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[会议]《岩土工程1000问》一书限期征稿!!! [复制链接]

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离线刘孟

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只看该作者 372楼 发表于: 2010-04-09
三、地基处理设计与施工100问 4P2)fLmc  
smw工法桩的施工原理: $:mCyP<y  
 1、导沟开挖:确定是否有障碍物及做泥水沟。 yt_?4Hc"  
  2、置放导轨。 `<\AnhNW]I  
  3、设定施工标志。 =A=er1~%  
  4、SMW钻拌:钻掘及搅拌,重复搅拌,提升时搅拌。 J0|/g2%0  
  5、置放应力补强材(H型钢) c*1B*_08  
  6、固定应力补强材。 q/%f2U%4:  
  7、施工完成SMW。 2v%~KV  
smw工法桩的优点: 6S`eN\s  
 1、施工不扰动邻近土体,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。 GHYgSS  
  2、钻杆具有螺旋推进翼与搅拌翼相间设置的特点,随着钻掘和搅拌反复进行,可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌,而且墙体全长无接缝,从而使它可比传统的连续墙具有更可靠的止水性,其渗透系数K可达10-7cm/s。 +-8uIqZ  
  3、它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、Φ100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。 ]^aece t  
  4、可成墙厚度550~1300mm,常用厚度600mm;成墙最大深度目前为65m,视地质条件尚可施工至更深。 CE*@CkC0z  
  5、所需工期较其他工法为短,在一般地质条件下,每一台班可成墙70~80㎡。 -V4@BKI8  
  6、废土外运量远比其他工法为少。 ;Iv)J|*  
$C^94$W  
南京下关大关天地MALL的桩就是smw工法桩,这是我头年在那里实习时收集的资料,对smw的总结,希望对大家有帮助
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土老帽 土币 +125 - 2010-04-11
做人要厚道
离线pzhzhouxi

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只看该作者 373楼 发表于: 2010-04-10
有空在来写一些
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土老帽 土币 -100 - 2010-04-11
做个实实在在的岩土人
离线凤翔九天

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只看该作者 374楼 发表于: 2010-04-11
桩基础1000问 H> _%ZXL  
问:桩基础设计施工过程中的成桩效应 })T_D\2M  
1.挤土桩和部分挤土桩的成桩效应 ZH~m%sA  
非密实砂土中的挤土桩,成桩过程使桩周土因挤压而趋于密实,导致桩侧、桩端阻力提高。对于桩群,桩周土的挤密效应更为显著。饱和黏土中的挤土桩,成桩过程使桩周土受到挤压、扰动、重塑,产生超孔隙水压力,随后出现孔压消散、再固结和触变恢复,导致侧阻力、端阻力产生显著的时间效应,即软粘土中挤土摩擦型桩的承载力随时间而增长,距离沉桩时间越近,增长速度越快。 v*]|1q%/  
2.非挤土桩的成桩效应 ?~u"w OH'  
非挤土桩(钻、冲、挖空灌注桩)在成孔过程中由于孔壁侧应力解除,出现侧向土松弛变形。孔壁土的松弛效应导致土体强度削弱,桩侧阻力随之降低。采用泥浆护壁成孔的灌注桩,在桩土界面之间将形成泥皮的软弱界面,导致桩侧阻力降低,泥浆越稠,成孔时间越长,泥皮越厚,桩侧阻力降低越多。如果形成的孔壁比较粗糙,由于混凝土与土之间的咬合作用,接触面 的抗剪强度受泥皮的影响较小,使得桩侧摩阻力能得到比较充分的发挥。对于非挤土桩,成桩过程桩端土不仅不产生挤密,反而出现虚土或沉渣现象,因而使端阻力降低,沉渣越厚,端阻力降低越多。这说明钻孔灌注桩承载特性受很多施工因素影响,施工质量较难控制。掌握成熟的施工工艺,加强质量管理对工程的可靠性显得尤为重要。 C=9|K`g5 R  
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土老帽 土币 +125 - 2010-04-11
离线qinqiang1008

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只看该作者 375楼 发表于: 2010-04-11
支持 ZJ+q<n_4}  
对岩土学习很重要
离线hd1700

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只看该作者 376楼 发表于: 2010-04-12
岩土工程数据模拟中: VA2%2g2n{  
