超深旋喷桩在复杂地质条件下的工程应用研究

摘要

近年来，随着城市基础建设的不断快速发展，超深旋喷桩地基处理法在实际工程中得到了广泛的应用，超深旋喷桩地基处理法具有适用范围广、设备简单、施工方便、节省材料、加固直径可控、耐久性好、效率高、成本低、操作简单等优点。虽然该法的应用不断推广，但是对于碰到复杂地质条件其应用还具有相当难度，特别是对于其理论的研究还远远落后于工程实际应用。本文以福建罗源某深基坑为工程背景，采用数值模拟、现场试验相结合的方法，对在复杂地质条件下用于止水帷幕及基坑支护的超深旋喷桩进行深入的工程应用研究。
　　本文首先介绍高压注浆技术的国内外技术研究现状、其工作的基本原理、其技术发展趋势;然后利用数值模拟得到超深旋喷桩喷浆过程中在不同喷浆压力、不同喷浆时间、不同土体土层中浆液的扩散性质及浆液的压力衰减规律，通对喷浆内在规律的了解和分析，再结合超深旋喷桩的现场试验确定在满足桩径、强度要求下最经济合理的施工参数。接着介绍了超深旋喷桩的主要施工工艺，施工过程中的困难及解决方法、质量控制措施，对超深旋喷桩的施工做了更深入的探讨。同时介绍了现今超深旋喷桩的主要检测手段，对其进行了大致的阐述，介绍了各种方法的原理及优缺点。最后，围绕福建一深基坑工程实际，阐述了旋喷桩的工程实际应用，包括施工过程中机械的改进，如何围绕工程实际进行超深旋喷桩的质量检测等。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 高压旋喷桩的国内外技术研究现状

1．2 高压旋喷桩的基本原理

1．2．1 高压旋喷注浆法的定义及种类

1．2．1 高压旋喷桩的主要特征

1．3 技术发展趋势

1．3 本文主要工作

第二章 超深旋喷桩的数值模拟

2．1 岩土工程数值分析方法介绍

2．1．1 连续变形数值分析方法

2．1．2 非连续变形数值分析方法

2．2 颗粒离散元数值分析方法

2．2．1 颗粒流离散元方法的基本假设

2．2．2 颗粒流离散元方法的物理模型

2．3 颗粒离散元在超深旋喷桩分析中的应用

2．3．1 计算模型的建立

2．3．2 浆液喷射压力的影响分析

2．3．3 高压注浆对不同土体的作用

2．3．4 喷浆压力持续作用时间的影响

2．4 本章小结

第三章 超深旋喷桩的施工

3．1 组织与准备工作

3．2 超深旋喷桩施工工艺

3．2．1 超深旋喷桩施工工艺流程

3．2．2 超深旋喷桩施工要点

3．2．3 超深旋喷桩工艺施工常见问题、预防措施及处理方法

3．3 超深旋喷桩施工质量控制措施

3．4 施工安全注意事项

3．4．1 安全措施

3．4．2 环境措施

3．5 本章小结

第四章 超深旋喷桩止水帷幕的施工质量检测手段

4．1 超深旋喷桩止水帷幕施工过程中质量控制

4．2 超深旋喷桩止水帷幕施工后的质量检测

4．2．1 传统检测方法

4．2．2 无损检测方法

4．3 本章小结

第五章 超深旋喷桩的工程应用实例

5．1 工程概况

5．1．1 基坑周边环境

5．1．2 基坑等级

5．1．3 基坑周边各建(构)筑物结构型式及其现状

5．2 工程地质与水文地质条件

5．2．1 场地地形地貌特征

5．2．2 工程地质条件

5．2．3 地基岩土层基坑支护物理力学性质指标

5．2．4 水文地质条件

5．3 基坑围护设计方案

5．3．1 围护体系

5．3．2 支撑体系

5．3．3 止水体系

5．3．4 坑内加固

5．4 旋喷桩止水帷幕施工参数

5．5 超深旋喷桩施工机械的改进

5．5．1 对超深旋喷桩桩机进行改造

5．5．2 对三角锥形合金钻头进行改造

5．6 超深旋喷桩施工质量检测

5．6．1 钻孔取芯方法

5．6．2 结合利用深井抽水试验，检验止水帷幕的隔水效果

5．6．3 实际开挖情况

5．7 本章小结

第六章 结论及建议

6．1 结论

6．2 继续研究的建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文

攻读硕士学位期间参与科研项目