砼芯水泥土搅拌桩在深厚软土处理中的应用研究

砼芯水泥土搅拌桩在南京绕越高速公路东北段深厚软土处理中的应用研究南京市公路建设处上海交通大学南京大学2010年 11月 2日主要内容RY-DB3标 为什么要采用砼芯水泥土搅拌桩？RY-DB3标 砼芯水泥土搅拌桩复合地基设计方案RY-DB3标 砼芯水泥土搅拌桩科研具体内容RY-DB3标 砼芯水泥土搅拌桩科研实施方案一 .为什么要采用砼芯水泥土搅拌桩？1.土体物理力学性质差2.砼芯水泥土搅拌桩的优点1.土体物理力学性质差RY-DB3标 K9+250.2 666.0，位于小营蒋和中桥，分布流塑粉质粘土、流塑淤泥质粘土以及软塑粘土。埋深： 3m层厚： 16.8m承载力： 70 110kPa快剪粘聚力： 14kPa内摩擦角： 0.9孔隙比： 1.35含水量： 48.4。软土层厚度较厚，物理力学指标性质较差，属于软土地基，需进行处理才能满足设计要求。1.土体物理力学性质差Company name2. 砼芯水泥土搅拌桩的优点桩身结构图 以高弹模的混凝土预制桩作为受力核心 以大表面积的水泥土搅拌桩提供摩擦力 中间强度高 ,四周强度逐渐降低桩身结构合理已获得 2项相关专利技术宁常高速公路砼芯桩与湿喷桩单桩承载力对比*沉降为极限荷载时对应沉降桩型 桩号 全桩长 /m 砼芯长 /m 砼芯截面 /mm2 外芯直径 /mm 极限承载力 /kN 沉降*/mm砼芯桩 试 2 19.5 13.0 200200 500 800 9.78试 4 19.5 13.0 200200 500 600 8.65试 6 19.5 13.0 200200 500 700 11.74湿喷桩 21-18 20.3 500 190 34.663-34 20.3 500 190 29.859-28 14.1 500 190 25.5019-38 12.6 500 190 17.48宁常高速公路砼芯桩与湿喷桩复合地基承载力对比类型 压板面积 置换率所含桩情况 外芯直径/mm承载力特征值/kPa沉降*/mm含桩号 桩长 /m 砼芯长 /m 砼芯截面 /mm2砼芯桩 2.00 0.0976 试 1 19.5 13.0 200200 500 250 3.442.00 0.0976 试 3 19.5 13.0 200200 500 275 4.802.00 0.0976 试 5 19.5 200200 500 250 1.92湿喷桩 1.25 0.1570 2-11 20.3 500 120 4.021.25 0.1570 3-36 20.3 500 120 4.481.49 0.1317 9-30 14.1 500 120 5.381.49 0.1317 18-40 14.1 500 120 3.93*沉降为承载力特征值对应沉降二 .砼芯水泥土搅拌桩设计 桩型：砼芯水泥土搅拌桩 处理段落：K9+250.2K9+350.2 K9+380.4K9+666.0 桩径： 500mm 桩长： 19.021.0m 布置形式：梅花型 预制混凝土方桩 长度： 9m，分两节，下节 5m，上节 4m 截面尺寸： 200mm200mm 胶结方式：硫磺胶泥胶接 强度： C30 主筋： 12mm二 .砼芯水泥土搅拌桩设计砼芯桩复合地基方案立面图二 .砼芯水泥土搅拌桩设计砼芯桩复合地基方案平面示意图二 .砼芯水泥土搅拌桩设计砼芯桩内芯配筋大样图二 .砼芯水泥土搅拌桩设计起讫桩号 处理段落 处理长 度 /m 处理宽 度 /m 桩间距 /m 处理桩 长 /m 内芯长 /m 桩数 总内芯 长 /m 总桩长 /mK9+250.2K9+270.2 过渡段二 20.0 49.8 1.9 19.0 9.0 331 2979 6289K9+270.2K9+300.2 过渡段一 30.0 48.5 1.7 19.5 9.0 570 5130 11115K9+300.2K9+350.2 桥头 50.0 49.2 1.5 19.5 9.0 1373 12357 26773.5K9+380.4K9+430.4 桥头 50.0 49.8 1.5 20.0 9.0 1441 12969 28820K9+430.4K9+460.4 过渡段一 30.0 49.6 1.7 20.0 9.0 590 5310 11800K9+460.4K9+480.4 过渡段二 20.0 49.3 1.9 20.0 9.0 331 2979 6620K9+480.4K9+666.0 一般路段 185.6 48.8 1.9 21.0 9.0 2907 26163 61047合计 / 385.6 / / / / 7543 67887 152464.5砼芯水泥土搅拌桩复合地基设计统计表三 .科研内容砼芯水泥土搅拌砼芯水泥土搅拌桩加固深厚软土桩加固深厚软土地基应用研究地基应用研究BECDA软土特性试验芯、外壳和土间的应力比及荷载分布规律复合地基沉降计算方法施工工艺和检测中的关键技术复合地基荷载传递和变形模拟现场取样和原位试验四 .科研实施现场工作现场工作静载试验静载试验3组组静力触探静力触探试验试验 9组组水土压力水土压力桩身应力桩身应力测试测试长期观测长期观测6组组钻孔取样钻孔取样9组组施工设备 专用机械侧视图 正视图施工设备Company Company Company 钢筋应力计钢筋应力计位置分布图v 采用振弦式钢筋计；v 按土层埋设，一个截面布置两个，每层土四个，厚度较厚土层中间加布一个截面；v 和钢筋串联布置；v 接口直径同主筋相同为 12mmCompany 钻孔取样v 取样组数 6组，施工前 3组，施工后 6组；v 钻孔深度单孔 20m，总计 180m；v 采用水压式固定活塞薄壁取土器；v 土样质量等级为 I级；v 钻孔过程中宜采用泥浆护壁；v 下放取土器前应清孔、清除扰动土；v 宜采用快速静力连续压入法；v 试样封闭保存，防湿、防冻、防晒。水压式固定活塞取土器1-可动活塞； 2-固定活塞； 3-活塞杆； 4-压力缸； 5-竖向导管； 6-取样管； 7-衬管； 8-取样管刃靴静力触探v 共 6组试验，施工前 3组，施工后 6组；v 触探深度单孔 20m，总计 180m；v 备用探杆总长度要大于测试孔深 2.0m；v 探头应均速垂直压入土中，贯入速率 1.2m/min；v 探头应进行归零检查。静载试验Company namev 测试砼芯桩承载力和变形关系；v 静载试验 3组，选取在过渡段路段，桩间距 1.7m；v 承压板下埋设土压力计、孔隙