关于客运专线CFG桩施工质量控制

一、工程概况 武广客运专线DIK1583＋500～DIK1584＋010段路基，全长510m。本段路基基底采用CFG桩进行加固工程数量约10万延米。桩径为0．5m,桩间距1．4～2．0m，等边三角形布置，CFG桩采用扩大桩帽形式，桩顶设置0．6m厚碎石垫层，垫层中铺设一层强度≮80KN／m双向土工格栅。该段路基表层为粉质黏土，其下为风化的泥质砂岩。CFG桩施工工艺已经成熟，其控制好质量的关键是做好成桩后的成品保护。     

基于MEMS传感器测试的黏性土-混凝土力学特性研究

为更好地测量桩与土界面处的孔隙水压力和径向土压力，在混凝土试块表面安装硅压阻式微电子机械系统(MEMS)传感器，安装方式为开孔嵌入式。通过大型直剪实验系统对不同湿度条件下，含水率分别为18%、20%、25%和28%的粉质黏土-混凝土界面进行力学性能研究，分析了粉质黏土-混凝土界面的抗剪强度特性受水分特性的影响。对混凝土界面性能进行实验研究，结果表明，随着黏性土含水率的增大，界面抗剪强度、剪切破坏位移和界面残余剪切应力均呈先增大后减小趋势，含水率在20%～28%存在一个最优含水率使得界面抗剪特性最优。由此可知，粉质黏土-混凝土界面的抗剪强度特性受含水率影响十分明显，实验结果可为静压桩的工程实践提供借鉴与参考。     

黏性土地区螺杆灌注桩竖向承载力静载试验

目的研究螺杆灌注桩单桩竖向承载力,为其在粉质黏土地区实际工程应用提供合理的设计依据.方法通过螺杆灌注桩的静载试验数据,结合螺杆桩的工作机理,根据土层假设不同的螺杆桩极限承载力侧摩阻力标准值提高系数,建立不同土质情况下承载力等式,利用方程求根及矩阵线性回归等数学方法得到桩在粉质黏土中的侧摩阻力提高系数,建立单桩竖向极限承载力标准值计算公式.结果桩周土为软塑黏土、可塑黏土、硬可塑黏土、硬塑黏土时,桩极限侧摩阻力标准值提高系数分别为1.0~1.2、1.2~1.3、1.4~1.6、1.6~1.8.结论螺杆灌注桩单桩竖向极限承载力相比现行规范中经验参数法计算得到的承载力数值提高较大,研究结果对螺杆灌注桩在粉质黏土地区的设计和施工具有指导意义.     

基于邓肯-张模型的低液限粉质黏土-砂的强度规律

目前研究中着重研究单一类型土体的力学特性,忽略了对各类型土体共存条件下的相互作用,各类土体间协调性研究仍有较大空白.根据现场实际工程状况以及对低液限粉质黏土-砂地层的研究需要,通过标准三轴实验研究低液限粉质黏土和砂大量共存地层含砂率和含水率因素对该地层强度变化的作用规律以及邓肯-张模型的适用性.试验研究表明:与粉质黏土层相比,低液限粉质黏土-砂层土体强度较小;低液限粉质黏土-砂层中含砂率对土体强度的影响存在明显的分界;低液限粉质黏土-砂地层含水率对土体强度的影响与含砂率和地应力有关;低液限粉质黏土-砂层较好地符合邓肯-张双曲线增量弹性模型.     

郑州市域粉质黏土相似材料配比试验研究

文章结合郑州市轨道交通10号线盾构下穿南水北调干渠工程，针对盾构掘进的粉质黏土地层工况，根据相似理论计算相似材料的相似比尺，通过大量的相似材料配比试验，配制出一种新的粉质黏土相似材料，相比于原状粉质黏土，该相似材料呈现出“高密度、高摩擦角、低黏聚力、低压缩模量”的性质特点；通过对铁粉质量、锯末质量比、膨润土质量比、水质量4个因素的敏感性分析，获得铁粉、锯末等基础材料对相似材料物理力学性质指标的敏感性，并提出严控含水量的重要性。研究成果可为开展粉质黏土相似模型试验提供相似材料配比方案，为郑州市域该土层内的相关工程建设提供参考。     

