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水平旋喷桩施工引起周围土体变形分析 总被引：1，自引：0，他引：1
水平旋喷桩施工期间,大量高压流体注入土层,引起土层内部产生较大的膨胀作用,致使周围一定区域的土体发生变形。水平旋喷桩施工引起土体变形可以归结为压力膨胀和体积膨胀共同作用的问题。依托单根水平旋喷桩施工的现场实例,建立了水平旋喷桩施工引起土体变形的数值模型。将水平旋喷桩施工引起的土体变形问题简化为圆孔的膨胀问题,可以统筹考虑注浆压力和注浆流量的影响。首先需要确定注浆压力的影响半径和注浆流量引起的体积膨胀比,然后可以通过数值模型计算膨胀引起的土体变形。数值分析结果与现场实测值的对比表明,当注浆压力影响半径为成桩半径的6倍时,数值计算结果与现场实测值吻合较好。 相似文献
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垂直旋喷桩施工时喷嘴向周围土体注入大量流体（水泥浆或水）,使土体有显著的侧向移动。通过对单根垂直旋喷桩施工的分析,认为施工引起土体侧向位移的大小等于无限土体中圆柱孔扩张引起土体位移的大小,提出了单根垂直旋喷桩施工引起土体侧向位移的预测方法;研究分析了单根垂直旋喷桩施工对土体应力的影响,给出了施工结束时土体弹性区和塑性区交界面应力的简化计算公式;以单位桩长为研究对象,考虑了施工参数和土层参数,基于无量纲原理,提出了圆柱孔半径（确定位移的关键参数）的计算公式。将该方法应用到垂直旋喷桩工程案例进行计算,计算值与实测值的对比证明了该方法的合理性;通过该方法计算出垂直旋喷桩的施工影响范围约为成桩直径的7.5倍。 相似文献
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不同水泥土混合桩周围土体的扰动与强度恢复 总被引：1，自引：0，他引：1
针对由深层搅拌法或高压旋喷法施工的水泥土混合桩周围土体的扰动与强度恢复的问题,采用两种常用的施工法：高压旋喷混合法（简称旋喷法）和水泥浆搅拌混合法（简称湿法）,在日本有明黏土中施工以观测周围土体力学特性的变化。测试结果表明,水泥土混合桩周围土体的扰动程度与其施工方法有关;两种不同施工方法施工后周围土体的当日强度与原状土的强度之比分别是0.42（旋喷法）和0.68（湿法）,施工30 d后,旋喷法有44 %,湿法有40 %的初始强度得到恢复。结果亦表明周围土体模量恢复要慢于强度恢复的速度。 相似文献
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高压旋喷和直压注射原位修复工艺在低渗透地层中的适用性尚缺乏较为系统的理论分析和实践对比。以上海某三氯乙烯（TCE）污染地块为例,从药剂选择、工艺影响半径分析、修复效果等方面论述原位修复工艺的适用性。对比分析零价铁（ZVI）还原技术和活化过硫酸钠（PS）氧化技术,表明活化PS氧化技术成熟度高,修复效果更有保障。引入圆形断面自由紊动射流理论和宾汉姆流体柱形渗流理论分别对高压旋喷工艺和直压注射工艺影响半径进行理论计算,结果表明两种工艺作用半径均受土层性质和工艺参数的影响。当二重管高压旋喷钻喷杆直径为50 mm,喷头直径为2 mm,注射压力为30 MPa,空气压力为0.8 MPa,旋转速度为10 r/min,提升速度为25 cm/min时,在粉质黏土、淤泥质粉质黏土、砂质粉土、淤泥质黏土层中的作用直径均能达到0.9 m以上。直压注射工艺在不同土层中的作用半径差异较大,当注射压力为5 MPa时,在砂性土层中作用半径达到1 m所需时间为0.23 h,而在粉质黏土中所需时间高达120.6 h;将注射压力提高至30 MPa,在粉质黏土中作用半径达到1 m所需时间仍需20.1 h。根据影响半径的理论分析... 相似文献
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深厚覆盖层高压旋喷凝结体的宏观力学参数研究 总被引：2，自引：1，他引：1
基于现有工程试验资料,通过将高压旋喷凝结体分成成芯凝结体和不成芯凝结体两组材料组成,提出了深厚覆盖层高压旋喷凝结体的统计力学模型。该模型除能反映成芯凝结体的小尺度力学性质外,还可以反映不成芯凝结体的力学性质,也可考虑试验钻孔中不同芯样获得率的影响。应用随机模拟理论,给出了大体积高喷体内成芯凝结体与不成芯凝结体的空间位置及各小尺度力学参数的抽样方法。并通过结合弹塑性有限元和随机模拟两方法,建立了高喷体宏观力学性质的计算机模拟方法。应用所提三维弹塑性有限元随机模拟方法,分析研究了向家坝水电站深厚覆盖层高压旋喷凝结体的宏观力学参数。 相似文献