土体压缩系数α,弹性模量E,压缩模量Es,变形模量Eb,K0条件关系。 zy5@K)  
9e8@0?0  
1、压缩系数α是表示在单位压力增量作用下土的孔隙比e的减小值。故压缩系数α值越大,土的压缩性就越大。土的压缩系数α非定值而是一个变量。(GB50007-2002)规定:取σ’1=100KPa至σ’2=200KPa这段压缩曲线的斜率α1-2作为判别土的压缩性高低的标准。 "t4~xs`~X  
p,ZubR J"  
2、压缩模量Es(全称应该为侧面限压缩模量):试件在侧限条件下(即只能竖直单向压缩、侧向不能变形的条件),应力增量与应变增量之比。 QLIm+)T  
#7gOtP#{  
在上述侧限压缩试验中,当竖向压力由σ’1增至σ’2时,试验土体的厚度由h1减小到h2,则有: 2eb :(D7Cq  
s u![ST(  
压应力增量为:Δσ’=σ’2-σ’1 {kW!|h&'  
wIi(p5*  
竖向应变为:λz=(h1-h2)/h1 t{84ioJ"$  
m<"1*d~  
侧限压缩模量为:Es=Δσ’/λz=(σ’2-σ’1).h1/(h1-h2) hDVD@b  
#2x\d  
注意:土的侧限压缩试验中,竖向变形包括了残留变形和弹性变形两部分,其中的残留变形是在卸荷至零时土样仍保留的变形。 QD / | zi  
~Bj-n6QDE  
3、土样在完全侧限条件下,侧向压力和竖向压力之比,恒保持常值K0,此K0值称为侧压系数(也可用表示侧压力系数)。故在完全侧限条件也成为K0条件。 Y@#~8\_  
9[$g;}w  
4、变形模量Eb(土的原位测试数据):是指在原位条件,无侧限情况下单轴受压时的应力与应变之比。土的变形包括弹性变形与残留变形两部分,故变形模量与一般弹性材料的弹性模量是相却别的。 4[bw/[  
Kw925@W  
变形模量Eb计算公式为:Eb=ω(1-μ2)p0B/s m6'YFpf)V  
d \0K 3=h  
其中:p0------荷载试验p-s曲线比例界限a点对应的荷载,KPa; `db++Z'C  
c67O/ B(  
      s-------相应于p-s曲线上a点的沉降,cm。 u%h]k ,(E  
@c7 On)sy  
      ω-------形状参数:刚性方形荷板取0.88;刚性圆形荷板取0.79。 Ep?a1&b  
E})PNf;  
      μ--------地基土的泊松比。 f N t  
`\O[9.B  
5、侧限压缩模量Es与压缩系数α的关系:Es=(1+e1)/α rmWG9&coW  
u5T \_0  
6、变形模量Eb与压缩模量Es的关系:Eb=(1-2μ2/(1-μ))Es=βEs iFga==rw  
;~/  
7、弹性模量E:钢材或混凝土试件在侧面不受约束,可以自由变形的条件下,在受力方向的应力与应变之比称为弹性模量E。 G ytI_an8  
0g`WRe  
8、如果土体为理想弹性体,那么有E=Eb=(1-2μ2/(1-μ))Es=βEs > -k$:[l  
n6ud;jN|  
m,)Re8W-  
[ 此帖被hd1700在2010-04-12 07:58重新编辑 ]
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土老帽 土币 +250 - 2010-04-16
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只看该作者 377楼 发表于: 2010-04-12
五、深基础设计与施工100问 80:na7$)#  
y . AN0  
怎么设计石灰桩? SU H^]4>  
=EV8~hMyqh  
基本概念 nLo:\I(  
石灰桩是以生石灰为主要固化剂与粉煤灰或火山灰、炉渣、矿渣、黏性土等搀和料按一  定的比例均匀混合后,在桩孔中经机械或人工分层振压或夯实所形成的密实桩体。为提高桩  身强度,还可掺加石膏、水泥等外加剂。石灰桩的主要作用机理是通过生石灰的吸水膨胀挤  密桩周土,继而经过离子交换和胶凝反应使桩间土强度提高。同时桩身生石灰与活性搀和料  经过水化、胶凝反应,使桩身具有0.3~1.0MPa的抗压强度。石灰桩属可压缩的低黏结强度桩,能与桩间土共同作用形成复合地基。 ;k!Ej-(  
适用范围 mN ~;MR;  
石灰桩法适用于处理饱和黏性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地。由于生石灰的吸水膨胀作用,特别适用于新填土和淤泥的加固,生石灰吸水后还可使淤泥产生自重固  结。形成强度后的密集的石灰桩身与经加固的桩间土结合为一体,使桩间土欠固结状态消  失。用于地下水位以上的土层时,宜增加搀和料的含水量并减少生石灰用量,或采取土层浸  水等措施。 rQ~%SUM7  
加固机理 $,'r} %  
对软弱土加固机理 NaAq^F U  
石灰桩加固软土进行加固的机理可分为物理加固和化学加固两个作用,物理作用包括吸  水作用、膨胀挤密作用,桩身置换作用,物理作用的完成时间较短,一般情况下7d以内均可完成。此时桩身的直径和密度已定型,在夯实力和生石灰膨胀力作用下,7-10d桩身已具有一定的强度。化学加固作用包括反应热作用、离子交换作用、凝胶作用。石灰桩的化学作用速度缓慢,桩身强度的增长可延续3年甚至5年。此外,石灰桩对土的加固作用还包括成孔时对土的挤密作用和桩身置换作用。 V3F2Z_VH2  
石灰桩加固机理分述如下: \N/T^,  