波速测试法在冻结粉质黏土强度研究中的应用

采用超声波技术测定冻土强度指标和分析其影响因素是目前冻土学术界及冻土工程领域研究的重点课题,冻土纵波波速与温度和含水率关系研究是该课题研究的重要和关键内容.用SYC-2型超声波测试仪和20 kHz超声换能器实测了不同温度和不同含水率下冻结粉质黏土的纵波波速,对实验数据进行了分析,结果表明:含水量一定时,总的趋势是冻结粉质黏土纵波波速随冻结温度的降低而增加,-7 ℃是冻结粉质黏土波速增长的拐点,-20 ℃是冻结粉质黏土波速快速增长的拐点;冻结温度一定时,其纵波波速和冻土强度随含水率的增加有下降的趋势,含水率20%是纵波波速变化的拐点, 含水率大于24%时,纵波波速增长趋于平缓.文章结论对冻土工程设计与施工及基坑挡土墙冻结工程有较强的参考价值.     

桩侧注浆提升既有桩基承载特性试验与数值模拟

为揭示粉质黏土地层既有桥梁桩基的桩侧注浆加固机理,本文通过模型试验研究了注浆压力、水灰比对桩侧土体加固模式及加固效果的作用关系,采用数值模拟获取了桩侧注浆对既有桩基承载特性作用规律。研究结果表明,水泥单液浆在粉质黏土地层中以挤密劈裂的加固方式为主,水泥浆液扩散模式呈现直线式、放射式;粉质黏土注浆加固效果与注浆压力正相关,随水灰比的升高而呈现先升高后降低的趋势。桩基桩侧加固可以有效的提高加固范围内的侧摩阻力,桩基深部相较浅部侧摩阻力提升更明显。     

乐山浅切丘陵区粉质黏土物理力学参数概率分布特征

随着乐山城镇化建设延伸至浅切丘陵区,其广泛分布的第四系粉质黏土成为工程建设的地质背景。针对工程地质特性将其划分为常年饱水沟谷区坡洪积粉质黏土(A类)、季节性饱水沟谷区坡洪积粉质黏土(B类)以及沟缘、斜坡区残坡积粉质黏土(C类);并对三类粉质黏土部分物理力学参数变异性进行对比研究。基于χ2拟合优度检验及可靠性截断概率,建立了浅切丘陵区粉质黏土概率密度函数及其最优概率分布模型,给出了各类粉质黏土物理力学参数的建议取值范围。结果表明:1粉质黏土力学参数变异性物理参数,不同类粉质黏土参数变异性A类B类C类;2物理参数最优分布模型多为正态分布,力学参数最优分布模型多为对数正态分布;3对比不同类粉质黏土,B类、C类粉质黏土参数的最优分布模型多为正态分布,A类粉质黏土参数最优模型多为对数正态分布。以P=0.683为样本参数可靠性截断概率,给出了乐山浅切丘陵区粉质黏土参数建议值范围,为该地区岩土工程可靠性设计提供科学依据。     

桩端后压浆在涡河大桥桩基中的试验研究

基于亳州涡河大桥桩基工程,文章进行了皖北地区粉质黏土地质条件下灌注桩后注浆试验;分析讨论了压浆试验装置的布设、压浆工艺、载荷试验的方法及影响质量的关键因素;针对粉质黏土的特点采用三次循环压浆法压浆,运用荷载箱法测试原桩和后压浆桩极限承载力,采用理论方法计算桩基承载力,理论计算结果具有实际应用价值。试验表明,后压浆桩极限承载力提升了41.7%,桩基力学性能得到很好的改善。文中给出的控制影响后压浆桩基施工质量的技术措施可供类似工程参考。     

闽南地区水泥土工程特性实验

为研究闽南地区常见土体制作的水泥土的工程特性,将淤泥、粉质黏土和粉砂分别与一定量的水泥浆混合制备水泥土试样,测定水泥土重度、强度、压缩模量、应力-应变及渗透系数。结果表明:三种土体制备的水泥土重度比原状土提高1%～7%,水泥土搅拌桩形成的复合地基不会对下部土体产生过大的附加应力和附加沉降。当水泥掺量由5%增大至20%时,淤泥、粉质黏土和粉砂制备的水泥土强度依次增大,增大幅度为原状土的1～2倍;水泥弹性模量也增大,与水泥掺量近似指数关系;渗透系数减小。当荷载较小时,水泥土应力-应变近似直线关系,当荷载超过了极限强度时,水泥土进入塑性变形阶段,破坏时存在残余应变。水泥土龄期由28 d增至60 d,其强度增长12%～36%。该研究为水泥土工程提供了基础数据。     

粉质黏土地区微型桩群桩基础群桩效应研究

探讨微型桩群桩基础在粉质黏土地层条件下的群桩效应和竖向承载性能.通过在川西地区开展的现场真型试验,将现场试验结果、数值模拟以及理论计算结果进行对比.结果表明:微型桩群桩基础在该地层条件下具有良好的抗压性能,试验基础极限抗压承载力可达2 700 kN,利用实体周长法得出的群桩效应系数与数值模拟方法最为吻合.在粉质黏土地层...     

