论文部分内容阅读
广西区泥质岩和灰岩这两类特殊地层分布广泛,泥质岩岩性变化大,遇水易软化、崩解;灰岩易溶蚀,产生溶沟、溶槽、溶洞、裂隙等地质问题。由于这两类地层的特殊性,现阶段运用广泛的静压管桩和钻孔灌注桩在广西泥质岩和灰岩地区应用过程中均出现了不同程度的问题,严重影响工程安全,对资源造成极大的浪费。为解决现阶段桩基在广西泥质岩和灰岩地层使用中出现的问题,本文通过研究不同类型桩基的特点、桩基的受力机理和施工工艺,归纳总结广西区泥质岩和灰岩的工程性质,分别对泥质岩和灰岩地层提出旋挖植桩法和潜孔锤高压旋喷植桩法,并通过现场试验对两种植桩法施工得到的旋挖复合管桩和潜孔锤高压旋喷复合管桩进行探究。本文主要工作和研究成果如下:1、分析桩基的受力机理,利用规范经验公式对两种复合管桩进行单桩极限承载力计算。理论计算结果表明,桩周土以填土或圆砾为主时,管桩-砂浆接触面极限侧阻力要高于砂浆-桩周土极限侧阻力,此时可将管桩和桩周砂浆当成一个整体,侧摩阻力破坏界面发生在砂浆-桩周土界面。当旋挖复合管桩桩周土以硬质岩为主时,由于砂浆-桩周土接触面更大,复合桩直径到达某一个值后,极限侧阻力理论上会高于管桩-砂浆接触面极限承载力,此时侧阻力破坏界面可能发生在管桩-砂浆界面。2、对旋挖植桩法和潜孔锤高压旋喷植桩法两种工艺进行探究,并设计现场施工流程。选取南宁某项目进行旋挖复合管桩设计,选取桂林某项目进行潜孔锤高压旋喷复合管桩设计。对植桩法管桩的选取、管桩终压力的计算以及各项施工参数的确定进行了详细分析,并按照设计施工流程进行现场试验。施工成桩结果表明,两种植桩法成桩速度快,成桩效果好,桩身质量稳定。3、对两类复合管桩进行静载试验,试验结果表明在试验地层条件下,复合管桩承载力均达到设计要求,且桩身回弹率较高。将静载试验结果与理论计算值进行对比分析,静载试验最大加载值远小于理论承载力极限值,说明两种复合管桩在静载试验条件下,承载力仍有较大富余量。4、将静压管桩、旋挖灌注桩和旋挖复合管桩静载试验进行对比,结果表明,在相同荷载情况下,直径500mm静压管桩沉降量最大,800mm旋挖灌注桩次之,旋挖复合管桩最小。以最大荷载作用时的情况进行分析,旋挖复合管桩每沉降1毫米每平方米桩身材料可承受荷载值约为静压管桩的1.75倍和钻孔灌注桩的1.80倍。5、对静压管桩、旋挖灌注桩、旋挖复合管桩和潜孔锤高压旋喷复合管桩进行技术和经济性,结果表明静压管桩虽然单桩造价最低,但其在广西泥质岩和灰岩地区桩端无法入岩,适用性收到了限制。旋挖复合管桩不论从造价、工期还是成桩质量均优于旋挖灌注桩。潜孔锤高压旋喷复合桩施工速度快,成桩质量稳定,能适应各种地层,但相对于其他桩型单桩造价高。