(1)成孔挤密。其挤密作用与土的性质有关。在杂填土中,由于其粗颗粒较多,故挤密效果较好;黏性土中,渗透系数小的,挤密效果较差。 p[g!LD  
(2)吸水作用。实践证明,1kg纯氧化钙消化成为熟石灰可吸水0.32 kg。对石灰桩桩体,在一般压力下吸水量约为65%~70%。根据石灰桩吸水总量等于桩间土降低的水总量,可得出软土含水量的降低值。 =\oNu&Q^  
(3)膨胀挤密。生石灰具有吸水膨胀作用,在压力50~100kPa时,膨胀量为20%~30%。膨胀的结果使桩周土挤密。 -FE5sW  
(4)发热脱水。1kg氧化钙在水化时可产生280卡热量,桩身温度可达200-300°C。使土产生一定的气化脱水,从而导致土中含水量下降、孔隙比减小、土颗粒靠拢挤密,在所加固区的地下水位也有一定的下降,并促使某些化学反应形成,如水化硅酸钙的形成。 R,6?1Z:J  
(5)离子交换。软土中钠离子与石灰中的钙离子发生置换,改善了桩间土的性质,并在石灰桩表层形成一个强度很高的硬层。 FC vR  
以上这些作用,使桩间土的强度提高、对饱和粉土和粉细砂还改善了其抗液化性能。 EeL~`$f  
(6)置换作用。软土为强度较高的石灰桩所代替,从而增加了复合地基承载力,其复合    地基承载力的大小,取决于桩身强度与置换率大小。 H(n_g QAX  
(7)减载作用。石灰桩的搀和料为轻质的粉煤灰或炉渣,生石灰的重度约为10kN/m3,    石灰桩身饱和后的重度为13kN/m3,因此,当采用洛阳铲或螺旋钻成孔,将桩位处原土取    出,换成石灰桩体,并在土中形成大量密集分布的桩体,相当于以轻质的石灰桩置换土,复    合土层的自重减轻,置换率越大,则减载作用越明显。由此可减少桩底下卧层软弱土层的附    加应力,对减少软土变形有一定作用。 q]'VVlP)  
一般认为,在软土中石灰桩的置换作用和吸水膨胀作用是主要的,而在杂填土中置换和  挤密起着同样的作用。 6,cyi|s  
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土老帽 土币 +125 - 2010-04-16
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只看该作者 378楼 发表于: 2010-04-12
五、深基础设计与施工100问  !X |Tf  
( 8H "'  
深基础设计高压喷射注浆法 8FbBv"LI,g  
@bD,^3U  
6.1.1  基本概念   =o+t_.)N  
1  高压喷射注浆法 ^ "*r'  
高压喷射注浆法是利用高压喷射化学浆液与土混合固化处理地基的一种方法。它是将带    有特殊喷嘴的注浆管,置入预定的深度后,以高压(20~40MPa)喷射冲击破坏土体,并使浆液与土混合,经过凝结固化形成固体。高压喷射装置注浆法处理深度可达8~12m。 Lqwc:%Y:_  
2  旋喷、定喷与摆喷 o.y4&bC14;  
高压喷射注浆在地基土中形成的加固体形状与喷射移动方式有关。如图6.1-1所示,如喷嘴以一定转速旋转、提升时,则形成圆柱状的桩体,此方式称为旋喷,如喷嘴只提升不旋转,则形成壁式加固体,即所谓定喷,如喷嘴以一定角度往复旋转喷射,则形成扇形加固体,称为摆喷。 @GjWeOj]  
【例题1】高压喷射注浆的喷射方式有(  )。 F+c*v#T  
A、旋喷; p/SJt0  
B、定喷;  ) VJ|  
C、摆喷; Q,)G_lO  
D、摇喷; H( cY=d,  
答案:A、B、C Yckl,g_  
3  单管法、双管法与三管法                #?8'Z/1 )  
(1)单管法:单独喷射高压水泥浆液一种介质。                                                       }ZR3  
(2)双管法:同轴复合喷射高压水泥浆和压缩空气两种介质。其中外喷嘴喷射压力为    0.7MPa左右的压缩空气,内喷嘴喷射压力为20MPa左右的高压浆液。高压浆液流在和它外围的环绕空气流共同作用下,对土体的破坏能力加强; [.3M>,)+-  
【例题2】高压喷射注浆双管法,是指同轴复合喷射(      )。 gzl_  "j  
A、高压水流; 7!L"ef62o  
B、高压水泥浆; 5n?fZ?6(  
C、压缩空气; NV*t  
D、水泥干粉; @0Tm>s  
答案:B、C ,4EE9 ?J  
(3)三管法:同轴复合喷射高压水流、压缩空气和水泥浆液三种介质。在以高压泵等高    压发生装置产生的40MPa左右的高压射水流周围,环绕喷射压力为0.7MPa左右的圆筒状    压缩空气流,进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体,以形成较大的空隙,再另由泥浆    泵注入压力为2MPa~5MPa的水泥浆液。 [&)9|EV  
高压喷射注浆法加固体的直径大小与土的类别、密实度及喷射方法有关,当采用旋喷形    成圆柱状的桩体时,单管法形成桩体直径一般为0.3~0.8m;三管法形成桩体直径一般为1.0~2.0m;双管法形成桩体直径介于两者之间。 7j._3'M=Kc  
【例题3】高压喷射注浆三管法,是指同轴复合喷射(      )。 kdg Q -UN$  
A、高压水流; u~a<Psp&|  
B、高压水泥浆; \kC/)d  
C、压缩空气; 'nW:2(J  
D、水泥干粉; ]FsPlxk6  
答案:A、B、C CUY2eQJ{U  
