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山東茂隆新材料 2023-05-15 3251
當鉆孔灌注樁澆筑成樁后,有時會出現樁長小于預期的設計長度,此時該如何處理呢?
加固方法由兩方面入手:第一,從設計荷載分析,1.復核單樁承載力富裕系數,一般配樁時存在一定的富裕量;2.復核上部荷載,當單樁豎向承載力相差不大時,是否可以考慮減少上部荷載來解決問題。第二:解決樁身承載力不足:
1、補樁是最簡單的方法,但相對來說費用比較高。
2、當地基土與目標承載力的差距小于等于15%時,可以采用復合地基加固法,讓地基土參與承載力工作。
3、當樁底位于可塑性或軟塑性土層,或者松散稍密的粉土地層時,樁底注漿法是一種比較有效的方法。它可以提高樁端承載力并將樁底內力傳遞到持力層。
4、當樁身較長時,可以采用樁側注漿法,在一定范圍內利用地基土對樁身進行加固,以提高樁側地基土的摩擦力。同時,在承臺周圍進行加固,并且需要進行靜載試驗來驗證和核實。
①建議請設計院進行驗算,也許處理不是必須的,因為目前的設計安全系數已經很高。
②采用了“偷工減料”的方法。首先確認原先樁長能否滿足現在的要求,如果不行則需要增加樁,并建立一個承臺。
若現場的打樁灌注樁未達到設計標準,需對地基進行強化,豆工總結出以下一些加固地基的方式:
一、強夯法
強夯法是一種地基加固方法,通過從幾十米高處自由落下幾十噸的重錘對土進行強力夯實,以提高土壤承載力并降低壓縮性。這項技術是在重錘夯實法的基礎上發展而來。
首先在施工現場進行原位試驗(旁壓試驗、十字板試驗。觸探試驗)取原狀土樣, 測定含水量隨后在試驗室進行動力固結試驗或在現場進行試驗性施工,以取得一系列有關數據, 為按工程要求確定正式施工每一遍的最佳夯擊能、每一點的最佳夯擊擊數, 各夯擊點之間的距離以及前后兩遍之間的間歇時間等提供依據錘重M落距h的確定,主要取決于影響深度H。由于經濟和技術上的種種原因,當前有增大落距h的趨勢。錘的形狀與尺寸應與表層土的類型相適應, 現已有十來種不同形式。
通常情況下,砂質土和碎石填土的錘底面積為4立方米是適宜的,然而對于淤泥質砂,則需要至少6立方米的錘底面積。在確定每個夯擊點的擊數時,應考慮土的最大體積壓縮和最小的橫向移動,通常在5到10次擊之間。夯擊點按照正方形網格排列,其間距根據夯擊坑的形狀和孔隙水壓力上升情況來確定,一般在5到15米之間,初始夯擊點的距離最大,后續幾遍逐漸縮小。最后一遍采用較低的夯擊能進行連續夯擊。在一些工程中,在進行強夯之前會先鋪上砂石層。
一架裝有186個氣胎車輪的專用機架可以運載重達200噸的最大錘。使用該錘進行規定格點和擊數的夯擊后,使用新土或周圍的土填平夯擊坑,并在2-4周的間歇時間內進行下一次夯擊。對于粘土或沖積土,間歇時間通常為2-4天。如有水上升到夯擊坑中,應設法將水排除,尤其是在嚴寒季節更要防止形成冰坑。
二、旋噴法。
旋噴法是一種用于制造高質量混凝土的方法。它的主要步驟包括:
1. 準備材料:水泥、砂子、石子、水以及相應的添加劑。
2. 將水泥、砂子、石子和水按照一定的比例混合,攪拌均勻。
3. 將混合材料倒入旋噴機中,加入適量的添加劑,并攪拌均勻。
4. 啟動旋噴機,將混合材料噴到需要建造的部位上,以達到所需要的厚度和強度。
5. 等待混凝土凝固,并進行必要的維護和檢查。
旋噴法能夠制造出質地均勻、密實、抗壓強度高的混凝土,適用于各種建筑物、橋梁、道路和水利工程等工程。
旋噴法是在普通化學注漿法(即所謂靜壓灌漿的基礎上發展起來的一項新技術)的基礎上發展起來的。
旋噴法是一種使用高壓泵將漿液通過特殊噴嘴噴入土層的方法,該噴嘴在噴射漿液時一邊緩慢旋轉一邊徐徐提升。
旋噴法的施工程序如下:首先進行地質勘探和基礎處理,以確保場地平整和基礎牢固。然后安裝旋噴噴嘴和控制系統,并調整噴嘴數量和噴速,以適應施工要求。接下來,進行混凝土噴射,根據設計的參數控制噴射速度和壓力,以達到所需強度。最后,進行養護和檢驗,以確保混凝土達到要求的質量標準。
