广州------排水粉喷桩.

报告人：陈蕾东南大学岩土工程研究所排水粉喷桩复合地基固结计算方法研究排水粉喷桩+＝+＝粉喷桩塑料排水板排水粉喷桩drymixingverticaldrains2Dmethod塑料排水体的存在，对粉喷桩施工时喷粉压力对桩周土体产生的超静孔隙水压力以及上部加载产生的超静孔隙水压力的消散起着积极作用。同时，由于塑料排水板的排水、通气作用，使粉喷桩施工时喷粉更为顺畅，提高桩身特别是深部桩身的质量。施工方法2D工法施工准备工作砂沟开挖塑料排水板施工粉喷桩施工场地平整定位放线按放线开挖好砂沟在砂沟铺设中粗砂塑料插板机进场塑料排水板在砂沟中施工粉喷桩机进场按技术要求进行施工塑料排水板施工过程地下水的排出粉喷桩机架施工现场排水粉喷桩示意图剖面平面固结研究现状•排水板•粉喷桩•加固区•下卧层•整体排水粉喷桩固结研究8塑料排水板粉喷桩EsEp加固区模型简化KwKV,Kh２Ｄ平衡条件渗流条件＝＋Ks基本假定桩体打穿软土层地基无侧向变形不考虑桩体透水性，假定同一深度桩体与土体竖向变形相等不考虑粉喷桩施工对周围土体强度和透水性的扰动影响排水板以及其涂抹区压缩模量与天然地基相同加荷瞬时所受荷载全部由孔隙水承担其他假定同一维Ｔerzaghi固结理论渗流连续条件：qsmmssmmsmmswps222211)1(trurrrkzukvswwswv122trurrrkzukvswhwv122swrrresrrr应力应变关系：平衡条件：vzppspspspswsws求解条件：0:0swsuuz0:1zuzuhzswsrukrukuurrshswsswss;:rukkzurrs2:220:rurrse00:0quut解答：tmshessasmeHMzMDnsskkrrrrrDFuu11222220sin221ln2ln11221mtrzmeMUEeahvmdDFcHcM222)(8)1(1NmE110sin2mtmeHMzMuu下卧层Terzaghi(1925)一维固结理论关键问题：下卧层排水距离的确定Hart(1958)：整个压缩层厚度H（加固区底面不透水）———低估下卧层的固结速度，保守下卧层排水距离的确定国内普遍：下卧层厚度H2（加固区底面完全透水）———高估下卧层的固结速度，夸大谢康和(1987)：HQH)1(2221zmzHHQ/1地基整体平均固结度计算方法zrzpUQUQU)1(Hart(1958)：方法：双层地基一维固结法，谢康和(1993)优点:考虑加固区与下卧层的孔压连续性关键问题:加固区土性参数的一维等效整体考虑双层地基加固区一维等效假设：固结度相等的2122212)(8HcMdDFcHcMvEeahvEeahvEeahvvdDFcHcMdDFcHcc22212221)(32)(8算例•淮盐高速某试验段基本计算参数天然土体粉喷桩排水板土层层厚天然含水量W（%）天然孔隙比e0容重γ(KN/m3)压缩模量Es(MPa)渗透系数(10-7cm/s，)水平竖向加固区0-1362.11.6215.81.924.42.2下卧层13-2825.80.6919.35.191.8桩长（m）桩径（cm）桩间距（m）喷灰量(kg/m)压缩模量Ep(MPa)13502.275150板长（m）板间距（m）芯板厚度(mm)芯板宽度(mm)纵向涌水量(cm3/s)132.24.0±0.2100±235孔压计算结果0100200300400500600-202468101214超静孔压（KPa）时间（d）双层地基算法简化下卧层算法实测超静孔压消散曲线01002003004005006000.00.20.40.60.81.0固结度时间（d）双层地基法理论推导公式(13)01002003004005006000.00.20.40.60.81.0固结度时间（d）双层地基法Terzaghi一维固结法固结度计算结果加固区固结度随时间的增长曲线下卧层固结度随时间的增长曲线01002003004005006000.00.20.40.60.81.0固结度时间（d）双层地基法（按沉降计算）双层地基法（按孔压计算）理论推导法实测沉降推导法固结度计算结果整体固结度随时间的增长曲线影响因素分析：桩间距110100100005101520孔压(KPa)时间(d)1.8m2.0m2.2m2.6m1010010000.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0固结度U1时间(d)1.8m2.0m2.2m2.6m1010010000.00.20.40.60.81.0固结度U2时间(d)1.8m2.0m2.2m2.6m1010010000.00.20.40.60.81.0固结度Us时间(d)1.8m2.0m2.2m2.6m1010010000.00.20.40.60.81.0固结度Up时间(d)1.8m2.0m2.2m2.6mU1U2UsUpu影响因素分析：粉喷桩桩体模量U1U2UsUpu110100100005101520孔压(KPa)时间(d)150MPa180MPa200MPa300MPa400MPa500MPa1010010000.00.20.40.60.81.0固结度U1时间(d)150MPa180MPa200MPa300MPa400MPa500MPa1010010000.00.20.40.60.81.0固结度U2时间(d)150MPa180MPa200MPa300MPa400MPa500MPa1010010000.00.20.40.60.81.0固结度Us时间(d)150MPa180MPa200MPa300MPa400MPa500MPa1010010000.00.20.40.60.81.0固结度Up时间(d)150MPa180MPa200MPa300MPa400MPa500MPa影响因素分析：粉喷桩桩径U1U2UsUpu1101001000-505101520253035孔压(KPa)时间(d)0.25m0.5m0.75m1m1010010000.00.20.40.60.81.0固结度U1时间(d)0.25m0.5m0.75m1m1010010000.00.20.40.60.81.0固结度U2时间(d)0.25m0.5m0.75m1m1010010000.00.20.40.60.81.0固结度Us时间(d)0.25m0.5m0.75m1m1010010000.00.20.40.60.81.0固结度Up时间(d)0.25m0.5m0.75m1m影响因素分析：排水板渗透系数U1u101001000-20246810孔压(KPa)时间(d)1e-3cm/s7.5e-3cm/s1e-2cm/s5e-2cm/s1010010000.00.20.40.60.81.0固结度U1时间(d)1e-3cm/s7.5e-3cm/s1e-2cm/s5e-2cm/s（1）本文通过对复合地基模量的修正，提出了适合于排水粉喷桩的固结计算方法（2）通过超静孔压，固结度比较，本文与现场实测资料比较接近，验证了可行性（3）比较了粉喷桩桩间距、桩体模量、桩径、排水板渗透系数等因素对地基固结过程的影响结论：排水粉喷桩复合地基固结计算方法spcEmmEE)1(