本篇文章主要讲解关于干混水泥碎石桩设计方法及工程应用研究的话题,和一些漯河智能压浆台车价格相关题,希望帮帮助到各位。
陈忠宇张金宝李永清王丽娜宗友杰熊锐
青海省交通控股集团有限公司长安大学教育部交通包装材料工程研究中心
【摘要】干拌水泥碎石桩是一种施工快速、高效的新型加固技术。结合青海省亚通公路水害修复改善工程,采用复合模量法对干混水泥碎石桩技术进行深入研究,建立了干混水泥碎石结构计算模型。提出了干混水泥碎石桩路基加固的新设计理念,提出了适合青海省公路路基加固的干混水泥碎石桩设计方法。对桩基进行静载试验、动力贯入试验、地基挠度试验、土性对比试验、干混水泥碎石桩复合地基路基试验。桩间受压效果良好,从而改善了路基的变形和承载条件,验证了干混水泥设计方法的可行性。堆放成堆的碎石以加固路基。
关键词干混水泥碎石桩,复合模量法,静载试验,动锥试验,复合地基承载力,
基金资助青海省重点研发与转化规划项目,项目编号2021-QY-216;
干混水泥碎石桩是在碎石桩和CFG桩的基础上发展起来的一种新型加固技术,正在韩国的一些路基病害治理工程中得到应用。施工工期短、无污染、节省材料、投资成本低,如京珠、西宝、西通高速公路采用干拌水泥碎石桩技术,避免了不均匀变形、开裂等病害的处理。取得了良好的效果[1,2,3,4]。京珠高速公路许昌至漯河段建成后,多次采用注浆、开挖等方法处理路基沉降、裂缝等病害,失效后采用干拌水泥碎石桩加固。路基及路基变形已成功处理[5,6,7]。
干混水泥碎石桩加固技术早已用于治疗道路病害,但其设计理论是基于碎石桩治疗软弱地基的理论。但软基和道路路基有很大的区别,两者在结构指标、技术指标和设计指标方面的要求也不同。因此,干混水泥碎石桩加筋路基的设计理论既不完整也不充分,其合理性也无法保证。因此,深入开展干混水泥碎石桩加固路基技术的理论研究,对于干混水泥碎石桩技术在公路行业的应用具有重要意义。
鉴于此,我们结合青海省亚通公路洪水恢复治理工程,对干混水泥碎石桩技术进行了深入的理论研究,设计了合适的干混水泥碎石路基处理方案。通过本项目的研究,目标是进一步完善干混水泥碎石桩加固道路路基的理论基础和技术支撑,大幅度提高工程质量,降低工程成本。费用。
1根据路面弯沉的桩设计方法
11干混水泥碎石桩加筋路基设计理念
干混水泥碎石桩加固地基的设计方法之一是复合模量法,该法保持路面面层、半刚性基层、半刚性底层的厚度和模量。路基土表面按上部弯沉当量法与设计土层相同,即在路基土上增加加筋层,并通过设置层厚为hosp和弹性模量至Eosp。设路基土的等效弹性模量为E’osp,Eosp为桩与桩间地面形成的复合路基土的弹性模量,Eop为桩的弹性模量,Eos为弹性模量。模数。路基土的弹性模量,加筋层厚度为半刚性地基底部至碎石桩底部的距离,即桩底深度H减去表层厚度h1,基础层厚度。h2和底基层厚度h3。复数计数法的结构计算模型如图1所示。
根据上述分析,当路面设计时路基土的弹性系数Eos小于或等于等效路基土的弹性系数E'osp时,干拌水泥碎石路基加固的要求为遇见了。文件技术。图2为干混水泥碎石桩加固路基设计流程图。
12干拌水泥碎石桩加固路基设计流程
1确定强化目标。
明确路基加固深度和范围后,选取新建路段施工时的设计挠度作为加固目标。
图1复模结构计算模型下载原图
图2干混水泥碎石桩路基加固设计流程下载原图
2原路基土的弹性系数。
在加固过程中,必须选择原路基土的弹性系数。
3、加强区厚度hosp=H-h1-h2-h3。
4增强区的复弹性模量。
分析采用三个因素、四个水平,如表1所示。
表1正交试验参数设计导出至EXCEL
项目
因素水平
一
2
三
4
原土基础恢复系数/MPa
30
35
40
45
复合路基土厚度/m
三
5
7
9
复合路基土弹性系数/MPa
35
58
76
992
本次试验采用BISAR30软件计算复合路基土上表面挠度,最终等效路基土弹性模量如表2所示。
表2导出至EXCEL的正交试验数据
序列号
复合路基厚度m复合路基厚度m
原路基土回弹量MPa原路基土回弹量Ma
复合路基土弹性模量MPa复合路基土弹性模量MPa
等效地基土弹性系数MPa等效地基土弹性系数MPa
一
三
30
35
3261
2
5
35
35
3354
三
7
40
35
3382
4
9
45
35
3468
5
三
30
58
5264
6
5
35
58
5340
7
7
40
58
5395
8
9
45
58
5480
9
三
30
76
7156
10
5
35
76
7085
11
7
40
76
7254
12
9
45
76
7392
13
三
30
992
9007
14
5
35
992
9262
15
7
40
992
9285
16
9
45
992
9291
我们对上述数据进行多元线性分析,得到
