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海相淤泥质土中后注浆微型直埋保温钢管桩浆液扩散及承载特性研究
作者：河北大东管道防腐保温工程有限公司
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发表时间：2020-05-25 16:38:39
注浆微型直埋保温钢管桩以其施工速度快、场地适应性好及承载力高等技术特点，广泛应用于基础托换及软基加固工程中；然而，针对海相淤泥质土中浆液扩散规律及承载特性的研究仍相对较少。开展连云港海相淤泥质土中静压微型直埋保温钢管桩及后注浆微型钢管桩承载特性现场试验，对比分析桩侧注浆对微型钢管桩承载特性的影响规律。基于透明黏土材料和PⅣ技术，开展后注浆微型钢管桩沉桩及注浆过程可视化模型试验研究，观测分析微型钢管桩静压沉桩过程中桩周土体位移场、桩侧注浆施工过程中浆液扩散规律。研究结果表明，现场实测后注浆微型钢管桩竖向抗压承载力约为常规微型钢管桩承载力的24倍；静压微型钢管桩沉桩挤土效应小于45D，海相淤泥质土中注浆浆液扩散形式以水平向二次劈裂注浆为主。
微型桩具有施工速度快、浆土胶结区强度高以及施工适应性好等技术优点，广泛应用于基础托换、软基加固、边坡以及开挖稳定等工程中1-2针对微型桩的施工工艺、传力机理和承载性状，国内外学者开展了系列研究：开展了微型桩的抗压和抗拔承载特性现场试验，分析了其荷载沉降规律和传力机理一5；探讨了微型桩在不同荷载形式下的荷载-位移特性、传力特点以及注浆方式对微型桩承载的影响6：分析了深厚软土层中钢管桩的静载位移曲线，探讨了注浆及浆泡对钢管桩单桩承载力的影响规律；开展了成桩工艺对微型桩承载特性影响的现场试验；探讨了不同加荷方式对桩身轴力特性的影响规律9.上述研究成果对于了解后注浆微型钢管桩的承载性能与作用机理具有良好的意义：龚晓南和李向红10针对静压桩挤土效应的若干问题进行了分析，指出软粘土中静力压桩过程中的挤土效应及其对周围环境的影响规律在软土地基工程建设中有重大的现实意义：然而，已有研究成果主要是针对承载特性，而针对沉桩过程和浆液扩散特性的研究仍相对较少。透明土试验技术可以实现土体内部变形、渗流的可视化观测-，为该问题的深入研究提供了技术支撑：曹兆虎等开展了饱和透明砂土中楔形桩的静压沉桩及桩端后注浆模型试验，分析了楔形桩沉桩挤土效应及桩端注浆体形状：Gao等15对饱和砂土中的浆液扩散进行了可视化观测，分析了砂土中的渗透注浆扩散机理。然而，基于透明黏土的相关研究仍相对较少，尤其是针对海相淤泥质土的研究与应用就更少因此，本文采用现场试验和透明土模型试验相结合的方法，对连云港地区海相淤泥质土体中，桩侧双排孔后注浆微型钢管桩进行研究：可视化观测注浆微型钢管桩沉桩及注浆过程，对比分析桩侧双排孔注浆对微型直埋保温钢管桩承载特性的影响规律。
连云港地区广泛分布着第四纪海相淤泥和淤泥质土，属于典型的淤泥质海岸地质条件。海相软土的压缩沉降量大，排水固结缓慢，地基稳定性相对较差，且不便于大型施工设备的进场施工。本文结合实际工程需要和经济型考虑，采用便于拆装、运输方便的锚杆反力装置进行微型桩的施工，并开展了静压微型钢管桩、后注浆微型钢管桩现场试验硏究。
本文采用静压微型桩结合桩侧后注浆技术，并综合工程实际承载力要求考虑，设计、施工了4根现场试验桩：微型钢管桩下端靠近桩端10cm处沿桩的轴向对称布设2组圆形注浆孔，间距50cm，孔径为2cm。
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