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由于隧道浅埋段软弱围岩地表高压旋喷加固后具有整体性好、强度高及渗透性低等优点,已被逐渐应用于实际工程,但高压旋喷浆液的渗透范围受到孔隙率、渗透路径及施工参数的影响难以确定。通过考虑岩土体性质、浆液流体力学特性及渗透路径等因素影响,基于圆孔扩张理论,建立浆液渗透范围的平面分析模型,推导出高压旋喷浆液的径向渗透范围计算公式,分析其适用范围及参数取值方法;结合现场开挖验证理论计算公式的可靠性,探讨影响浆液渗透范围的主控因素。研究表明：理论计算与现场实测的浆液渗透径向范围分别为成桩半径的0.630倍、0.618倍,两者相差仅2%,能较好地体现隧道浅埋段软弱围岩特性及各施工参数的影响;随岩土体孔隙率、浆液水灰比、旋喷压力的增大以及迂曲度的减小,浆液渗透范围呈增大的变化规律。该方法可为隧道软弱围岩地表高压旋喷加固的桩间距及桩径设计、加固效果评价等提供理论参考。 相似文献
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为了研究椰丝纤维和双聚高分子材料加固粉砂土的效果和机制,本文采用正交试验方法,通过掺加双聚高分子材料和椰丝纤维,针对影响加筋固化土的力学性能和渗透性的因素（椰丝纤维掺量、椰丝纤维长度和双聚材料掺量）,进行无侧限抗压强度试验和渗透试验等分析研究。研究结果表明:在粉砂土中添加双聚材料固化剂和椰丝纤维,提高了土体的无侧限抗压强度和降低了土体的渗透性。椰丝纤维含量和双聚材料掺量对试样的无侧限抗压强度影响非常显著,椰丝纤维长度对试样无侧限抗压强度的影响显著。椰丝纤维含量和双聚材料掺量对试样渗透系数的影响显著,椰丝纤维长度对渗透系数的影响不显著。当纤维掺量为0.9%,双聚材料掺量为0.375%时,试样的无侧限抗压强度最大。纤维掺量为0.9%,双聚材料掺量为0.325%时,试样的渗透系数最小。 相似文献
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室内模拟极端冰雪环境下,对我国南方典型不扰动粉质黏土进行反复冻融试验研究,分析了冻融作用下土体物理力学指标的变化规律。试验发现,随着冻融次数的增加,土体的含水量、密度、液限和塑性指数减小,塑限略有减小,孔隙比渗透性增大。冻融作用对土体力学性质的影响尤为显著,使其抗剪强度减小,而无侧限抗压强度在冻融10次后基本丧失。通过对反复冻融土的扫描电镜试验发现,多次冻融后土体变得破碎,土体中孔隙变大且数目增多,裂隙增多。这表明,多次冻融后土体遭到结构性破坏,土颗粒得以重新排列,导致土体骨架的结构性转移,使整个受力体系发生变化,这也是冻融作用后土体物理力学性质变化的主要原因。 相似文献
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土体在承载过程中渗透系数会发生变化,因此,在渗流作用下计算管片荷载需考虑土体渗透系数的变化。首先,根据土体渗透系数试验结果,给出了简化的分段孔隙比-渗透系数关系曲线。然后,建立了管片和土体的流-固耦合分析模型,包括渗流模型和力学模型;力学模型中土体分为弹性区和塑性区,其中弹性区根据孔隙比-渗透系数关系曲线进一步分区,从而考虑土体渗透系数变化的影响。最后,通过各分区半径取值将渗流和力学计算之间建立起联系,得到流-固耦合计算方法。计算结果为管片承载设计提供了参考。 相似文献
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《中国煤炭地质》2016,(8)
在松散砂土层中开挖高陡边坡是一个复杂的工程技术问题,对原始地层的处理技术提出了较高要求。为了掌握高压旋喷处理松散砂土层技术以及分析其效果,在分析原始地层砂土层物理力学特性的基础上,制定了适宜的高压旋喷技术参数进行试桩,结果显示试桩效果良好,并以试桩参数为理论依据,评价了旋喷注浆处理后的复合地层的承载能力,复合地层的物理力学参数显示改造效果可满足工程要求。以极限平衡法和强度折减法分别计算原始地层和复合地层开挖边坡的稳定性变化规律,安全系数表明原始地层中的边坡不能自稳,而复合地层中的边坡稳定性显著提高,满足边坡稳定性需求。旋喷注浆结束后,在边坡开挖过程中和完成后对旋喷桩桩头进行位移监测,监测数据表明边坡开挖完成后短期内位移逐渐增大,而长期位移保持平稳,且在经历雨季后边坡位移无明显变化。通过试桩试验、理论分析及位移监测,表明旋喷注浆技术可显著改善砂土质地层的物理力学性质,提高原始地层的综合承载能力,保证高陡边坡的稳定性。 相似文献
