富水粉砂地层水平 MJS 桩施工 对周边环境的影响及控制研究

全方位高压喷射工法(metro jet system,MJS)具有全方位、高精度、排泥集中等优点,在复杂地质条件 和盾构穿越既有车站等不利施工工况下有着较强的适应性。为研究水平 MJS 成桩对周围粉砂地层的影响,优化 水平 MJS 设计施工参数,以苏州轨道交通 6 号线苏锦站富水粉砂地层中 MJS 试桩工程为背景,采用现场试验的 方法研究水平 MJS 成桩引起地下水位、超静孔隙水压力、土压力和深层水平位移的变化规律。研究结果表明： 试桩期间水平 MJS 喷浆时超孔隙水压最大增加了 46.1 kPa;喷浆使地下水位最大上升 3.6 m,停止喷浆后水位最 大下降 1.5 m;土压力的变化趋势与孔压一致,喷浆时土压最大上升 40.6 kPa。由于粉砂层引孔过程中土体自支能 力不足,易塌孔,本次施工中引孔时的测斜最大发生 1.2 mm 的内倾,喷浆时测斜最大发生了 2.2 mm 的内倾。苏 州地铁 8 号线时代广场站水平 MJS 施工期间车站底板最大位移值为 0.8 mm,满足规范要求。粉砂层 MJS 施工过 程中在水泥浆液中加入 3%掺量膨润土,可防止出现塌孔和抱钻现象。     

富水砂土地层中水平全方位高压喷射(MJS)桩施工环境影响的数值分析

基于长沙地铁4号线全方位高压喷射(MJS)桩试验,采用流固耦合数值模拟方法研究富水砂土地层中水平MJS桩的施工扰动影响.对各施工阶段引起的地层超静孔隙水压力和地层变形进行分析,揭示水平MJS桩施工对地层环境的影响规律.数值模拟结果与现场实测孔压回归分析获得的趋势线基本一致,验证了数值模型的合理性.通过数值分析表明:在喷...     

超高压旋喷注浆法在卵石地层的应用试验研究

研究目的:为解决超深富水卵石地层的止水加固难题,在北京某在建工程基坑中的富水密实卵石地层中开展超高压旋喷注浆法加固现场试验,由地面垂直实施数组咬合或单一的超高压旋喷试验桩,在基坑开挖过程中对超高压旋喷试验桩的成桩直径、桩体强度、桩间咬合、咬合体强度及渗透系数进行现场测量和试验测定。研究结论:(1)超高压旋喷注浆法在超深富水密实卵石地层中能形成1.5 m以上直径的加固桩体,试验最大直径2.6 m;(2)超高压旋喷桩间能形成完整咬合体,旋喷桩及桩间咬合体平均强度达10 MPa以上,渗透系数达10-8cm/s级别,能实现卵石地层的加固或注浆止水;(3)超高压旋喷注浆技术在超深富水卵砾石地层中是适用的,技术可行,可以作为超深富水卵砾石地层加固和注浆止水的辅助工法加以推广应用。     

水泥搅拌桩粉喷法和浆喷法处理软土路基研究

通过水泥土室内试验和试验工点现场试桩试验,比较水泥搅拌桩粉喷法和浆喷法两种工艺加固软土路基的效果和特性,比较水泥掺入量、龄期、水灰比及成型方法对水泥土无侧限抗压强度及抗剪强度的影响规律,力求为软土路基施工提供更优化的参数.     

MJS工法在杭州地铁盾构下穿工程中的应用研究

本文以杭州地铁5号线滨康路站～青年路站区间盾构隧道近距离下穿既有地铁1号线软土地质为背景,通过现场试桩试验和实际施工过程的监测数据分析,提出适用于杭州软土地层的MJS施工参数及施工工序.结果 表明:对既有隧道进行MJS加固建议选择“半圆”加固方式,并合理延长相邻桩的施工间隔时间,优化施工工序;在采用MJS加固后,既有隧...     

