大直径袋装混凝土灌注桩在强盐渍土地区的应用研究

摘要

随着我国在盐渍土地区工业、交通等建设领域投资项目的增多,盐渍土对建筑物、构筑物以及大型桥梁腐蚀性问题日渐凸显,盐渍土对混凝土结构造成的结晶类腐蚀、分解类腐蚀以及结晶分解复合类腐蚀成为盐渍土地区影响混凝土结构耐久性的主要因素之一。针对盐渍土地区混凝土结构的防盐腐蚀问题,我国科研机构及研究人员不断研究和完善盐渍土腐蚀性的工程特性及腐蚀机理,改进防腐蚀措施,采用了各类适宜于盐渍土地区腐蚀性的桩基础,提出了不少有针对性的工程防腐措施,但腐蚀性问题在强盐渍土地区尚未得到根本解决。
　　本文对察格高速公路建设中提出的具有高承载力和防腐蚀性能的大直径袋装混凝土灌注桩进行了研究。通过对盐渍土地区桩体防腐蚀的外界条件(盐渍土)、桩体自身条件(混凝土)、采取的特殊防腐蚀材料(防腐袋)以及土工袋装桩基关于防腐蚀方面的研究现状分析。对适用于强盐渍土地区的大直径袋装混凝土灌注桩的防腐袋、钢护筒、低渗透高性能混凝土的防腐机理作了分析,给出了防腐袋下料长度计算公式、配重计算公式及低渗透高性能混凝土的推荐配合比。针对下放防腐袋中产生的活塞效应,研究了注排法机理及施工工艺,给出了注排法施工时水头差的简单计算公式。通过对施工工艺及施工过程中问题的研究,优化了施工工艺并提出了预防对策,同时提出加强施工质量控制的具体措施及防腐袋破损检测方法。
　　最后分析了现有规范中关于灌注桩承载力计算公式的适用范围及计算原理,并就大直径袋装混凝土灌注桩承载力的影响因素进行分析,通过与现场实测承载力数据的比较分析,提出了适用于大直径袋装混凝土灌注桩承载力计算的建议公式及建议分项系数,并就后续的研究工作做了探讨,为新建公路、铁路桩基础提供强有力的理论依据和可靠的技术支持。
　　通过本文的研究,认为大直径袋装混凝土灌注桩不但可以起到防盐腐蚀的目的,同时也能满足较高承载力的要求,具有较高的施工可行性和广泛的工程应用空间。
　　本文的研究课题来自中交第一公路勘察设计研究院有限公司科技基金项目:盐渍土地区桥涵构造物防腐蚀技术研究,部分地质数据及承载力试验数据均由合作单位提供,在此表示感谢。

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第一章 绪 论

1.1 本文研究的背景和意义

1.2 国内外盐渍土腐蚀性工程特性的研究现状

1.3 盐渍土地区桩基础的应用及研究现状

1.4外裹防腐袋的桩基承载力计算方法的相关研究

1.5 本文主要的研究内容

第二章 大直径袋装混凝土灌注桩桩体防腐材料分析

2.1 盐渍土对桩基础的主要腐蚀破坏分析

2.2 桩基础防盐腐蚀的主要材料

2.3 防腐袋防腐技术分析

2.4 钢护筒防腐机理及防腐设计

2.5 低渗透高性能混凝土（PFRHPC）分析

2.6 本章小结

第三章 大直径袋装混凝土灌注桩施工工艺设计与研究

3.1 工程背景

3.2 大直径袋装混凝土灌注桩施工工艺流程设计

3.3 大直径袋装混凝土灌注桩施工过程研究

3.4 大直径袋装混凝土灌注桩施工中的问题及预防对策

3.5 大直径袋装混凝土灌注桩施工的质量控制措施

3.6 本章小结

第四章 大直径袋装混凝土灌注桩注排法机理分析

4.1 注排法的提出

4.2 注排法所用浆液的力学模型

4.3 注排法机理的模拟实验

4.4 注排法施工工艺

4.5 本章小结

第五章 大直径袋装混凝土灌注桩承载力计算方法研究

5.1 相关规范中承载力计算方法的适用性问题

5.2 大直径袋装混凝土灌注桩承载力的影响因素分析

5.3 混凝土灌注桩常用承载力计算方法的适用性分析

5.4 建议的承载力计算方法

5.5 本章小结

结论及展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