暗挖车站洞内地下连续墙施工地层效应分析

地下水资源对经济社会的可持续发展具有十分重要的作用。为了拥护国家对水资源的保护政策,北京地铁16号线在施暗挖车站——看丹站首次尝试以导洞内地下连续墙替换传统边桩施工的方式,以期达到承载和止水的双重目的。虽然施作的试验段取得了较好的效果,但北京地区地层复杂,局促低矮空间内的洞内地连墙施工能否大范围顺利推广实施仍存在争议。以北京地铁16号线看丹站、首都机场西沿线北新桥站和北京地铁7号线广渠门外站为代表,采用Midas软件对边导洞内地下连续墙施工过程进行数值模拟,揭示北京地区砂卵石、粉质黏土和砂卵石-粉质黏土互层三种典型地层条件下洞内地下连续墙施工诱发的环境响应。结果表明：(1)在其他条件相同的情况下,砂卵石地层中地下连续墙施工引起的地表沉降值最小,粉质黏土地层地下连续墙施工引起的地表沉降值最大;(2)洞内地下连续墙施工引起导洞拱顶沉降值大小排序为：砂卵石地层<砂卵石-粉质黏土互层地层<粉质黏土地层;(3)相比于砂卵石-粉质黏土互层地层及粉质黏土地层,砂卵石地层条件下,洞内地下连续墙施工引起的围岩塑性应变值及应变范围最小,对周围土体扰动较小。     

黏粒含量对粉质黏土土水特性影响的试验研究

粉质黏土分布广泛,其土水特性受黏粒含量影响显著。为揭示黏粒含量对粉质黏土土水特性的影响规律,采用离心机对不同黏粒含量粉质黏土进行脱水条件下土水特性测试试验。首先,制备六组干密度相同的不同黏粒含量粉质黏土试样,并通过密度计与筛分联合测定法获得试样颗粒级配曲线和黏粒含量。然后,通过调节离心机转速得到不同基质吸力对应的土样总质量与含水量,并基于Van-Genuchten模型拟合土样土-水特征曲线,进而分析黏粒含量对土-水特征曲线的影响。研究结果表明:(1)不同黏粒含量粉质黏土的体积含水率均随基质吸力增加逐渐减小且变化趋势基本一致:当基质吸力小于20 k Pa时,含水率接近饱和含水率,大于20 k Pa后含水率随基质吸力增加快速减小;(2)黏粒含量越高,粉质黏土持水能力越强,土体含水率越大,含水率受黏粒含量增加影响的程度呈现先增大后减小的趋势;(3)相同基质吸力条件下,黏粒含量越高,土体含水率越大,在基质吸力大于80 k Pa后不同黏粒含量土样的含水率相差越来越小;(4)残余含水率偏高,吸附的水分仍达到其饱和状态含水量的40%左右。这为进一步进行非饱和粉质黏土软基的水力特性评估提供了技术支持。     

冻结粉质黏土强度特征及影响因素敏感性分析

为研究分析人工冻结粉质黏土强度的影响因素的敏感性,基于粉质黏土物理特性,选取温度、含水率、干密度和加载速率作为冻土强度的影响因素,对长春市某工地的粉质黏土进行冻土单轴抗压强度试验,得到不同影响因素条件下抗压强度随温度变化的特征曲线。基于此,通过正交实验和灰色关联分析法,得出4种影响因素在不同温度区间的敏感度排序。试验结果表明：在-21～-14℃,抗压强度随温度降低而逐渐减小的温度变化拐点为-16℃;在-20～-16℃,干密度的敏感性逐渐增大,并超过温度和含水率的敏感性;当温度介于-30～-16℃时,在人工冻结法施工中可将温度作为重点考虑的研究对象。     

黄泛区长螺旋压灌法CFG桩施工力学问题分析

在地下水较高的粉土、粉质黏土交互土层中采用长螺旋钻孔压灌法施工时,常出现缩颈、桩头下沉、断桩等问题.基于土力学基本理论和施工力学方法,对黄泛区高水位条件下CFG桩病害机理进行分析,表明桩周粉土、粉砂土剪切液化处形成扩径与桩底空孔过长等原因会引起流态混凝土下沉,对上部混凝土产生的拖曳作用可导致桩顶下沉、桩身缩颈.超固结土、灵敏度高的黏土受施工扰动抗剪强度降低,在长螺旋钻杆移出桩孔后孔内流态混凝土产生的侧压力小于相应位置处主动土压力,加剧了这一进程,严重时可形成断桩.提出针对性的设计施工措施,可供研究与工程参考.     