鉆機就位,進行噴射性能檢驗。
鉆桿開始以低壓射水推進,開始進行鉆孔。
鉆完孔后,用高壓將漿液輸人洞內。
旋噴桿在提升的同時,一面旋轉一面進行推進。
在樁完成后,提出鉆桿進行低壓沖洗,清除管路中的雜物,然后將機械移動到需要旋噴第二根樁的地方,再重復上述工序。
高壓漿液通過水平噴流不斷切削土壤并強制土壤進行攪拌混合,最終形成一個圓柱形凝固體,即旋轉噴射樁,由一圈圓盤狀混合物不斷堆積形成。旋噴樁的直徑通常為0.5-1.5米,長度可達40米。其強度高、滲透系數小,可用于地基加固和截水防滲。旋噴時有兩種向上提升的方法:連續提升法和階段提升法。連續提升法是在旋噴時以一定速度連續向上提升鉆桿,直至全樁旋噴完成;階段提升法則是在一個地層標高連續噴射三圈,然后提升一個間距,重復以上步驟直至完成全樁噴射工作。
三、灌漿法。
該方法用于在混凝土結構中注入黏性漿料,以增強其強度和穩定性。灌漿法通常包括以下步驟:
1. 準備:清洗和檢查混凝土表面,確保沒有裂縫或其他問題。
2. 制備漿料:根據具體需求,制備適合的漿料。常用的漿料包括水泥、砂、石子和水等。
3. 施工:將漿料注入混凝土內部。可以使用灌漿槍、噴射器或手動泵等設備進行施工。
4. 固化:等待漿料固化,通常需要幾個小時到幾天時間。
5. 檢查:檢查混凝土表面和內部是否達到預期的效果,如果需要,可以進行后期處理或修復。
灌漿法是一種地基處理技術,通過壓送設備將漿液注入土顆粒之間的孔隙中,以降低地層滲透性、增強地層強度、膠結原來松散的土粒,從而防止地層變形。其中,漿液可以通過透、填充和擠密等方式注入地層中。灌漿法適用于各種土木工程的需求,包括建筑工程、橋梁工程、隧道工程等。灌漿施工通常采用分段灌漿法則和逐漸加密法則。在灌漿施工過程中,漿液必須被限制在灌漿范圍內,并對灌漿孔有序逐漸加密。主劑、溶劑和各種外加劑混合而成灌漿材料,主劑通常被稱為灌漿材料。灌漿材料通常分為化學灌漿材料和固體顆粒灌漿材料兩種基本類型。
施工工藝:錨定板和肋柱應預留拉桿孔道,錨定板、肋柱與螺絲端桿連接處,在填土前宜用瀝青砂漿充填,并用瀝青麻筋塞縫,外露的端桿和部件也在填土下沉基本穩定后,再用水泥砂漿封填。拉桿及錨定板埋設時,應在填土夯填至拉桿高度以上20 cm后再挖槽就位。錨定板前方超挖部分應用混凝土或灰土回填夯實。挖槽時,宜使錨定板比設計位置抬高3 mm一5 mm,不得直接碾壓拉桿或錨定板。為了防止墻面向外傾斜或避免由于視差而產生的不安全感,肋柱在施工時,均嚴格按照設計要求預留一定的后仰度,即肋柱向填土一側仰斜5%的角度。錨定板擋土墻應在墻背底部至墻頂以下0.5 m范圍內,填筑0.3 m厚的滲水性材料或用無砂混凝土板、土工織物作為反濾層,表面設泄水孔做排水措施。
四、采用高壓噴射注漿法。
高壓噴射注漿法是一種新型的地基加固方法,它是在傳統注漿法的基礎上,采用高壓噴射技術而發展而來的。與其他地基處理方法相比,這種方法具有適用范圍廣,施工簡便,且耐久性較好等特點,因此被視為一種很好的地基處理方法。
高壓噴射注漿法機理高壓噴射注漿法是利用高壓水或漿液射流切割攪拌地層,同時射入水泥漿或復合漿液,形成新的凝結體,改變了原地層的結構或全置換成新復合材料結構,提高承載力或原地基的防滲能力,達到加固地基和防滲的目的。其工藝是利用鉆機或其他造孔設備造孑L,然后把帶有噴頭的注漿管下至土層的預定深度,由高壓水泵或高壓泥漿泵把漿液以10~25Mpa的高壓射流在噴嘴中射出,以沖擊和破壞預定深度地層的土體。該射流能量大,速度快,當呈脈動狀態的射流動壓強度大于土體強度的時候,土粒便從原土體中剝落下來,一部分細小的土粒隨著漿液冒出地面,其余較粗的土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力作用下,與隨之射入的水泥漿等漿液滲攪混合后,按一定的漿土比例和質量大小規律地重新排列,在土體中形成凝結體。