6.1.2  适用范围   5k<HO_]  
高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、黄土、砂土、素填土和碎石土等地基。当土中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有过多的有    机质以及地下水流速过大和已涌水的工程,应根据现场试验结果确定其适用程度。高压喷射注浆法可用于既有建筑和新建建筑的地基加固处理,形成复合地基,或用于深基坑、地铁等工程的土层加固或防水以及坝的加固与防水帷幕等工程。此外,还可采用定喷法形成壁状加固体,以改善边坡的稳定性。 ii{5z;I]X  
在制定高压喷射注浆方案时,应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料    等。对既有建筑尚应搜集竣工和现状观测资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。高压喷射注    浆法方案确定后,应进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。 mxDy!:@=  
6.1.3  加固机理 ,X9Y/S l  
高压喷射注浆法加固机理包括对天然地基土的加固硬化机理(微观机理)和形成复合地    基以加固地基土、提高地基土强度、减少沉降量的机理(宏观机理)。 INcJXlv  
1 微观加固机理 CX\# |Q8q  
高压喷射注浆是靠其喷嘴以很高的压力喷射出能量大、速度快的浆液,当它连续和集中    地作用在土体上时,压应力和冲蚀等多种因素便在很小的区域内产生效应,对从粒径很小的    细土粒到含有粒径较大的卵石、碎石土,均有巨大的冲击和搅动作用,使注入的浆液和土拌    和凝固为新的固结体。 U_oMR$/Z  
2 旋喷桩复合地基工作机理 !U=;e?o  
通过专用的施工机械,在土中形成一定直径的桩体,与桩间土形成复合地基承担基础传    来的荷载,可提高地基承载力和改善地基变形特性。该法形成的桩体强度一般高于水泥土搅    拌桩,但仍属于低黏结强度的半刚性桩。 ' 71D:%p  
【例题4】高压喷射注浆法的加固机理,包括(      )。 Fvi<5v  
A、对天然地基土的微观加固硬化机理; qItj`F)d  
B、置换作用机理;  F<G.!Y8!&  
C、旋喷桩与桩间土形成复合地基加固机理; kj+AsQC ,  
D、挤密作用机理; z[CCgs&vqe  
答案:A、C Wp T.25  
6.1.4  设计     `[CXxp  
1 材料 syBYH5  
高压喷射注浆的主要材料为水泥,对于无特殊要求的工程,宜采用32.5级及以上的普   通硅酸盐水泥。根据需要可加入适量的早强、速凝、悬浮或防冻等外加剂及搀和料。所用外    加剂和搀和料的数量,应通过试验确定。水泥浆液的水灰比应按工程要求确定,可取0.8~1.5,常用1.0。水泥在使用前需做质量鉴定。搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌和用水标准》(GBJ63-89)的规定。 o5AyJuS-u$  
【例题5】在高压喷射注浆法及水泥土搅拌法中,所采用水泥宜为(      )。 o2F6K*u}  
A、32.5级及以上的普通硅酸盐水泥; MPNBA1s  
B、325及以上的普通硅酸盐水泥; coU`2n/  
C、32.5级及以上的矿渣硅酸盐水泥; bha_bj  
D、325及以上的矿渣硅酸盐水泥; >&Bg F*mm  
答案:A ) ~ C)4  
2 桩径 hM+nA::w  
旋喷桩的直径应通过现场试验确定。当无现场试验资料时,亦可参照相似土质条件下其    他旋喷工程的经验。 dHd{9ftyF  
3 承载力   %Z.>)R4  
旋喷桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基载荷试验确定。也可按下列计算或结当地情况及与其土质相似工程的经验确定。 "64pVaT4  
竖向承载的搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。 cl14FrpYu  
在设计时,可根据要求达到的地基承载力,按(6.1-1)式求得面积置换率m。当旋喷桩处理范围以下存在软弱下卧层时,可按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的有关规定进行下卧层强度验算。 [R& P.E7w'  
4 沉降 ?XW+&!ar  
竖向承载旋喷桩复合地基的变形包括桩长范围内复合土层的平均压缩变形和桩端以下未处理土层的压缩变形;其中复合土层的压缩模量可根据地区经验确定。桩端以下未处理土层的压缩变形值可按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的有关规定确定。 rS6iZp,  
5 其他设计构造要求 s)&"g a  
(1)竖向承载时的独立基础下的旋喷桩数不应少于4根。 MhJq~G p  
(2)竖向承载旋喷桩复合地基宜在基础与桩顶之间设置褥垫层。褥垫层厚度可取200~300mm,其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等,其最大粒径不宜超过30mm。 +| Cvv]Tx1  
