單壁螺紋pvc塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁技術(shù)及現(xiàn)場試驗

1、水利水電科技進展201636(1)搖Tel:02583786335搖E鄄mail:jz@hhu.edu.cn搖:www.hehaiqikan.cn第36卷第1期Vol.36No.1水利水電科技進展AdvancesinScienceTechnologyofWaterResources2016年1月Jan.2016基金項目:浙江省自然科學基金青年基金(LQ15E080002)國家自然科學基金(5150828251508507)作者簡介:齊昌

2、廣(1986—)男講師博士主要從事樁基工程和透明土試驗等研究。E鄄mail:qichangguang@163.comDOI:10.3880j.issn.10067647.2016.01.012單壁螺紋PVC塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁技術(shù)及現(xiàn)場試驗齊昌廣1郭搖衛(wèi)2崔允亮3(1.寧波大學建筑工程與環(huán)境學院浙江寧波搖3152112.長江水利委員會水文局湖北武漢搖4300103.浙江大學城市學院浙江杭州搖310015)摘要:介紹了單壁螺紋PVC塑料套

3、管現(xiàn)澆混凝土樁(TC樁)的組成、特點、施工設(shè)備、施工流程及檢測方法結(jié)合申嘉湖杭高速公路練市至杭州段TC樁處理的軟基工程通過埋設(shè)土壓力盒和鋼筋應(yīng)力計比較分析了路堤荷載下樁帽頂上應(yīng)力、樁帽間及樁帽下土應(yīng)力的分布及變化規(guī)律得出了樁土應(yīng)力比、荷載分擔比隨填筑荷載的變化曲線。結(jié)果表明:隨著填筑高度的增加路堤荷載逐漸向TC樁轉(zhuǎn)移樁間土應(yīng)力先增大后減小在檢測期內(nèi)TC樁的樁土應(yīng)力比與荷載分擔比始終趨于增大。關(guān)鍵詞:混凝土樁軟土地基處理承載性能樁土應(yīng)力比

4、現(xiàn)場試驗中圖分類號:TU473搖搖搖文獻標志碼:A搖搖搖文章編號:10067647(2016)01006605Single鄄wallcrugatedPVCplastictube鄄basedcast鄄in鄄placeconcretepiletechnologyfieldtestsQIChangguang1GUOWei2CUIYunliang3(1.FacultyofArchitecturalCivilEngineeringEnvironm

5、entNingboUniversityNingbo315211China2.BureauofHydrologyChangjiangWaterResourcesCommissionWuhan430010China3.CityCollegeZhejiangUniversityHangzhou310015China)Abstract:Thecompositionacteristicsconstructionequipmentconstruct

6、ionprocessqualityinspectionmethodofcast鄄in鄄placeconcretepiles(TCpiles)withsingle鄄wallcrugatedPVCplastictubesusedintheconstructionprocessareintroduced.IncombinationwiththesoftfoundationprojectoftheLianshi鄄Hangzhousectiono

7、ftheShen鄄Jia鄄Hu鄄HangExpresswayreinfcedbyTCpilesthedistributionvariationofthesoilstressonthetopofpilecapsthatbetweenunderpilecapswerecomparedanalyzedbasedonobservationsbyembeddedearthpressurecellsrebarstressmeters.Variati

8、oncurvesofthepile鄄soilstressratioloadsharingratioagainstthefilledloadwereobtained.TheresultsshowthattheembankmentloadisgraduallytransferredtoTCpilesthepile鄄soilstressratioincreasesfirstthendecreasesastheheightofembankmen

9、tisincreased.Duringthemeasurementperiodthepile鄄soilstressratioloadsharingratioofTCpilestendtoincrease.Keywds:concretepilesoftgroundtreatmentbearingbehavipile鄄soilstressratiofieldtest搖搖隨著我國東南沿海軟土地區(qū)高速公路的建設(shè)各種軟基處理方法不斷應(yīng)用到實際工程

10、中如真空堆載預(yù)壓法、排水固結(jié)法、柔性樁復(fù)合地基、剛性樁復(fù)合地基等其中以剛性樁復(fù)合地基為代表的樁承式軟基處理方法以其單樁承載力好(與柔性樁相比)、地基處理效果更加顯著(與排水固結(jié)法相比)、施工速度快(與真空、堆載預(yù)壓法相比)等特點得到廣泛的使用[1鄄5]。單壁螺紋PVC塑料套管現(xiàn)澆混凝土樁(以下簡稱TC樁)是在借鑒國外AuGeo樁先進技術(shù)和國內(nèi)沉管灌注樁技術(shù)的基礎(chǔ)上改進而發(fā)展起來的一種新型軟基處理技術(shù)[6鄄8]并申請了多項專利[9鄄11]

