復(fù)雜富水地基大型鉆孔灌注樁孔壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與加固方法研究.pdf

1、在我國(guó)東南沿海地區(qū)其復(fù)雜富水軟土地基非常普遍，該類(lèi)地基土體的承載力較低，通常不能滿足現(xiàn)代大型工業(yè)建筑及民用高層建筑地基基礎(chǔ)承載力的要求，需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理，樁基礎(chǔ)是增加地基整體穩(wěn)定性及提高地基承載力主要基礎(chǔ)加固工程之一。隨著工業(yè)技術(shù)和工程建設(shè)的發(fā)展，樁基礎(chǔ)的工藝、設(shè)計(jì)方法、承載力等方面均有迅速的發(fā)展，樁基礎(chǔ)具有較大的承載力、穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)不均勻沉降的能力，對(duì)于復(fù)雜富水軟土地基具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。樁基礎(chǔ)的類(lèi)型按照施工成樁方法可概括為預(yù)制

2、樁與灌注樁，其中鉆孔灌注樁因?yàn)榫哂懈叱休d力、無(wú)擠土、噪音小、鉆孔施工無(wú)振動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。然而，鉆孔灌注樁在施工成孔時(shí)存在著諸多問(wèn)題，鉆孔灌注樁施工孔壁的失穩(wěn)塌孔問(wèn)題尤為突出。灌注樁施工孔壁的塌孔問(wèn)題不但影響成樁質(zhì)量和延誤施工工期，而且對(duì)灌注樁工程的安全施工及相關(guān)工程人員生命財(cái)產(chǎn)安全存在著潛在的威脅。因此，對(duì)復(fù)雜富水地基土大型鉆孔灌注樁施工孔壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及加固方法進(jìn)行深入而系統(tǒng)的研究，不僅具有重要的科學(xué)理論意義，還具有實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值

3、。
　　本論文將復(fù)雜富水地基土大型鉆孔灌注樁施工孔壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及加固方法作為主要的研究?jī)?nèi)容，以中委合資廣東石化2000萬(wàn)噸/年重油加工項(xiàng)目灌注樁工程施工場(chǎng)地為研究區(qū)域，基于現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)研究與檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，建立了鉆孔孔壁坍塌體積與塌孔率的計(jì)算分析模型，并系統(tǒng)分析和確定了研究區(qū)域施工孔壁穩(wěn)定性的變化規(guī)律與坍塌機(jī)理;結(jié)合研究區(qū)域的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件特征，建立了孔壁穩(wěn)定性的物理力學(xué)分析與評(píng)價(jià)模型，并確定了鉆孔孔壁穩(wěn)定性的彈塑性力學(xué)平衡條件

4、與失穩(wěn)判據(jù);運(yùn)用基于模糊數(shù)學(xué)理論的綜合評(píng)價(jià)方法，建立了該區(qū)域的鉆孔灌注樁施工孔壁塌孔風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，并對(duì)研究區(qū)域灌注樁施工鉆孔的塌孔風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分區(qū);采用數(shù)值仿真模擬軟件FLAC3D分析與研究了在不同工程條件下灌注樁施工孔壁穩(wěn)定性的變化規(guī)律。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)研究和確定技術(shù)檢測(cè)方案，并對(duì)廣東石化項(xiàng)目灌注樁工程施工現(xiàn)場(chǎng)鉆孔參數(shù)進(jìn)行抽樣檢測(cè)。采用灌注樁鉆孔孔徑檢測(cè)儀器，在研究區(qū)灌注樁工程的施工現(xiàn)場(chǎng)

5、采集鉆孔直徑數(shù)據(jù)，并對(duì)鉆孔灌注樁工程施工現(xiàn)場(chǎng)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析和研究。
　　(2)基于檢測(cè)數(shù)據(jù)的研究與分析，運(yùn)用鉆孔孔壁塌孔率參數(shù)對(duì)塌孔率與土層參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)關(guān)系的回歸分析，進(jìn)一步深入的研究了廣東石化項(xiàng)目鉆孔灌注樁工程區(qū)域施工孔壁穩(wěn)定性的變化規(guī)律與坍塌機(jī)理。
　　(3)根據(jù)彈塑性力學(xué)基本原理，結(jié)合研究區(qū)域的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件特征，建立了孔壁穩(wěn)定性的物理力學(xué)分析與評(píng)價(jià)模型，確定了鉆孔孔壁穩(wěn)定性的彈塑性力學(xué)平衡條件與失

6、穩(wěn)判據(jù)，并以此為基礎(chǔ)建立了大孔徑鉆孔護(hù)壁加固穩(wěn)定液臨界比重的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
　　(4)運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論的綜合評(píng)價(jià)方法，建立了該區(qū)域的鉆孔灌注樁施工孔壁塌風(fēng)險(xiǎn)分區(qū)模糊綜合評(píng)價(jià)模型，并對(duì)研究區(qū)域灌注樁工程場(chǎng)區(qū)的塌孔風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了分區(qū)與評(píng)價(jià)，以此為依據(jù)提出了分區(qū)優(yōu)化防治的技術(shù)路線，為廣東石化項(xiàng)目灌注樁工程鉆孔施工塌孔問(wèn)題的防治提供理論依據(jù)。
　　(5)運(yùn)用數(shù)值仿真模擬軟件FLAC3D對(duì)部分施工工藝與條件下的鉆孔灌注樁孔壁穩(wěn)定性進(jìn)行