徐州地铁上盖物业岩溶地质勘察及嵌岩桩施工管控技术研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:annazky
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岩溶地层是我国区域地质中常见类型,且在一定地区内发育较为突出。岩溶地段的岩土环境比较脆弱,建筑场地及周边范围内常出现不同程度的地质问题,如水文地质结构体系紊乱,水土流失,滑坡以及地面塌陷等。因岩溶地质的复杂性和勘探手段的局限性,嵌岩桩施工过程经常出现桩孔坍塌、基桩入岩深度过大加大造价等问题,岩溶发育地区桩基础施工由于技术管控和措施不完善也常导致质量问题。因此,如何运用有效的勘探手段查明岩溶地基中溶洞发育特征、完善嵌岩桩安全评价方法、桩基施工质量管控技术,高质量建设岩溶地基基础地铁上盖物业具有重要的现实意义和实践价值。本文在研究岩溶地基嵌岩桩工程场地常用勘探手段、基桩施工方法及其适用性的基础上,以徐州地铁3号线银山车辆段上盖物业建设工程为研究背景,开展了岩溶发育区的地质勘探技术和嵌岩桩桩基施工管控技术等系列研究,研究表明,科学、合理的建设地铁上盖物业,需要多种勘测手段综合进行地层揭示,从而探明建筑场地的水文工程地质条件和溶洞的分布、发育情况,保障嵌岩桩施工安全。本文利用FLAC 3D对背景工程岩溶区桩基施工进行模拟,分析了岩溶位置、溶洞大小、桩径、桩距、桩洞偏移距离等参数的变化对桩身承载能力的干扰和溶洞顶板受力稳定性。溶洞顶板厚度发生改变时,随着顶板厚度的增加,顶板沉降呈现逐渐减小的趋势。溶洞顶板的最大位移位于中间位置为0.49mm。本次模拟能够较好的反应实际情况。结合现有规范适用性分析,综合基桩工程施工安全及经济等因素,通过数值分析,提出了针对背景工程适宜的桩基嵌岩深度。研究表明,背景工程基桩合适的嵌岩深度宜在2.5m(2.5倍桩径),此时桩基底与溶洞顶的距离为3.5m,可保证溶洞的稳定性。溶洞跨度、顶板厚度及桩基周边溶洞个数对顶板极限承载力的影响都较显著,桩基周边溶洞个数与极限承载力、桩身位移成反向关系。对桩基检测技术的适用性及对影响成桩质量的因素进行分析,背景工程桩基施工实测值均满足相关规范和设计要求。通过数值模拟溶洞顶板和桩基施工的关系,采用定性分析的方法进行质量管理目标的设定、问题要因分析及质量控制措施等研究,对某些Ⅱ类桩的缺陷以及缺陷的成因进行研究,提出了施工过程成桩质量管控技术措施:既有跨度、溶洞尺寸较大时,可采用注浆法加固溶洞区;小型岩溶区域桩基施工时,可使用钢护筒跟进,从而最大程度上控制了岩溶地层对成桩质量的影响。研究成果为系统建立地铁上盖物业建筑场地岩溶地基勘探方法体系、科学合理的进行岩溶地基嵌岩桩设计计算和施工管理提供技术依据。本论文有图25幅,表27个,参考文献91篇。
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