噴射時,若一面提升一面旋轉,則形成柱狀體即旋噴樁,若一面提升一面按一定的方向角度擺動,則形成墻狀體。高壓噴射注漿的施工機具,主要由高壓泥漿泵及鉆機兩部分組成。由于采用的噴射方式不同,單管、二重管和三重管旋噴作業所使用的機具類型和數量不同,主要包括鉆機、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機、注漿特種鉆桿、注漿管、噴嘴、高壓膠管、輸漿管、流量計、漿液攪拌機等。
五、水泥土攪拌法在地基處理和加固方面的應用及其機理。
利用水泥等材料作為固化劑,通過特制的攪拌機械對軟土和固化劑進行強制攪拌,從而形成具有整體性、水穩性和一定強度的水泥加固土,進而提高地基土強度并增大變形模量的方法被稱為水泥土攪拌法。
借助復合材料制造的樁。
復合材料樁是一種新型的軟土地基加固方法,是在碎石樁、深層攪拌樁、CFG樁等基礎上發展而來的。該方法主要采用工業廢渣粉煤灰為主要成分,加入石灰、工業芒硝或磷石膏等工業廢渣作為激發成分,再加入砂、石子或其他顆粒狀的工業礦渣作為骨料,配制而成低強度素混凝土樁。通常采用小直徑、淺處理,一般樁徑為15-25cm,加固深度為8.0m,并采用梅花形或正方形布樁,在加固軟土地基的同時形成承載力較高的復合地基。
(1) 復合材料樁的加固機理是: 首先振動成孔并擠密地基土,然后加復合材料并振動拔管, 振密樁體復合材料且進一步振密樁間土, 樁機移位施打下一根樁。經以上作用, 便在加固區域形成了以復合材料樁為增強體的復合地基。
復合材料樁復合地基有多種優點,包括施工機具小型化、施工速度快、就位精度高,相對于其他復合地基而言,其施工工藝更為合理。此外,復合材料樁復合地基還能有效改善樁間土的物理力學性質,并因其適中的強度使樁土之間形成理想的樁土應力關系,從而充分發揮樁間土的承載力。與其他地基相比,復合材料樁復合地基的工程造價較低,通常同體積的材料價格為CFG樁的60%左右,而設計承載力相同時,工程總造價為CFG樁的85%左右。
七、石灰樁(lime pile)
為了加快軟弱地基的固結,石灰樁是一種在地基上鉆孔并注入生石灰形成的吸水柱體。
透過機構混合,加入適量的石灰來重塑軟土。石灰與土壤礦物會發生化學反應,形成一種復雜的不溶于水的硅酸鈣凝膠,凝膠能夠將土顆粒粘結在一起,并形成網狀結構,使土顆粒之間聯系得牢固。這種硅酸鈣凝膠能夠包裹和聯結土顆粒,這樣改善了土的物理和力學性質,同時發揮了石灰固化劑的強化作用。總的來說,石灰的基本作用是:
(1)生石灰與地基軟粘土通過強制做拌均勻,很快產生水化作用,形成Ca(OH)2。在這生石灰變為熟石灰的過程中,產生的熱量促進水分蒸發,使軟土地基的含水量降低,同時石灰體積產生膨脹,此時膨脹力所作的功轉化為周圍土的變形位能。例如廣東省云浮硫鐵礦專用線有一座4.5m蓋板涵基礎采用石灰噴粉深層攪拌處理軟基,鉆頭直徑為500ram,形成石灰樁之后,在粉細砂層直徑增大為520mm,在軟土層直徑內直徑增大為600-700mm,樁體體積增大,對周圍土起了壓密作用。
(2)熟石灰的Ca2+離子在水的作用下與軟土顆粒產生絮凝反應作用,這一反應過程使軟土顆粒結合水膜厚度減薄,土的塑性降低,土粒間的粘結力增加,土體強度和水穩定性提高。上述兩種化學反應過程,主要發生在生石灰與軟土強制攪拌混合后的數小時內,是石灰對軟粘土的早期基本作用。
(3)熟石灰與粘土顆粒中的活性硅鋁礦物進一步緩慢地產生化學作用,過程中又吸收熟石灰漿中的水分,形成結晶和生成鋁酸鹽和水化硅酸鈣,改變了粘土的結構。這一反應過程將持續數年,是石灰對軟粘土的后期作用。
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