(3)高压喷射注浆法用于深基坑、地铁等工程形成连续体时,相邻桩搭接不宜小于300mm,并应符合设计要求和现行的有关规范的规定。 W99Fb+$I  
【例题6】在竖向承载时独立基础下布设的旋喷桩数和水泥土搅拌桩数分别为()、()根。 ioh_5 5e  
A、>2、>3; E~{-RZNK  
B、>3、>2; )mp0k%  
C、>4、>3; /:C"n|P7Z  
D、<4、<5 VYlg+MlT0  
答案:C S(/@.gI:f  
6.1.5  施工 &5C%5C~ch  
1 施工工艺 *|hICTWL  
(1)钻机就位与钻孔 g[:5@fI#*  
钻机与高压注浆泵的距离不宜过远,并不宜大于50 m。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50 mm。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况均应详细记录。钻孔的目的是为了将注浆管置入预定深度。如能用振动或直接把注浆管置入土层预定深度,则钻孔和置入注浆管的两道工序合并为一道工序。 \XmtSfFC  
(2)置入注浆管,开始横向喷射,当喷射注浆管贯入土中,喷嘴达到设计标高时,即可喷射注浆。 .B>|>W O  
高压喷射注浆单管法及二重管法的高压水泥浆液流和三重管法高压水射流的压力宜大于    20MPa,三重管法使用的低压水泥浆液流压力宜大于1MPa,气流压力宜取0.7MPa,低压水泥浆的灌注压力通常在1.0~2.0MPa左右,提升速度可取0.05-0.25m/min,旋转速度可取10~20 r/min。 GRlA 9Q  
(3)旋转、提升 oX!s u  
在喷射注浆参数达到规定值后,随即分别按旋喷(定喷或摆喷)的工艺要求,提升注浆    管,由下而上喷射注浆。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。     "f5u2=7 }  
(4)拔管及冲洗 -OVJ]  
完成一根旋喷桩施工后,应迅速拔出喷射注浆管,进行冲洗。为防止浆液凝固收缩影响    桩顶高程,必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。 VZw("a*TB  
2 其他注意事项 KRm4r  
对需要扩大加固范围或提高强度的工程,可采取复喷措施,即先喷一遍清水再喷一遍或    两遍水泥浆。在高压喷射注浆过程中出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常情况时,应查明产生的原因并及时采取措施。当处理既有建筑地基时,应采取速凝浆液或大间距隔孔旋喷和冒浆回灌等措施,以防旋喷过程中地基产生附加变形和地基与基础间出现脱空现象,影响被加固建筑及邻近建筑。同时,应对建筑物进行沉降观测。施工中应如实记录高压喷射注浆的各项参数和出现的异常现象。 Ml0d^l}'  
【例题7】当利用喷射注浆法处理既有建筑地基时,在水泥浆液中应加(   )。 DF9Br D0{  
A、减水剂; BKVvu}V(o  
B、缓凝剂; p2w/jJMD  
C、速凝剂; ygT,I+7\  
D、脱模剂; GawLQst[+  
答案:C /m9t2,KB  
6.1.6  质量检验 .KK"KO5k  
高压喷射注浆施工质量检验可根据工程要求和当地经验,采用开挖检查、钻孔取芯、标  准贯入,载荷试验或围井注水试验等方法进行检验。检验点的数量为施工注浆孔数的1%,并不应少于3点。不合格者应进行补喷。质量检验应在高压喷射注浆结束28d后进行。 QWfwoe&;R:  
竖向承载的旋喷桩复合地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载  荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验的条件时,并宜在成桩28d后进行。检验数量为施工桩总数的0.5%~1%,且每项单体工程不得少于3点。
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五、深基础设计与施工100问 :'.-*Ew  
D`,@EW].  
深基础设计综合介绍和设计之水泥土搅拌法 M.H4ud  
o$Hc5W([Z  
水泥土搅拌法 ,>"1'i&@  
5.3.1  基本知识 DHm$gk  
5.3.1.1  基本概念 scN}eg:5  
水泥土搅拌法分为深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。 v)rN] b]  
水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,就地将软土与固化    剂(浆液或粉体,其中浆液适用于深层搅拌法;粉体适用于(粉体喷搅法)强制搅拌,使软土    硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基承载力和减小沉降    量及其他特征变形,以及作为基坑的防渗帷幕、重力式挡土墙。深层搅拌法可在土中形成水    泥土桩、格栅或地下连续墙,处理深度可达8~12米。 2lXsD;[  
【1】水泥土搅拌法分为干法和湿法两种,其中干法是指(         )。 Gz ^g!N[  
A、深层搅拌法;   qlDLZ.  
B、粉体喷搅法;   0^{zq|%Q!  