湿陷性黄土地基水泥土搅拌桩加固效果研究

研究目的:为确定水泥土搅拌桩对湿陷性黄土地基的加固效果,以太焦高速铁路某工段为背景,首先,试验测试该路段黄土的物理力学特性,确定其湿陷性指标和湿陷等级,分析其力学特性的变化特点;其次,设计该黄土地基的加固方案以及水泥土搅拌桩的试桩参数,抽芯检测试验桩体的成桩质量;再次,通过复合地基承载力试验并结合数值分析,研究不同试桩参数的水泥土搅拌桩复合地基的承载力特征值;最后,在地基加固试验段铺筑试验路基,采用现场监测、理论计算及数值模拟相结合的手段研究路基的沉降变形规律。研究结论:(1)3种水灰比试验桩的成桩质量良好,测得试验桩体无侧限抗压强度分别为1.6 MPa、1.8 MPa和2.0 MPa,均大于1.0 MPa的工程设计要求,最终确定该工程施工所用水灰比为0.50;(2)现场试验所得单桩复合地基承载力特征值为261～266 kPa,理论计算及数值模拟所得其特征值分别为282.87 kPa和209 kPa;(3)现场监测、理论计算及数值模拟所得试验段路基的最终沉降量分别为21.17 mm、31.25 mm和26.14 mm,该复合地基强度满足工程设计要求;(4)本研究成果可为高速铁路软土地基...     

高速铁路微膨胀泥岩破碎土非饱和渗透特性研究

非饱和渗透系数是非饱和膨胀泥岩土体渗流分析及水-力耦合研究的基础,对工程建设和工程病害预防具有重要意义。以新疆哈密地区微膨胀泥岩破碎土为例,制备4种不同初始干密度重塑土样,采用压力板法和滤纸法试验测量其土-水特征曲线,采用变水头试验测量土样饱和渗透系数;通过自主研制的土柱渗流试验装置进行恒定体积条件下一维土柱入渗试验,探究湿润锋前进法和瞬态剖面法的适用性,以获得不同初始干密度土体的非饱和渗透性曲线,并结合试验值对Childs和Collis-Geroge (CCG)渗透系数预测模型进行修正。结果表明：新疆哈密微膨胀泥岩破碎土的基质吸力范围为1～10⁵ kPa,渗透系数范围为10^-9～10^-4 cm·s^-1;试验土样初始干密度越大,大孔隙占比越小,阻渗作用越明显;CCG渗透系数预测模型可较好地反映土体渗透性曲线发展趋势,但在量值上随吸力的增加逐渐“远离”土体实测渗透性曲线;修正后的CCG渗透系数预测模型可反映不同初始干密度下土体渗透性曲线的发展规律。     

复杂地层中水泥土搅拌桩的施工改进措施

新建徐盐(徐州—盐城)高速铁路盐城车站地层复杂,采用水泥土搅拌桩予以地基处理时,常规工艺施工的试验桩上部施工质量差,下部施工质量好。结合工程地质情况及施工工艺,提出在水泥土搅拌桩常规施工前应先进行"零喷二搅"同时加水预处理的方案。研究结果表明:地下水位以上土层含水率低是导致水泥土搅拌桩上部施工质量差的原因;对地下水位以上土层先进行"零喷二搅"加水预处理使其达到软塑状态,可改善水泥土搅拌桩的施工质量;采用低应变反射波法、轻型动力触探、钻芯法和单桩竖向抗压静载试验检测,改进后水泥土搅拌桩的施工质量良好,说明改进后的工艺可用于复杂地层中。     

湿陷性黄土地区新建铁路与水渠合理避让距离研究

黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易湿陷和较强水敏性工程特征。本文在对比分析中兰铁路典型不同成因黄土物理力学性质的基础上，开展现场浸水试验，对不同成因黄土场地新建铁路与长大干渠合理避让距离进行研究。试验结果表明：当黄土渗透系数大于10^-4 cm/s、砂粒含量较大且结构疏松、孔隙发育时，铁路路基边坡外缘与水渠合理避让距离不小于20 m,对沉降敏感的高速铁路安全避让距离原则上需大于30 m;当黄土渗透系数小于10^-5 cm/s、砂粒含量较少且黏粒含量较高时，铁路路基边坡外缘与水渠合理避让距离不小于15 m。该研究结论对湿陷性黄土地区铁路工程地质选线具有一定参考价值。     

卵石地层暗挖车站超高压旋喷注浆止水应用研究

为研究超高压旋喷注浆技术在卵石地层PBA工法暗挖车站中的止水效果,开展现场旋喷试验,对常规施工设备进行改进,优化施工步序,实现暗挖车站边导洞狭小空间内的机械化引孔、喷浆成桩作业。试桩结果表明：卵石地层中试桩加固直径均在1 m以上;加固体抗渗系数最大值为2.37×10–9 cm/s,满足工程不渗水要求;加固体抗压强度均在24MPa以上,加固效果明显,能有效提高地层的承载力、强度和整体稳定性。首次实现超高压旋喷注浆工艺在北京卵石地层暗挖车站的应用,该方法在万泉河桥站的工程实践中取得了良好的止水效果,对北京地区暗挖车站止水治理具有重要的指导意义。     