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利用风化砂对膨胀土进行了物理改良处理,在验证这一改良方法对提高膨胀土力学指标的可行性的同时,通过改变试验时的初始含水率,深入探讨了膨胀土的无侧限抗压强度随初始含水率和风化砂掺量的变化规律。试验研究表明:1掺入适量的风化砂对膨胀土力学指标的提高效果较为显著,综合考虑风化砂掺量对各项力学指标的影响,当风化砂掺量为10%时效果最好;2当风化砂掺量相同时,无侧限抗压强度随着初始含水率的增大先增大后减小,当初始含水率略大于最佳含水率1%~2%时所对应的无侧限抗压强度最大;3风化砂掺量对膨胀土无侧限抗压强度的影响较大,当初始含水率相同时,无侧限抗压强度随着风化砂掺量先增大后减小,当风化砂掺量为10%时,各初始含水率下的无侧限抗压强度均达到最大,且无侧限抗压强度与风化砂掺量满足四次函数的关系;4综合考虑风化砂掺量和初始含水率对膨胀土无侧限抗压强度的影响,得出当风化砂掺量为10%、初始含水率为14%时,风化砂改良膨胀土的无侧限抗压强度达到最大值。 相似文献
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基于变渗透系数的深基坑单井抽水沉降研究 总被引：1，自引：0，他引：1
地下水抽采是造成地表沉降的重要原因。基于弹性多孔隙介质Konzeny-Carman渗透模型,考虑地层在抽水过程中变形导致土层内部物理力学性质的改变,建立了基于土体应变的变渗透系数模型,并引入了渗透影响系数概念。运用有限元多物理场耦合软件COMSOL建立模型,采用Darcy渗流模式与弹性多孔隙介质完全耦合方法,研究了抽水过程中地层沉降量与渗透影响系数以及渗透系数的变化规律,并与实测沉降值进行对比。研究表明,采用考虑土体变形的变渗透系数模型所计算的沉降量与实测沉降变形较好地吻合,该模型能更好地反映抽水过程中沉降动态过程。 相似文献
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根据高压旋喷桩复合土钉墙研究现状,提出了有限元数值分析软件Plaxis8．2选择理由,论述了土体本构模型选择原则,支护结构材料模型选择原则,参数取值原则,分步计算过程原则。重点给出了高压旋喷桩、土钉、砼面层相关参数的计算公式。通过代表性的示例研究了高压旋喷桩贡献作用规律。最后通过基坑支护实例,介绍了该程序在高压旋喷桩复合土钉墙设计方面的应用和验证情况。 相似文献
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三峡库区奉节库岸崩坡积物旋喷改性试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
利用高压泥浆泵将纯水泥浆以高速喷射流切割周围松散岩土体，使水泥浆与岩土体搅拌混合，达到改良岩土体性质提高其强度的目的。试验表明，通过高压旋喷注浆对崩积体地层进行改性技术试验后，岩土体工程力学性能有较大提高，旋喷固结体抗压强度平均值为1．99MPa，远远高于岩土体强度；旋喷固结体具有稳定的加固效果并有较好的耐久、耐侵蚀性能。声波测试显示灌浆孔周围动弹模量有明显提高。微观分析表明，加固体的抗崩解性能强，有一定的化学稳定性。但旋喷固结体抗剪性能较差，微孔隙还比较发育，设计时应扬长避短，可考虑在浆液中添加适量的补强、抗蚀成分(石膏等)，以进一步提高桩的抗剪强度和抵抗化学侵蚀的能力。高压旋喷注浆能适用于三峡库区内松散堆积层工程地质性质改良，主要用于增加地基强度、增加土的摩擦力及固着力、防止洪水冲刷、降低土的含水量和防渗帷幕等工程。 相似文献
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针对饱和砂土地区盾构隧道超近接高铁桥墩摩擦桩的工程问题,采用钻孔灌注桩及高压旋喷桩组合隔断隧桩间位移。分别对钻孔灌注桩、高压旋喷桩及盾构上下行线近接高铁桥梁桩基引起的高铁桩基的变形及变位开展现场试验,对现场实测数据及规律进行分析。结果表明,钻孔灌注桩施工使高铁桥墩产生沉降,占施工过程最大沉降量的 75%～125%;高压旋喷桩施工导致桥墩产生隆起,占施工过程最大沉降量的-50%,旋喷桩施工完成后将持续一段时间;盾构施工对高铁桥墩竖向变形产生影响,距离高铁桩基越近影响越大,同时累计沉降跟盾构施工控制有较大关系。 相似文献