Eosp=-00012E2osposp2-00337E2osos2-003098Eosphosp+00784Eoshosp+1348Eosp+12118Eos-244841
式中,E’osp为等效地基土弹性系数(MPa),Eosp为复合地基土弹性系数(MPa),hosp为复合地基土厚度,Eos为原地基土弹性系数(MPa)。
5桩体压缩系数。
桩压缩系数的标准值范围为400MPa至1,000MPa,通常根据适用的试验确定。
6替代率。
替代率m的计算公式如下。
m=EospEosEopEos2m=EospEosEopEos2
7确定锉刀直径。
根据文献[11、12、13、14、15、16、17]和现有机械设备,桩孔直径选择15cm或20cm,或通过成孔设备确定桩径。
8个放置桩的选项。
通过试验[4,18]和工程实践选择了桩的放置方法。为了达到的密集排料效果,请选择等边三角形结构来排列文件,如图3所示。
图3文件布局结构下载原图
9确定桩之间的距离。
当桩呈等边三角形布置时,桩距标准范围为0612m。计算方法如下
L=054d/m~~~~~~~3L=054d/m~
式中,d为桩体平均直径,m为置换率。
2干混水泥碎石桩工程应用
21项目概况
亚通公路位于青海省东部,途经和龙县、建嘉县、同仁县,全长62757公里。该工程桥梁、隧道比例高,路基多,填方多,地形条件复杂,施工难度大。由于突发持续强降雨,部分路段存在山体滑坡、洪涝灾害风险,部分高填土路段雨水渗入路基,造成路面下陷,影响正常交通。考虑到上述路况和病害,保证交通畅通,采用干混水泥碎石桩技术已成为淹没路段路基加固的重要途径。图4反映了加通高速公路路面的不均匀沉降。
图4雅塘公路路面不均匀沉降原图下载
结合该防洪工程,选取代表性断面K11+774~K11+784、K11+804~K11+814、K12+050~K12+060进行现场试验,研究干式复合设计变量。水泥碎石桩及施工效果。根据地质调查钻孔外观及勘察资料可知,出露深度内有四层地层充填土层,杂色,微湿,致密,主要由颗粒和砾石组成,然后由淤泥组成。钻孔露600m为原路基垫层,压实度较差。未塌陷的黄土状土,黄棕色,稍湿润,稍密实,以粉砂为主,不塌陷,钻孔呈220厚。米;圆形砾石,杂色,稍致密,以砾石颗粒为主,钻孔厚度180m,部分夹有粉砂、砂层。未塌陷的黄土状土,黄棕色,微湿,稍致密,以粉砂为主,部分为粉质粘土,夹有砾石层,未塌陷,钻探显示未暴露厚度为510m。
22考虑路面挠度的干混水泥碎石桩设计
基于上述干混水泥碎石桩的设计理念和设计流程,以加东高速公路代表性路段为考虑路面弯度的干混水泥碎石桩设计。
1确定你的强化目标。
选取新建路段时的设计挠度作为加固目标,路面挠度设定为20001mm。
2原路基土的回弹系数
原路基土的弹性模量Eos为32MPa。
3加强区厚度
霍斯=H-h1-h2-h3=8-018-02-02=742m。
4加固区的复数弹性模量
路基土原弹性模量Eos为32MPa,加筋区厚度hosp为742m,代入式1可知,加筋区复合弹性模量Eosp为4018MPa。
5桩体反冲及压缩系数
桩的弹性模量为200MPa,压缩模量为800MPa。
6替代率
试验桩桩径为15cm,桩长为8m,桩距为08m,代入式2可知,替代率m为00319。
7确定锉刀直径。
根据施工机械设备的类型,孔的直径确定为15厘米。
8.选择如何下注
根据干混水泥碎石桩复合地基桩位布置的相关要求,本工程选择等边三角形布置。
9确定文件间距。
根据桩孔间距相关规定,干混水泥碎石桩规划布置见图5。
图5下载干拌水泥碎石桩平整原图
23干混水泥碎石桩施工
干拌水泥碎石桩呈等边三角形布置,桩径15cm,桩长55~12m,基础深度1m。夯锤重量为120kg,下落距离为76cm,干拌水泥碎石的配合比为水泥中粗砂碎石10~30mm=12633,压实度必须达到96度,压实后膨胀回填,桩径不得小于220mm。
24干拌水泥碎石桩加固路基检验
241桩基静载试验
根据《建筑基桩试验技术规范》JGJ106-2014单桩静载试验规定,采用锚桩梁反力装置和慢步进加载法随机进行单桩静载试验。现场对两个测试桩进行桩荷载测试。试验桩桩径为15cm,桩长为8m,充填压实度为96。一旦沉降稳定,观察桩顶沉降,并通过放置在测试桩上的测试元件获取嵌入式钢筋计和压力传感器读数。现场桩基荷载试验及结果如图6、图7所示。
通过分析桩基荷载试验结果的P~S曲线可知,两个试验桩的极限承载力分别为290kPa和310kPa,对应的承载力特征值为145。分别为155kPa和155kPa,桩土应力比为15:30。最终确定单桩极限承载力为300kPa,桩顶沉降为2mm03mm。
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