苏州富水软弱地层长距离水平MJS桩引孔关键技术

水平MJS桩体施工中，引孔质量的好坏直接影响了整体成桩效果。依托苏州轨道交通6号线某地铁车站MJS试桩工程，分析了长距离水平MJS桩体施工中引起引孔偏差的主要因素，并结合现场经验提出了一系列用于控制引孔精度的施工措施，包括加设纠偏钻头、使用高精度测量仪及提高测量频率等。引孔轴线偏差的测量数据显示，位于砂土层中的桩体引孔轴线偏差大于黏土层，且垂直偏差大于方位偏差，最大垂直与方位偏差均满足规范允许值1/150,采取的纠偏措施有效保证了引孔质量。     

水泥土挤密桩施工及质量检测方法

水泥土挤密桩加固路基基床是一种新方法 ,目前没有成功的经验可供借鉴 ,没有完整的试验标准和设计施工规范等。文章结合京秦客运通道提速改造工程 ,对水泥土挤密桩加固基床的设计、施工 ,尤其是路、涵和路、桥过渡段试桩参数测定及成桩后桩的质量检测等进行了详细介绍     

水泥砂浆桩在高速铁路软基处理中的应用研究

研究目的:水泥砂浆桩是近年来在深层搅拌桩基础上研发出的一种新型软基处理形式,高速铁路对路基工后沉降提出了严格的要求,通过某高速铁路软土路基加固的设计、施工和现场检测试验,研究水泥砂浆桩处理软土地基的加固机理、设计参数、施工工艺和加固效果。研究结论:采用水泥砂浆桩处理高速铁路软土地基是可行的,其可弥补粉喷桩和浆喷桩在塑性指数高的黏性土层中成桩强度低的不足;水泥砂浆桩加固软土地基时需先通过试桩确定其施工工艺、合理的水灰比和灰砂比及施工参数,建议加强水泥砂浆桩的现场施工管理;其桩体质量检验可采取钻探取芯与载荷试验相结合;为保证其水泥土强度和加固效果,28 d龄期内的水泥砂浆搅拌桩上不得有大型机械碾压行走和进行上部的路堤填筑施工。     

大直径超长钻孔灌注桩荷载传递特性现场试验研究

通过无锡市地铁1号线高架桥段钻孔灌注桩试桩工程的现场静荷载试验及其桩身应力测试结果,分析层状地基中大直径超长钻孔灌注桩在竖向荷载作用下的荷载传递规律。试验结果表明:大直径超长钻孔灌注桩的荷载-沉降曲线无明显拐点,属缓变型;桩端承载力仅分担了桩顶最大加载值的6.8%,该试桩承载特征为典型的摩擦桩;桩身侧摩阻力与桩端阻力并不是同步发挥的,且两者之间相互影响;桩侧摩阻力呈由上而下逐步发挥的变化趋势;在具有相似物理力学特征的土层中,埋深对桩侧摩阻力的影响较显著,部分土层中桩侧摩阻力的实测值与规范的推荐值有明显差异。     

深层搅拌桩处理高速铁路软土地基施工工艺研究

通过高速铁路软土地基处理现场试验及水泥土室内试验,对深层搅拌桩的施工工艺进行了系统的研究。试验结果表明,采用深层搅拌桩处理高速铁路软土地基是可行的。不同深层搅拌桩机型、相同机型不同机组的成桩强度均存在一定的差异,在进行深层搅拌桩施工时,选择施工队伍与选择机型同样重要。10m复搅和全程复搅、增加复搅次数对桩体无侧限抗压强度影响不大,深层搅拌桩工艺宜采用10m复搅。不同地层对桩体无侧限抗压强度影响较大。浆喷桩桩长在12m以内时,桩体无侧限抗压强度比较均匀,施工质量可控性较高。     

水泥土桩检测数据的统计计算及对比分析

水泥土桩验收质量检测数据能客观反映水泥土桩设计施工情况,并有效地改进水泥土桩的设计施工方法。文章根据水泥土桩检测数据特征编制了统计分析计算方法,对工程实例的实测数据进行了统计分析计算,得到水泥土桩身强度在不同土层的分布,并用其结果和水泥土桩桩身受力分布规律进行了对比分析。     

