釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術


導語

水泥土攪拌樁系指利用水泥等材料作為固化劑,通過特制的攪拌機械,在軟土地基深處,就地將軟土和固化劑強制攪拌,由固化劑和軟土之間產生一系列物理和化學反應,形成具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥土加固體,從而提高軟土地基的承載力,減少地基沉降。


前言

大量工程實踐表明:水泥土攪拌樁具有施工簡便、工期短、振動小等優點,在軟土地基處理工程中得到廣泛應用。但在應用過程中也發生了不少工程質量事故,造成對水泥土攪拌樁的成樁質量及其對軟土地基的處理效果產生懷疑,許多地方對水泥土攪拌樁施工技術持慎用、甚至限用的態度。

針對目前水泥土攪拌樁存在的問題,在充分研究水泥土攪拌樁的加固機理和影響水泥土攪拌樁成樁質量的基礎上,經多年的探索與實踐,發明了釘形水泥土攪拌樁與雙向水泥土攪拌樁。

常規水泥土攪拌樁存在的問題

1.均勻性差

常規樁由于攪拌葉片無論正向或反向旋轉,均在一個面上切割土體,因而無法充分攪拌土體,形成層狀水泥土攪拌體,導致樁身強度低。

2.漿液上冒

施工過程中,在土壓力、孔隙水壓力、噴漿壓力以及攪拌葉片旋轉力相互作用下,造成攪拌樁筒體內壓力劇增,水泥漿沿鉆桿上冒甚至冒出地面,無法就地攪拌,導致樁身上部水泥含量高及大量水泥漿的浪費。

3.受力不合理

樁徑自上而下完全相同,不能根據地基應力狀態合理布置樁形,且樁間距較小,破壞了土體的天然結構,樁身強度得不到充分利用。

4.經濟效益低

單位體積的軟土地基處理工程量大,施工速度慢,造價偏高。

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖1

常規水泥土攪拌樁芯樣

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖2

釘形與雙向水泥土攪拌樁芯樣

技術介紹

釘形與雙向水泥土攪拌樁是xx攪拌樁特種技術有限公司與xx大學聯合開發的軟土地基處理的新技術,它吸收了常規水泥土攪拌樁的優點,充分利用復合地基應力傳遞規律,在攻克了常規攪拌樁的嚴重缺陷后,發明的一種新樁型與一種全新的施工方法。

釘形與雙向水泥土攪拌樁施工可利用現有的常規水泥土攪拌樁成樁機械作為機架,或沉管灌注樁等通用設備上,配上專用的DM-3型雙向攪拌樁動力箱體設備與多功能鉆頭,采用同心雙軸鉆桿,通過內外鉆桿上葉片的同時旋轉而形成樁體。

在施工過程中,利用土體的主被動土壓力差,使鉆桿上葉片打開或收縮,樁徑隨之變大或變小,形成釘形樁。其他附屬設備均與常規水泥攪拌樁一致。

目前該項技術已獲得多項國家專利,在多個項目得到應用,原采用的四攪兩噴現僅需二攪一噴。最大的處理深度已達到26米,最大的樁徑已達到1.3米。

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖3

雙向攪拌樁鉆頭

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖4

釘形與雙向攪拌樁鉆頭


釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖5

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖6

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖7

釘形與雙向攪拌樁的優點

1.攪拌均勻

由于實現了正反向同時旋轉,使水泥漿與土體得到充分攪拌,再無層狀的水泥土攪拌體。

2.就地攪拌

通過上層葉片的同時反向旋轉,阻斷了水泥漿上冒途徑,強制對水泥漿就地攪拌,冒漿現象徹底解決。

3.擾動小

同心雙軸的正反向旋轉,使土體對葉片產生的水平旋轉力相互抵消,降低了鉆桿的左右搖動,樁周土擾動小。

4.受力合理

釘形樁的變截面結構,與地基中應力傳遞規律相一致,使加固體的受力更加合理,達到更佳的復合效果。

5.易于推廣

使用常規的固化劑,可充分利用現有水泥土攪拌機械,原常規攪拌樁施工操作人員接受短期的指導,即可上崗操作。

6.經濟性

由于柱身強度大幅度提高,樁間距擴大,單位體積的軟土地基處理工程量小,造價降低。

釘形與雙向水泥土攪拌樁釘形與雙向水泥土攪拌樁

工程實例

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖8

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖9

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖10

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖11

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖12

檢測結果對比分析

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖13

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖14

釘形雙向水泥土攪拌樁在軟土地基處理技術的圖15

經濟效益

釘形與雙向水泥土攪拌樁由于樁身強度的大幅度提高及柱身結構的更趨合理,與常規樁相比單樁的承載力大幅度提高,變形下降,樁間距加大,大大降低了處理每平方米的造價.其綜合經濟效益比常規水泥土攪拌樁節省投資15%-35%,并且隨著處理軟土深度的增加,其經濟效益越發明顯。


【本文轉自筑龍巖土】


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