粉质黏土替代膨润土改性泥浆配比试验

为解决土压平衡盾构及车站基坑开挖过程中产生大量废弃粉质黏土的现状,提出一种利用废弃粉质黏土调制泥浆改良盾构渣土的新方案。以沈阳地区粉质黏土为研究对象,通过添加不同的外加剂对粉质黏土泥浆进行改性,研究泥浆土水比、外加剂种类及掺量变化对改性泥浆的漏斗黏度、酸碱度、滤失量和胶体率的影响。通过扫描电镜(scanning electron microscope, SEM)研究了粉质黏土泥浆的微观改性机理。结果表明：纯粉质黏土泥浆自身稳定性差、泌水量大,无法有效改良渣土;碳酸钠和焦磷酸钠对粉质黏土泥浆的改性效果较好,合理掺入量为1%～3%;改性后的粉质黏土泥浆可有效改良砾砂地层渣土的塑流性,合理粉质黏土泥浆土水比为9∶11、焦磷酸钠掺量为3%,注入比为24%～28%。研究结果验证了粉质黏土泥浆用作盾构渣土改良剂的可行性,为废弃粉质黏土再利用提供了新思路。     

基于SEM的长螺旋压灌桩水泥浆液渗透规律

为研究长螺旋压灌桩湿作业下水泥浆液的渗透特性,以某桩-粉质黏土过渡带为研究对象,采用扫描电子显微镜技术对地下水位以下粉质黏土层中的水泥浆液渗透区孔隙结构进行定性和定量分析,借助Image-Pro Plus (IPP)及地理信息系统(GIS)软件分析水泥浆液渗透区域的平均渗透距离、孔隙率、孔隙定向性及孔隙分形维数随深度增大的变化规律.结果表明:随着渗透区深度增加,水泥浆液渗入桩侧土体的平均距离增大,水泥水化产物对孔隙的充填作用增强,纤维状水化产物逐渐发育,胶结形成的空间网状结构范围增大;并且随着渗透区深度增加,桩侧土体孔隙率减小,小孔隙数量增加,大孔隙面积减小,孔隙定向性减弱,微观结构更加复杂.     

软土地基水泥搅拌桩承载力试验及数值模拟研究

为有效解决地基软弱问题，依托某水泥搅拌桩加固软土地基工程实例，通过承载力试验分析复合地基承载特性及其承载力影响因素，运用ABAQUS建立三维计算模型，研究复合地基的承载变形规律，与试验结果相互验证，得到结论：由承载力试验结果可知，提高当量配合比和养护龄期能有效提高地基承载能力，粉细砂、粉质黏土、粉土、细砂地基承载力依次降低；由单桩模拟结果可知，最大竖向应力和桩身下沉难度均随桩身位移的增大而增大；由群桩模拟结果可知，数值模拟所得地基承载力略低于试验结果，在当量配合比及养护龄期对地基承载力的影响方面，两者规律相似，可相互验证。     

浅谈CFG桩的施工

1．工程概况 新阳高速公路B3标段的CFG桩施工段落地层主要由第四系松散堆积物组成．第一层为0．5米左右的耕植土,第二层为2米左右的粘土,第三层为8米左右的淤泥,第四层为2米左右的淤泥质粘土．第五层为4米左右的粘土。试桩段落为K13＋982．00～K14＋052．00,安排1-1-1、1—1—2两台桩机进行试桩。该试桩段落淤泥层较厚,设计桩长均为13米,停灰面（地面以下0.3m）。     

负温和初始含水率对冻结粉质黏土力学性质的影响

温度和含水率是决定冻土性质的两个主要因素.通过开展低温三轴试验,研究了冻结状态下路基粉质黏土在50kPa围压,4个温度水平(-4、-6、-8、-10℃)、4种初始含水率(14.30％、16.20％、18.73％、20.60％)共计16种工况下的变形及强度等力学性质.结果表明:冻结粉质黏土的应力-应变关系在各温度及初始含...