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《變截面攪拌樁復(fù)合地基側(cè)向變形規(guī)律數(shù)值模擬研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、第39卷第2期湖南交通科技Vo1.39No.22013年6月HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYJun.2013文章編號(hào):1008—844X(2013)02-0039—03變截面攪拌樁復(fù)合地基側(cè)向變形規(guī)律數(shù)值模擬研究葉斌。陳英杰,管一華,余紅宇。向瑋(1.浙江交工路橋建設(shè)有限公司,浙江杭州310000;2.杭州中路基建工程有限公司,浙江杭州310000;3.哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院,廣東深圳518000)摘要:介紹了變截面水泥土攪拌樁在高速公路軟基處理中的應(yīng)用情況,對(duì)其施工機(jī)械和施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。主要采用三維有限差分法模擬研
2、究了路堤荷栽下變截面水泥土攪拌樁復(fù)合地基側(cè)向變形規(guī)律,分析了擴(kuò)大頭高度日、擴(kuò)大頭樁徑D、樁長(zhǎng)、樁間距S、樁體模量等不同因素對(duì)復(fù)合地基附加應(yīng)力場(chǎng)和側(cè)向變形規(guī)律的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)側(cè)向變形沿深度呈“弓”型分布,而且變截面攪拌樁由于擴(kuò)大頭的存在提高了上部樁體的面積置換率,能有效減小地基的側(cè)向變形;而最大側(cè)向位移發(fā)生的深度一般位于變截面位置附近。關(guān)鍵詞:高速公路;軟基處理;變截面水泥土攪拌樁;路堤荷載;側(cè)向變形中圖分類(lèi)號(hào):U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A反向同時(shí)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中起到壓漿和雙向攪拌水泥土的作用,阻斷水泥漿上冒途徑,保證水泥漿在樁身中的0引言摻入量和攪拌均勻性,進(jìn)而確保成樁質(zhì)量。此外
3、,葉軟土地基在路堤荷載作用下總是存在側(cè)向變片一般由內(nèi)翼和外翼兩部分組成,內(nèi)外兩翼則通過(guò)形,它不僅影響豎向變形,更重要的是還影響土體受軸承聯(lián)接,施工中可以根據(jù)需要打開(kāi)或收攏,從而施力,側(cè)向變形過(guò)大甚至還會(huì)影響到地基的穩(wěn)定,因此工出大小兩種不同直徑的樁身。應(yīng)該受到足夠重視。很多學(xué)者對(duì)此問(wèn)題做了很多細(xì)變截面水泥土攪拌樁的施工工藝對(duì)傳統(tǒng)水泥土致深入地研究。Tavenas等(1979)?(1980)根據(jù)攪拌樁的施工工藝也進(jìn)行了較大改進(jìn)。傳統(tǒng)水泥土對(duì)側(cè)向變形的長(zhǎng)期觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),作出了典型的側(cè)向變攪拌樁采用“四攪二噴”的施工工藝,現(xiàn)改進(jìn)為對(duì)擴(kuò)形隨深度變化的曲線(xiàn),并做了歸一化處理,大量的側(cè)大