C、水位以上水泥土夯实桩法;   Lf7iOW9U3  
D、喷粉后加水法; M!mTNIj8~  
答案:B                                 ,]20I _  
5.3.1.2  适用范围 aJIj%Y$  
水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。 PP$Ig2Q  
用于处理泥炭土、有机质土塑性指数Ip大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定其适用性。冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。 OJ] {FI  
5.3.2  加固机理 X9zTz2 Fy  
水泥土搅拌法加固机理包括对天然地基土的加固硬化机理(微观机理)和形成复合地基  以加固地基土、提高地基土强度、减少沉降量的机理(宏观机理)。 ITq+Hk R  
5.3.2.1  水泥土硬化机理(微观机理) >8jDW "Ua  
当水泥浆与土搅拌后,水泥颗粒表面的矿物很快与黏土中的水发生水解和水化反应,在  颗粒间形成各种水化物。这些水化物有的继续硬化,形成水泥石骨料,有的则与周围具有一  定活性的黏土颗粒发生反应。通过离子交换和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团  粒;通过硬凝反应,逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物,从而使土的强度提高。此外,  水泥水化物中的游离Ca(OH)2能吸收水中和空气中的CO2,发生碳酸化反应,生成不溶于水的CaCO3,这种碳酸化反应也能使水泥土增加强度。通过以上反应,使软土硬结成具有一定整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土。 Auv/w}zrr  
5.3.2.2  复合地基加固机理(宏观机理) :n>:*e@w%  
通过图5.3-1所示的施工机械,在土中形成一定直径的桩体,与桩间土形成复合地基承担基础传来的荷载,可提高地基承载力和改善地基变形特性。有时,当地基土较软弱、地基承载力和变形要求较高时,也采用壁式加固,形成纵横交错的水泥土墙,形成格栅形复合地基。甚至直接将拟加固范围内土体全部进行处理,形成块式加固实体。 F'|,(P  
【2】水泥土搅拌法的加固机理包括(      ) kZf7  
A、水泥土硬化机理; ^3AJYu  
B、复合地基加固机理; ?CM,k0  
C、置换作用;   'Y>!xm   
D、挤密作用;   QAcvv 0Hv  
答案:A、B gY;N>Yq,C  
5.3.3  设计 #`}g?6VHo  
5.3.3.1  设计必须资料 e#&[4tQF  
工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成,软土层的分布范围、含水量和有机质含量,  地下水的侵蚀性质等。深层搅拌设计前应进行拟处理土的室内配比试验,针对现场拟处理的最软弱层软土性质,选择合适的固化剂、外掺剂及其掺量,为设计提供各种龄期、各种配比的强度参数。对承受竖向荷载的水泥土强度宜取90d龄期试块的立方体无侧限抗压强度平均值;对承受水平荷载的强度宜取28d龄期试块的立方体无侧限抗压强度平均值。 ${e(#bvGZ  
5.3.3.2  设计内容 aLhTaB-va  
1 水泥掺量 tHhY1[A8m  
水泥土搅拌法处理软土的固化剂宜选用强度等级为32.5级以上的普通硅酸盐水泥。水泥的掺量除块状加固时宜为被加固土质量的7%~12%外,其余宜为12%~20%。湿法的水泥浆水灰比可选用0.45~0.55。 zKgW9j<(  
2 外掺剂 YQe @C  
外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料,但应避免污染环境。外掺剂主要有木质素磺酸钙、石膏、磷石膏、三乙醇胺等。木质素磺酸钙是一种减水剂,试验表明,它对水泥土强度影响不大,石膏和三乙醇胺对水泥土的强度有增强作用,水泥~磷石膏对大部分软黏土来说是一种经济有效的固化剂,一般可节省水泥26%。 &[JI L=m5  
3 置换率与加固深度 Dt.OZ4w5  
置换率指被加固土面积与拟加固场地面积的比率,主要取决于设计要求的复合地基承载  力大小。竖向承载的搅拌桩的长度应根据承载力和变形的要求确定,并宜穿透软弱土层到达  承载力相对较高的土层;为提高抗滑稳定性而设置的搅拌桩,其桩长应超过危险滑弧以下  2m。此外,湿法的加固深度不宜大于20 m,干法不宜大于15m,水泥搅拌桩的桩径不应小于500 mm。 b @5&<V;r2  
4 承载力 VJuPC  
竖向承载的搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。桩端以下未处理土层的压缩变形值可按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的有关规定确定。 NL2n\%n  
5.3.3.3  其他 T73saeN  
1 加固范围 Zw"6-h4  
竖向承载水泥搅拌桩复合地基设计时,搅拌桩平面布置可根据上部结构特点及对地基承  载力和变形的要求,采用柱状、壁状、格栅状、块状等处理形式。可只在基础范围内布桩,独立基础下桩数不宜少于三根。柱状处理可采用正方形或等边三角形等布桩形式,其桩数可  按下式计算: p7 2+:I  
              n=mA/Ap                                   5.3-6 %3"3OOT7  
式中:n为桩数;A为基础底面积,Ap为桩截面面积。 cC WOG d  
2 褥垫层 V}@c5)(j  
竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层。褥垫层厚度可取200~300  mm。其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等,最大粒径不宜大于20 mm。褥垫层有利于发挥桩间土承载力,同时,可降低桩顶应力的集中,此外,还有使桩顶受力趋于均匀,避免由于桩顶剔凿不平、基础与桩顶直接接触时桩体中产生局部过大应力使桩体过早破坏的作用。 -hhE`Y  
3 深层搅拌壁状处理用于地下临时挡土结构时,可按重力式挡土墙设计。为了加强其整体性,相邻桩搭接宽度宜大于100mm。 <1_?.gSi  
