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深基坑围护的旋喷搅拌加劲桩结构体系

已有 13608 次阅读 2009-7-24 21:00 |个人分类:土建科技|系统分类:科研笔记| 基坑围护, 加筋水泥土锚桩

        为优势互补,上海强劲基础工程有限公司与上海交大(船建学院)安全与防灾工程研究所经商议以软土地区深基坑围护和地下建筑抗浮的加筋水泥土锚桩机理和设计方法深入研究为切入点,探索并建立起合适的产学研密切合作机制。

        强劲公司总工刘全林博士(原安徽理工大学教授)在百忙之中,今天陪同我和暑期从事工程实践的三位硕士生前往江苏南通市中心,对使用这一新技术已初显成功的一个深基坑围护工程(紧邻南通PICC大楼,开挖深度11-13米,坑边延长500余米,开挖深度内以饱和粉土为主,坑壁采用SMW工法)进行了实地察看,包括已开挖暴露坑壁、坑内分区施工现场、坑边周围地面安全现状等。这一技术在如此深大软土基坑围护中的应用效果相当良好,引起了本人参与深入研究以促进施工技术(包括改善水泥土性状的添加剂)、设计方法早日完善的浓厚兴趣。








 

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附录

        加筋水泥土斜锚桩围护结构的形成过程是,利用专用旋喷钻机按一定的角度在土体中成孔,在成孔同时通过旋喷机向土体喷射水泥浆,水泥浆与土体充分搅拌形成水泥土斜桩,在成孔搅拌同时将加筋体钢铰线)带入桩体中。当达到设计深度时,将螺旋钻杆退出,从而形成加锚筋水泥土凝固体,即加筋水泥土斜锚桩。

    如此分层分区逐一施工,即可在基坑的壁面上按一定的纵横间距形成加筋水泥土斜锚桩群。其主要工作原理如下:   

       (1) 通过水泥土搅拌斜桩,在坑壁四周土中形成三维空间梁系,支承上部土体荷载和水平土压力;

       (2) 由于高压水泥浆的渗透、压密和搅拌,对原土体改良和加固,大大提高了土体力学性能,减小了土体主动土压力;

       (3) 通过水泥土与加筋体的粘合,水泥土斜桩与桩周地层的咬合,从而将加筋体与地层牢牢地结合在一起,大大提高了土体的自承载能力;

       (4) 对斜向加筋体施加预应力,可有效地控制土体和结构的变形及位移;                               

       (5) 垂直加筋搅拌桩面层和斜向加筋水泥土斜锚桩形成土中三维空间梁系围护结构。其围护结构是集挡土、防水、承载于一体的重力式挡土墙结构,其稳定性将不再需要内支撑来提供作用力,并为在深基坑中进行地下结构施工提供开敞的空间。

        (以上摘编自有关文献,包括刘全林,杨有莲:加筋水泥土斜锚桩基坑维护结构的稳定性分析及其应用[J]. 岩石力学与工程学报, 2005, 24(S2):5331-5336)




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