4、頭部分樁體進(jìn)行“四攪三噴”,下部樁體“兩攪一向變形數(shù)據(jù)都表明同樣的特點(diǎn):側(cè)向變形隨深度基噴”的工藝。樁位布置形式可以采用梅花形或者是本上呈現(xiàn)出“弓”型分布,變形最大值在地表下某深正方形。具體施工工序?’如下:首先平整施工壓度處。鄧永鋒等(2005)j,余闖等(2008)結(jié)合室實(shí)場(chǎng)地,定位放線(xiàn)。a)攪拌機(jī)就位;b)噴漿攪拌下內(nèi)外試驗(yàn)研究了路堤荷載作用下坡腳處地基土水平沉:?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī),葉片伸展到擴(kuò)大頭設(shè)計(jì)直徑,開(kāi)啟變形沿深度的變化規(guī)律?;覞{泵,兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn),噴漿攪拌直至擴(kuò)大頭設(shè)計(jì)深度;C)收縮葉片,噴漿攪拌下沉:改變1變截面水泥土攪拌樁技術(shù)內(nèi)外鉆桿的旋轉(zhuǎn)方向,收縮
5、葉片至下部樁體設(shè)計(jì)直變截面水泥土攪拌樁是針對(duì)傳統(tǒng)水泥土攪拌樁徑,噴漿攪拌直至設(shè)計(jì)處理深度,并在樁底持續(xù)噴漿的諸多弊端’。進(jìn)而研發(fā)出來(lái)的一種新型的水泥土攪拌不少于10s;d)攪拌提升:關(guān)閉送漿泵,攪拌提攪拌技術(shù)。它所采用的施工機(jī)械卜m主要是將施升直至擴(kuò)大頭底面;e)展開(kāi)葉片,噴漿攪拌提升:開(kāi)工水泥土攪拌樁的單向單軸攪拌機(jī),改為雙向雙軸啟送漿泵,伸展葉片至擴(kuò)大頭直徑,噴漿攪拌直至地同心攪拌機(jī),在內(nèi)外鉆桿上設(shè)置兩組以上的旋轉(zhuǎn)攪表;f)噴漿攪拌下沉:兩組葉片同時(shí)正、反向旋轉(zhuǎn)切拌葉片,在內(nèi)鉆桿上設(shè)置正向旋轉(zhuǎn)葉片并設(shè)置噴漿割、攪拌土體,噴漿攪拌直至擴(kuò)大頭設(shè)計(jì)深度;g)攪口,在外鉆桿上
6、安裝反向旋轉(zhuǎn)葉片,通過(guò)雙向動(dòng)力傳拌提升:關(guān)閉送漿泵,攪拌提升直到地表,完成單樁動(dòng)系統(tǒng),帶動(dòng)同tl,雙軸鉆桿正反向旋轉(zhuǎn)。在葉片正施工。收稿日期:2012一l卜O5作者簡(jiǎn)介:葉斌(1968-),男,高級(jí)工程師,主要從事道路和橋梁工程的建設(shè)及管理。湖南交通科技39卷2變截面攪拌樁復(fù)合地基有限差分O計(jì)算本文采用三維有限差分軟件FlacD[n模擬研究了路堤荷載下變截面水泥土攪拌樁復(fù)合地基側(cè)向變形規(guī)律,并分析了不同因素對(duì)其影響。2.1計(jì)算模型置embankment路堤荷載下變截面樁復(fù)合地基計(jì)算時(shí)利用對(duì)稱(chēng)性對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化,沿路堤橫向(軸)取72m,沿路堤縱向(1,軸)考慮梅花形布樁的對(duì)
7、稱(chēng)性取2排樁,沿深度方向(z軸)取2倍樁長(zhǎng),即40m,地下水圖1計(jì)算模型位線(xiàn)位于地表,路堤荷載一次性加載。路堤荷載下庫(kù)倫模型。變截面樁的基本計(jì)算參數(shù)為擴(kuò)大頭高度變截面樁復(fù)合地基計(jì)算模型共有18829個(gè)單元,5m,樁長(zhǎng)20m,擴(kuò)大頭直徑為800mm,下部直徑為22572個(gè)節(jié)點(diǎn),如圖1。500mm;計(jì)算時(shí)上下樁體模量采用一致的。土層分2.2基本參數(shù)布和樁土材料參數(shù)均參照了上海某高速公路試驗(yàn)段計(jì)算時(shí)土層采用三層分布,其中硬殼層厚2m,測(cè)試結(jié)果,具體計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1。軟土層厚18m,下臥層厚20m;本構(gòu)模型采用摩爾一表1數(shù)值模擬計(jì)算參數(shù)