5.3.4  施工 /sJk[5!z  
5.3.4.1  基本要求 Fv e,&~  
水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。当桩周为成层土  时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。 搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹 配,以确保加固深度范围内土体任一点均能经过20次以上的搅拌。竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300~500mm厚的土层。开挖基坑时,应将上部质量较差桩段挖去。施工中应保证搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%;桩位偏差不得大于50mm,桩直径和桩长不得小于设计值。     :sM|~gT  
5.3.4.2  施工顺序 rPr#V1}1a  
如图5.3-1所示,深层搅拌施工可按下列步骤进行:①搅拌机械就位、调平;②预搅下沉至设计加固深度;③边喷浆(粉)、边搅拌提升至预定的停浆(灰)面;④重复搅拌下沉至设计加固深度;⑤根据设计要求,喷浆(灰)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;⑥关闭搅拌机械。     ("mW=Ln  
在预(复)搅下沉时,也可采用喷浆(灰)的施工工艺,但必须确保全桩长上下至少重复搅拌一次。    此外,搅拌机预搅下沉时不宜冲水,当遇到较硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应  考虑冲水成桩对桩身强度的影响。搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,应有专人记录。 rA{h/T"  
5.3.5  质量检验 7Zr jU {  
1 施工质量检验 /"Rh bE   
搅拌桩应在成桩后7d后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆(灰)面下0.5m),目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径。检查量为总桩数的5%。成桩3d内,可用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性。检验桩的数量应不少于已完成桩数的1%,且不少于3根。 经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时,应在成桩28d后,用双管单动取样器钻取芯样做抗压强度检验,检验数量为施工桩总数的0.5%,且每项单体工程不得少于3点。 !YAkHrF`[0  
2 竣工验收 5F&i/8Ib  
竖向承载的水泥土桩复合地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩  载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验的条件时,并宜在成桩28d后进行。检验数量为施工桩总数的0.5%~1%,且每项单体工程不得少于3点。 l m-ubzJN  
【3】当采用N10对水泥土搅拌桩进行桩体均匀性检验时,应在成桩(    )天内进行。 {`l]RIig  
A、1; v }P~g  
B、2;             I caIB)  
C、3; ;#f_e;  
D、4; =ngu*#?c4  
答案:C iHQFieZ.E  
【4】竣工验收时,对于竖向承载的水泥土搅拌桩,其承载力检验应采用(       )。 ; Sh|6  
A、应采用复合地基载荷试验; A+ Z3b:}~  
B、应采用单桩载荷试验; f~W.i]  
C、应采用地基土载荷试验;   $W` &7  
D、应采用N10检验桩体均匀性及密实度;   (}] 74Lc  
答案:A、B
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五、深基础设计与施工100问 | %6B#uy  
/A##Yv!biR  
之后我会陆续和大家分享和介绍一下各种桩的综合技术和设计的, (;Lz `r'  
在此之前想和大家分享一下桩施工技术要点 8>O'_6Joj  
xp><7{  
施工技术要点 TvM{ QGN  
1 成桩工艺 BWw7o{d  
水泥粉煤灰碎石桩的施工,应按设计要求和现场条件选用相应施工工艺。常用的成桩工  艺有如下三种。 ;|9VPv/  
1)长螺旋钻孔灌注成桩 \^':(Gu4o  
适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土,适用于成孔时不会发生坍孔现象,且当周围环境对噪音、泥浆污染要求比较严格时。 o)1wF X  
2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩,适用于黏性土、粉土、砂土以及对噪音或泥浆污染要求严格的场地。施工时,先用长螺旋钻钻孔达到设计孔深后,提升钻杆,同时用高压泵将桩体混合料通过高压管路及长螺旋钻杆的内管压到孔内成桩。本施工方法噪音低。 @RT yCr  
3)振动沉管灌注成桩 F fl`;M  
适用于粉土、非饱和黏性土及素填土地基,且周围环境对噪音要求不严的场地。由于振  动沉管打桩机施工效率高,造价相对较低,因此,目前采用该工艺的较多。采用振动沉管工艺时,由于要产生挤土效应,有可能对周围环境造成影响,且易造成相邻桩移位、开裂或上浮等,因此要妥善制定施工方案。 r]8tl  
2 成桩施工顺序 => -b?F0(c  
以采用振动沉管灌注成桩施工工艺为例,施工顺序如下。 l\MiG Na  
1)桩机进入现场,根据设计桩长、沉管人土深度确定机架高度和沉管长度进行设备组装。    2)桩机就位,调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于1%。 "fz-h  
3)启动马达沉管到预定标高,停机。 aU#8W.~  
4)沉管过程中做好记录,每沉1m记录电流表上的电流一次。并对土层变化处予以说明。 V<ODt%  