11、有效解決了江浙兩省軟土地區(qū)高速公路的地基處理問題同時提升了高速公路的施工速度和質(zhì)量豐富了我國的軟基處理技術(shù)。本文介紹TC樁的組成及特點、施工設(shè)備及工藝和質(zhì)量檢測方法并結(jié)合實際工程試驗研究了TC樁在工作荷載下的荷載分擔比、樁土應(yīng)力比隨填土高度的變化規(guī)律。1搖TC樁的組成和特點TC樁是由鋼筋混凝土預(yù)制樁尖、單壁螺紋PVC66水利水電科技進展201636(1)搖Tel:02583786335搖E鄄mail:jz@hhu.edu.cn搖:www

12、.hehaiqikan.cn結(jié)構(gòu)物眾多填土高度較大。全線軟土為高含水量、高壓縮性、低強度、低滲透性局部路段為深厚軟土地基。本試驗區(qū)域選在練杭段L6標橋頭處理段具體物理力學指標見表1。表1搖K32800處物理力學性質(zhì)指標土層編號土層名稱土層厚度m天然重度(kNm3)孔隙比e塑性指數(shù)Ip壓縮模量EsMPa三軸固結(jié)排水剪切試驗黏聚力cdkPa內(nèi)摩擦角漬d(毅)淤2種植土0郾4于1亞黏土0郾8于2亞砂土10郾318郾70郾8677郾81930郾

13、0榆1亞砂土8郾418郾90郾8438郾90榆3亞黏土3郾919郾10郾87520郾05郾04508郾8愚1亞黏土8郾719郾50郾80923郾46郾69464郾84.2搖試驗區(qū)TC樁的設(shè)計本試驗段TC樁均采用正方形布樁樁距為1郾6m設(shè)計樁長為23m圓形蓋板直徑為60cm、厚度為20cm蓋板凈距為1m樁身混凝土為C25蓋板混凝土為C30樁徑為16cm預(yù)制樁尖為X形或圓形墊層厚度為40cm土工格柵鋪設(shè)在墊層上面路基填料的容重按19kNm3

14、考慮。試驗段于2007年10月29日開始路基填筑2008年1月14日填筑完成進入預(yù)壓期具體荷載變化見圖4。圖4搖K32試驗段填土荷載變化曲線4.3搖測試儀器的埋設(shè)和測試頻率土壓力測試采用振弦式土壓力盒型號為TYJ鄄2020分別埋設(shè)在蓋板上、蓋板下地基土和蓋板間地基土表面埋設(shè)在蓋板上土壓力盒的量程為1郾2MPa埋設(shè)在蓋板下和蓋板間土壓力盒的量程為0郾2MPa絕緣電阻大于或等于50M贅如圖5所示(圖中數(shù)字串為土壓力盒編號其中以1開頭的埋圖5

15、搖土壓力盒埋設(shè)布置設(shè)于蓋板上以0開頭的埋設(shè)于蓋板下或蓋板間)。采用測頻儀測讀土壓力盒在不同填筑荷載下的頻率根據(jù)初始頻率和系數(shù)K計算相應(yīng)的土壓力。根據(jù)填土速率調(diào)整測試頻率保證在一次填土前后至少進行一次觀測。路堤進入預(yù)壓期以后逐步降低監(jiān)測頻率如果遇到沉降速率突然變大等情況則加大監(jiān)測頻率并進行動態(tài)跟蹤。4.4搖填筑荷載下路堤測試應(yīng)力的變化規(guī)律編號為10587的土壓力盒在填土加荷開始時就被破壞因此3號樁的應(yīng)力研究失去意義故只研究其他3個蓋板下的

16、土應(yīng)力變化規(guī)律。圖6為試驗段蓋板下土體應(yīng)力隨填土荷載的變化規(guī)律可以看出02522號土壓力盒到預(yù)壓后期所受應(yīng)力為零說明1號樁蓋板發(fā)生嚴重傾斜一邊已經(jīng)被托空故其蓋板頂所測應(yīng)力失真。從4號樁蓋板下應(yīng)力變化規(guī)律曲線來看兩邊的土應(yīng)力絕對值相差很大超過10kPa說明蓋板澆注時已發(fā)生傾斜沒有保持水平但在路堤填筑過程中沒有發(fā)生進一步的傾斜其板頂應(yīng)力也失真。2號樁蓋板下兩邊土體表面應(yīng)力變化趨勢一致性較好從填土加荷后第36天02596號土壓力盒所測得應(yīng)力比