真空预压下软土地基的固结特性和沉降计算方法

地基在真空排水预压条件下产生负的孔隙水压力,但其沉降计算是将膜下真空度作为等效荷载作用于地基上,按照堆载预压沉降计算方法进行的。因此,研究负孔隙水压力下土体的三向固结特性与沉降计算方法具有重要意义。对负孔隙水压力下的典型饱和软黏土样进行三向固结试验和标准固结试验,并将试验结果进行对比分析。建立真空排水预压固结微分方程,根据排水砂层和竖向砂井的边界条件对微分方程进行求解。基于按应力定义的固结度,提出考虑负孔隙水压力和土体三向变形影响的固结沉降计算方法。开展真空排水预压室内模型试验,并根据试验结果确定计算参数的取值范围。研究结果表明：三向固结试验测得的固结系数在3×10^-3cm²/s～4×10^-3cm²/s之间,是标准固结试验测得的固结系数的40倍左右;真空预压排水条件下的竖向和径向固结微分方程与砂井固结理论方程具有相同的形式,但排水边界的孔隙水压力为负值;所提出的沉降计算方法得到的固结沉降计算值与实测值最大误差为12%,总沉降修正系数为0.98～1.18时计算值与实测值吻合较好。研究结果对于准确确定真...     

粉喷桩处理高速铁路软基施工研究

研究目的:通过现场试验及水泥土室内试验,研究粉喷桩处理高速铁路软土地基的施工工艺,施工组织和管理.研究结论:采用粉喷桩处理高速铁路软土地基是可行的.不同粉喷桩机型的成桩强度相差不大,相同机械型号不同机组的成桩强度存在较大的差异.10 m复搅、全程复搅、增加复搅次数及不同地层对桩体无侧限抗压强度影响不大.在进行粉喷桩施工时,选择施工队伍比选择机型更重要.粉喷桩桩长在10 m以内时,桩体无侧限抗压强度比较均匀,施工质量可控性较高.为了保证施工质量,粉喷桩的施工需要严格管理.     

大面积静压群桩对邻近场地挤土变形影响试验研究

依托鲁南高铁曲阜东站并轨段路基工程,开展预应力管桩群桩成桩现场试验,研究大面积静压群桩对邻近场地挤土变形影响。结果表明:大面积静压群桩过程中,土体横向水平位移与地表隆起位移随成桩排数的增多而逐渐增大;位移发展经历快速、慢速及逐步稳定3个阶段;横向水平位移沿深度总体上呈减小趋势,其分布与土层性质有关;地表隆起位移随距试桩区水平距离的增大呈指数型衰减;该试验条件下,先成桩的微型桩对后压入的管桩挤土效应具有隔离作用,引孔深度15和20 m对横向水平位移及地表隆起位移的防控效果显著;压桩完成时,地表横向、竖向位移的影响范围分别约为88倍和30倍桩径;单排压桩新增位移量随压桩排数的增加呈先增后减趋势,表明前排压桩引发的挤土变形影响比后排压桩更大。     

石灰石粉在水泥浆抗氯离子渗透性中的作用机理

为了阐明氯离子和石灰石粉、铝相之间的相互作用,以及它们对水泥浆微观结构和氯离子渗透性的影响,通过X射线衍射仪和差热分析表征了水泥浆的物相,采用扫描电镜观测了水泥浆的微观形貌,借助压汞法测试了水泥浆的孔结构,通过RCM法表征了水泥浆的氯离子渗透性。在此基础上,研究了氯盐环境下,不同掺量和比表面积石灰石粉对水泥浆微观形貌和氯离子迁移系数的影响。研究结果表明,随着石灰石粉掺量的增大或比表面积的减小,水泥浆的氯离子迁移系数随之增大。当石灰石粉的掺量从0%增大到30%时,水泥浆的氯离子迁移系数从7.16×10^-12 m²/s增大到22.17×10^-12 m²/s。当石灰石粉的比表面积从500 m²/kg增大到800 m²/kg时,水泥浆的氯离子迁移系数从22.17×10^-12 m²/s降低到20.57×10^-12 m²/s。在氯盐环境下,碳铝酸钙的XRD衍射峰随之消失,并形成了F...