5)停机后立即向管内投料,直到混合料与进料口齐平。混合料按设计配比经搅拌机加水拌和,拌和时间不得少于1 min,如粉煤灰用量较多,搅拌时间还要适当放长。加水量按坍落度3~5 cm控制,成桩后浮浆厚度以不超过20cm为宜。 M(oW;^B  
6)启动马达,留振5~10s,开始拔管,拔管速率一般为1.2~1.5 m/min,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速率还应放慢。拔管过程中不允许反插。如上料不足,须在拔管过程中空中投料,以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应考虑计人保护桩长。 o{>hOs &  
7)沉管拔出地面,确认成桩符合设计要求后,用粒状材料或湿黏性土封顶。然后移机进行下一根桩的施工。 >o'D/'>ku  
8)施工过程中,抽样做混合料试块,一般一个台班做一组(3块),试块尺寸为15 cm×15 cm×l5cm,并测定28d抗压强度。 VO++(G)  
3 易出现问题及处理措施 @0B<b7Jv  
CFG桩施工时易出现的问题及相应处理方法如下。 /j3oHi$  
1)桩体上浮 F~RUb&*/<  
当采用振动沉管灌注成桩时,在软土中当布桩较密时,由于软土的渗透性低,特别是饱和软土,大量桩体的快速沉入必然引起土体的水平位移与隆起,使桩体上浮,桩端与持力层脱空,或者桩身断裂、上段桩与下段桩脱空。此类桩在进行单桩静载试验时的典型Q-S曲线如图5.1-4所示。加载至桩侧摩阻力达到极限后,桩向土中快速刺入,当桩端下沉至与桩端土或下段桩接触紧密后端阻力发挥作用,Q-S曲线变缓,直至端阻力或下段桩承载力达到极限而使Q-S曲线再次陡降。 vR+(7^Yy  
对上浮的桩可采用快速静压的方法。                 l  4~'CLi  
2)桩体偏位 MQR2UK (  
与发生桩体上浮情况类似,先施工的桩受到后期施工桩的影响而位移,可通过合理安排  打桩流程来解决。但桩位密集且土质以饱和黏性土为主时,应尽量采取非挤土成桩工艺。 MY1 tYO  
3)桩身断裂 (Grj_p6O  
采用振动沉管灌注成桩时由于拔管速度快、沉桩挤土的影响、机械开挖碰撞桩头等均埸造成桩身断裂,一些工程桩身断裂者可达总桩数的40%以上。应在选择设计、选择沉桩工    艺及施工过程控制等各方面综合考虑解决。此外,采用振动沉管灌注成桩工艺时,还应注意对周围环境可能产生的影响。 u'?t'I  
V@cRJ3ZF  
4、 质量检验 9chiu%20  
(1)、 施工质量检验 mb\vHu*53  
施工质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯    填度和桩体试块抗压强度等。 AS4m227  
(2)、 竣工验收质量检验 0ZPPt(7  
竣工验收质量检验应采用复合地基载荷试验。检验必须在桩体强度满足试验荷载条件时进行,一般宜在施工结束28d后进行。试验数量宜为总桩数的0.5%~1%,单体工程的试验数量不应少于3个试验点。此外,还应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验,检测桩身结构完整性。 a$;+-Y  
【例题】在进行复合地基载荷试验时,试验点的选择应本着(       )的原则。 *4A.R&Vu  
A、随机分布; { SK8Mdn  
B、甲方指定; `Gsh<.w!7  
C、先施工的桩; *7!}[ v_  
D、先相对软点的位置                 ^_2Ki   
答案:A
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土老帽 土币 +499 - 2010-04-16
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只看该作者 381楼 发表于: 2010-04-12
- 隧道工程调查的内容有哪些? sM~CP zMa  
?9=yo5M}  
答:1)自然概况      地形地貌特征 (m.]0v*&c  
2)工程地质特征  地层、岩性及地质构造特征 ?6uh^Qal  
3)水文地质特征  地下水类型、地下水位、含水层分布及侵蚀性,异常涌水突水等 1Rl`}7Km  
4)不良地质地段  影响隧道洞口安全或洞身稳定的不良地质和特殊岩土地段,查明其类型、规模及发展趋势等;有害气体,放射性元素危害等。 i?*&1i@  
5)地震基本烈度等级  确定烈度界线的具体位置,分析地震对工程的影响 :(I)+;M}P  
6)气象资料   气温、气压、风力、湿度、降水量、冻深等 kv`x  
7)施工条件  建筑材料及可以供应的水电情况,交通管线情况,以及补偿对象的调查等。   @JN%P} 4)  
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土老帽 土币 +99 - 2010-04-16
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只看该作者 382楼 发表于: 2010-04-12
褶皱区隧道如何选址有利? <-FZ-asem  
答:隧道通过褶皱区时,通常尽量的选择在翼部通过,因为轴部岩层弯曲较大,岩层挤压破碎,水文地质条件不良。如果条件限制,必须从轴部通过时,下面从三个方面分析向斜和背斜对隧道的利弊。 ,wZ[Y 3  
1)从地下水汇流分析:顺层流动的地下水在向斜轴部汇集,在背斜轴部则远离轴部疏散,故背斜轴部有利。 S5bk<8aPP  
2)从隧道所受围岩压力分析:隧道从向斜轴部通过,隧道中间受力大,两端洞门附近受力小,背斜正好相反;一般来讲,隧道洞门是隧道最薄弱的环节,故向斜有利。 5zEl`h  
3)从施工过程中洞顶落石情况分析:背斜轴部节理由下向上成扇形分布,岩层被节理及层理切割成上大下小的楔形块体,岩块下落困难,背斜对施工有利。  ocL  
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什么是岩体的流变特性,包括哪些方面? DYzVV(_J"  
岩体变形的时间效应,称为岩体的流变特性,即岩体在外部条件不变的情况下,应力或变形随着时间而变化的现象。 ;Oe6SNquT  
流变包括两方面:一种是指作用的应力不变,而应变随时间增长,即所谓蠕变;另一种则是作用的应变不变,而应力随时间而衰减,即所谓松弛。
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