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长板-短桩复合地基处理技术应用试验研究.pdf
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1、中国新技术新产品2024 NO.1(下)-116-工 程 技 术水泥土搅拌桩是处理软土地基的常用方法,但处理深厚淤泥层地质时具有极大的局限性1。某港口铁路车站位于滨海深厚淤泥质大面积软土层上,采用了“塑料排水板+水泥搅拌桩”联合的复合地基处理技术(通常简称为“长板-短桩”)2。为了推广应用该技术,明确加固效果和总结施工参数,本文通过应用试验研究为类似工程提供优化依据。1 工程概况1.1 工程简介本文所述车站北侧距海边 730m,西侧距海边 703m,车站建成后将实现海铁联运货物装卸“零对接”。车站设正线 1条、到发线 5 条,总占地面积超 37 万 m2,其中软基处理面积超 15 万 m2。正
2、线及到发线设计采用塑料排水板联合水泥搅拌桩复合地基处理技术。1.2 地质条件该车站地形地貌为剥蚀丘陵区及冲滨海平原,地层岩性如下。第 1 层,Q4ml素填土,灰黄色、稍湿,松散;第 2 层,Q4mal粉质黏土,灰黄色,软塑,0=100kPa;第 3 层,Q4al+m淤泥质黏土,灰色,流塑,0=50kPa,最深达 30m;第 4 层,Q3al+pl粉质黏土,灰黄色,硬塑,0=150kPa;第 5 层,Q3al+m黏土,灰黄色,软塑,0=120kPa;第 6 层,Q3el+dl粉质黏土,灰黄色,硬塑,0=180kPa。如图 1 所示。淤泥质黏土的物理力学参数指标为天然含水量 46.98%,天然孔隙
3、比 1.32,液限 42.28%,塑限 23.2%,压缩系数 1.08,压缩模量 2.04MPa。2 长板-短桩复合地基处理技术2.1 工后沉降控制原则正线、相邻到发线及场坪工后沉降不超过 30cm。2.2 地基处理技术措施正线及相邻到发线、集装箱区机走线采用水泥搅拌桩联合塑料排水板加固,路基填筑完成后堆载预压稳定。水泥土搅拌桩桩径 0.5m,间距 1.4m,正方形布置,桩长 4m12m,塑料排水板间距 1.4m,正方形布置,桩嵌入第 2 层地层底面,如图 2 所示,堆载预压土高度 1.5m。水泥土搅拌桩设计参数为水泥掺入量不低于 65kg/m。将P.O42.5 普通硅酸盐水泥作为固化剂,水泥
4、浆液水灰比一般为0.450.55,具体根据试验确定。搅拌桩水泥土 28d 龄期的无侧限抗压强度不低于 1.2MPa,单桩承载力不低于 94kN,水泥搅拌桩复合地基承载力设计值不低于 140kPa。2.3 工艺性试桩为掌握现场淤泥质黏土实际情况,了解施工钻机的钻进、提升速度、泵压以及水泥品种、掺量、水灰比等参数对水泥土搅拌桩强度的影响,分别进行施工前水泥土试验、施工过程中工艺参长板-短桩复合地基处理技术应用试验研究贾国高(中铁二十二局集团有限公司,北京 100043)摘 要:传统的搅拌桩、旋喷桩及换填等地基处理方法在软土地基处理施工中具有一些成功经验,但工程应用实践表明这些方法存在局限性和处理效
5、率、性价比不高等问题。为了提高滨海地区深厚、大面积淤泥质地层地基处理的效率和性价比,在某港口铁路的车站采用塑料排水板联合水泥搅拌桩复合地基处理新技术。本文介绍了采用新技术的工艺性试桩试验、施工参数确定以及成桩达到龄期后进行堆载时的路基沉降、位移、孔隙水压力和桩土应力试验,验证了本文技术在深厚、大面积淤泥质地基处理中的适用性,可为类似工程采用长板-短桩复合地基处理技术提供借鉴和参考。关键词:长板短桩;地基处理;应用试验中图分类号:U213文献标志码:A图 1 长板-短桩联合处理地层地质剖面图(m)【括号改成第 2 层 第 3 层 第 4 层 第 5 层】第 2 层A、B 组填料堆载预压第 3 层
6、第 4 层第 5 层中国新技术新产品2024 NO.1(下)-117-工 程 技 术数试验、成桩后无侧限抗压强度及单桩、复合地基承载力试验。2.3.1 水泥土试验将现场钻孔取得的不同深度的淤泥质黏土在试验室进行室内配合比试验,分别进行了水灰比为 0.45、0.5、0.55,水泥掺量分别为 55kg/m、60kg/m、65kg/m、70kg/m、75kg/m 的水泥土标准试验,在 28d 后检测无侧限抗压强度值3。试验表明,当水灰比为 0.5 时,可以保证水泥掺量在接近设计掺量的情况下达到较高强度,因此将水灰比为 0.5 的参数作为试桩参数。2.3.2 工艺参数试验水泥浆水灰比取 0.5,选用当
7、地优质 P.O42.5 普通硅酸盐水泥。选取 3 组操作熟练的作业工人,划分 3 个责任区域,水泥掺量为 60kg/m、65kg/m、75kg/m,施工工艺按照“四搅两喷”“四搅三喷”“四搅四喷”分别进行试桩,同一作业队的同一参数、工艺的试桩数量不少于 3 根。3 个试桩区域的地质条件为淤泥质黏土层最后的区域。2.3.3 桩体强度试验成桩 28d 后,对同一组 3 根试桩分别进行无侧限抗压强度、单桩承载力以及复合地基承载力检测,记录数据并分析研判是否符合设计要求指标。2.3.4 施工参数的选取经过试桩试验及检测,并组织召开建设、设计、监理、施工四方论证会后确定的施工参数如下。1)钻机钻进速度为
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