深层搅拌桩复合地基及止水帷幕研究与应用

【摘要】： 深层搅拌法是一种常用的地基处理方法,目前在复合地基和止水帷幕中被广泛应用。论文在前人研究的基础上,结合实际工程需要,通过现场试验和理论分析,取得了以下研究结果。 (1)利用前人研究成果,分析了影响水泥土强度和深层搅拌桩桩身强度的主要因素,提出了提高深层搅拌桩桩身强度的措施。 (2)现场粉喷桩单桩、多桩复合地基载荷试验实测数据对比分析表明,粉喷桩复合地基承载力基本值随着复合地基载荷试验中桩数的增加而降低;复合地基变形模量随着载荷试验中桩数增加而减小;在同级荷载下,沉降量随着复合地基载荷试验中桩数增加而明显增大。根据复合地基载荷试验结果,初步提出了深层搅拌桩复合地基压缩模量群桩效应系数。 (3)采用有限差分方法,建立了深层搅拌单桩、多桩复合地基数值分析模型,采用FLAC3D程序,获得了深层搅拌桩复合地基应力和位移分布规律。 (4)研究了深层搅拌桩复合地基沉降量的计算方法,探讨了影响复合地基工程造价的主要因素,提出了通过求取复合地基中总桩长(单桩长度总和)最小值来实现复合地基优化设计的思路。建立了矩形基础下(轴心荷载作用时)深层搅拌桩复合地基优化设计的数学模型,以单桩长度和桩间距为优化设计变量,推导了深层搅拌桩复合地基优化设计的计算公式,编制了相应的计算程序。分析了影响总桩长最小值的主要因素,提出了一些优化设计的建议。 (5)在深层搅拌桩止水帷幕设计中,指出了采用传统深层搅拌桩水泥掺入比公式计算水泥掺入量存在的浪费,推导出了深层搅拌桩止水帷幕水泥掺入比计算公式和厚度计算公式,经实际工程使用效果较好,并具有一定的经济效益。 (6)从实际工程需要出发,在深层搅拌桩止水帷幕中提出了视搭接宽度的概念和大搭接宽度设计施工方法,较好地解决了止水帷幕中桩间开叉漏水的问题;大搭接宽度施工方法与传统搭接宽度施工方法相比,还具有较好的经济效益。 (7)在地下可用空间狭小的场地,提出了在单排深层搅拌桩止水帷幕中套打钻孔灌注桩基坑支护截水技术设计方法和施工工艺,成功地解决了施工场地狭小的困难。