基于高聚物注浆加固技术的泥炭质土地基承载力提升效果研究

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昆明地区赋存着大量的泥炭质土,由于其极差的工程特性,极易造成地基失稳,从而引发建筑物的沉降和开裂。本文针对昆明地区泥炭质土不良地基加固治理的需要,开展了基于高聚物注浆加固泥炭质土的技术及加固后地基承载力提升效果研究。本文主要从理论分析、模型试验、数值分析及现场试验四个方面对高聚物加固后泥炭质土承载力的提升效果进行研究。利用直剪试验和极限承载力理论,研究了高聚物对泥炭质土抗剪强度以及承载力的提升效果;开展模型试验,结合静力触探技术评价高聚物对泥炭质土强度提升效果,探究高聚物浆液在土体内部挤土压力的规律;通过数值模拟的方法研究了不同含水率和不同埋深条件下高聚物对泥炭质土地基承载力的提升量;选择典型昆明泥炭质土层开展现场试验,研究高聚物对实际工程中泥炭质土地层加固效果以及高聚物浆液在土体中的扩散规律。本研究旨在为高聚物注浆技术应用于泥炭质土地层加固提供理论依据及数据参考。针对以上研究内容,本文取得的成果如下:(1)通过对泥炭质土进行抗剪强度指标测定和承载力理论计算,结果表明:高聚物能够有效提升泥炭质土抗剪强度和地基承载力。(2)基于微型触探仪(CPTU)对不同工况下的泥炭质土进行测试,结果表明:注浆加固后的泥炭质土强度增大,承载力有所提高,其中注浆量越大加固效果越好;高聚物对注浆点周围土体有一定的挤密作用,其中注浆点上方挤土压力最大。(3)运用ABAQUS有限元软件建立泥炭质土地基模型,研究注浆前后,不同含水率和不同埋深条件下的地基极限承载力变化规律,结果表明:高聚物对泥炭质土地基极限承载力有一定的提升作用,提升效果随含水率和基础埋深的增加而减弱。(4)使用动力圆锥贯入仪(DCP)对注浆前后泥炭质土地层进行原位试验并结合地表注浆模型试验,结果表明:高聚物对泥炭质土地层起到了良好挤密加固效果,增强了土体的承载能力;高聚物在土体中扩散形式为压密和劈裂共存。
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