的應用[J]. 黃朝煊. 施工技術. 2017(S1)
[8]水泥土復合管樁豎向抗拔承載機理研究[J]. 宋義仲,卜發(fā)東,程海濤,李建明. 施工技術. 2017(S1)
[9]水泥土剪切破壞特性與剪破角試驗研究[J]. 錢財富,宋新江,徐海波,吳杰,周文淵. 水電能源科學. 2017(03)
[10]高黏性軟土中水泥攪拌樁的施工工藝和檢測評估方法[J]. 何開勝,陳澤虎. 工業(yè)建筑. 2017(02)
碩士論文
[1]基于正交試驗法的透水混凝土配合比設計和試驗研究[D]. 孫宏友.西南交通大學 2016
[2]水泥攪拌樁在天津港南疆港區(qū)復合地基加固工程中的應用研究[D]. 鄒君鵬.天津大學 2014
[3]橡膠水泥土樁復合地基與上部結構作用研究[D]. 周繼芳.沈陽建筑大學 2011
[4]水泥攪拌樁復合地基技術研究與工程實踐[D]. 李翔軍.天津大學 2003
本文編號:3367898
【文章來源】:長沙理工大學湖南省
【文章頁數】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1深層攪拌樁施工工藝流程圖??
機質含量高的軟土,??單單地采用水泥作為固化劑的加固體的加固效果并不好。??8.土中地下水的pH??土中地下水的pH大小,對加固體強度的變化有很大的影響。對地下水呈酸??性的軟基采用深層水泥攪拌樁加固處理,其效果差強人意。??1.3深層水泥攪拌樁復合地基研究現狀??1.3.1復合地基概述??人工地基分為兩大類:一類是在荷載作用下,天然地基中的土體的力學性質??得到改善,另一類是在地基處理過程中部分土體得到增強或被置換,或加設加筋??材料,形成復合地基。淺基儲樁基礎和復合地基(如圖1.2所示)是常用的三??種地基基礎形式。三者是依據荷載傳遞路線分類的,如圖(a)所示的淺基礎,??荷載直接傳遞給地基;如圖(b)所示的樁基礎(端承樁),荷載通過樁體傳遞給??地基;如圖(c)所示的復合地基(設墊層),荷載分兩部分傳遞給地基,即通過??樁體和土體傳遞給地基。三者之間是連續(xù)分布的,不存在嚴格的界限。??.(1?e?0?(i?J?.?"?(I?(1??jD丄m?Vi?|?i1??f|f|?f|?f||??#?t?????〇?分{?0?il??(a)淺基礎?(b)樁基礎(端承樁)?(c)復合地基(設墊層)??圖1.2地基基礎形式??從各類國內外土木工程建設中發(fā)現,復合地基加固技術早己得到廣泛地應用,??復合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強,或部分土體被置換,??或加設加筋材料。其本質是水泥土增強體與天然地基兩者通過變形協調共同承擔??上部荷載,加固區(qū)是由增強體和天然地基土體(或被改良的天然地基土體)兩部??分組成的人工地基。??復合地基最早出現于20世紀60年代,其涵義伴隨著工程實踐的發(fā)展有一個??
?第二章水泥土加固體工程性能室內試驗研宄???JJ-5型號水泥膠砂攪拌機、平板振動臺、JM-C30kg型號計重稱、WE-300B型萬??能試驗機和電熱鼓風恒溫千燥箱等。??試驗實施過程:??計算水泥和一??制備水泥漿??水的摻入量??I??—?|水泥攪拌土裝入試1?n^r?z7ri??丨撕水泥土?—>模,振動麵一擁’養(yǎng)護????I????t??^??現場取土?一?制備擾動土?室內力學試驗和物理試驗???????????I.??圖2.1試驗流程圖??3.試驗研宄內容??(1)水泥土加固體力學性質試驗??土工建筑物和地基存在的主要問題是強度問題、變形問題和滲透問題。其中??抗壓強度是水泥土加固體的力學指標的重要指標,因此需要深入的研宄復合地基??抗壓強度指標,以確保工程建設安全穩(wěn)定。??進行試驗室試件制作計算中,水泥摻入量計算設樁長為lm,根據公式(2.1?)、??(2.2)可以計算土用量,水泥用量和水用量。水泥摻入量和水灰比計算公式如??下所示:??水泥用量=樁的設計截面x粧長x?土的密度x水泥摻入量?(2.1)??水灰比=黑?(2.2)??養(yǎng)護條件均為標準室內養(yǎng)護;根據試件模建大小,計算得出水泥土加固體的??實驗配比;本試驗參考《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)GB/T17671-1999》??進行試驗:??1)水泥種類對水泥土加固體強度的影響研究??研究在水泥摻入量為18%,水灰比0.5,12%外加劑粉煤灰情況下,試驗中??將選用不同品種和標號的水泥,對水泥種類和標號進行適應性研究。試驗采用了??左江牌P.C32.5、華潤牌P.042.5、華潤牌P.II42
【參考文獻】:
期刊論文
[1]半剛性水泥攪拌樁軟基加固三維數值模擬[J]. 陳良志,鄒鵬旭,彭志豪. 水運工程. 2019(01)
[2]水泥土攪拌樁處理海相沉積軟土的試驗研究[J]. 吳邵海,王智猛,褚宇光. 高速鐵路技術. 2018(06)
[3]復雜地層中水泥土攪拌樁的施工改進措施[J]. 劉鑫,陽康,常聚友. 鐵道建筑. 2018(11)
[4]長期荷載作用下的水泥土力學性能[J]. 宋義仲,卜發(fā)東,程海濤,劉彬,李建明. 施工技術. 2017(S2)
[5]海水環(huán)境下水泥土強度衰減過程室內試驗研究[J]. 閆楠,楊俊杰,劉強,董猛榮. 土木工程學報. 2017(11)
[6]水泥土劈裂抗拉強度試驗研究[J]. 江國龍,陳四利,毛學文,侯芮,施安琪. 公路交通科技. 2017(08)
[7]淤泥攪拌固化法在海堤工程基礎處理中的應用[J]. 黃朝煊. 施工技術. 2017(S1)
[8]水泥土復合管樁豎向抗拔承載機理研究[J]. 宋義仲,卜發(fā)東,程海濤,李建明. 施工技術. 2017(S1)
[9]水泥土剪切破壞特性與剪破角試驗研究[J]. 錢財富,宋新江,徐海波,吳杰,周文淵. 水電能源科學. 2017(03)
[10]高黏性軟土中水泥攪拌樁的施工工藝和檢測評估方法[J]. 何開勝,陳澤虎. 工業(yè)建筑. 2017(02)
碩士論文
[1]基于正交試驗法的透水混凝土配合比設計和試驗研究[D]. 孫宏友.西南交通大學 2016
[2]水泥攪拌樁在天津港南疆港區(qū)復合地基加固工程中的應用研究[D]. 鄒君鵬.天津大學 2014
[3]橡膠水泥土樁復合地基與上部結構作用研究[D]. 周繼芳.沈陽建筑大學 2011
[4]水泥攪拌樁復合地基技術研究與工程實踐[D]. 李翔軍.天津大學 2003
本文編號:3367898
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