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

1、在我國東南沿海地區(qū)其復(fù)雜富水軟土地基非常普遍，該類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，需要對地基進行加固處理，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，對于復(fù)雜富水軟土地基具有較強的適應(yīng)能力。樁基礎(chǔ)的類型按照施工成樁方法可概括為預(yù)制

2、樁與灌注樁，其中鉆孔灌注樁因為具有高承載力、無擠土、噪音小、鉆孔施工無振動的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用。然而，鉆孔灌注樁在施工成孔時存在著諸多問題，鉆孔灌注樁施工孔壁的失穩(wěn)塌孔問題尤為突出。灌注樁施工孔壁的塌孔問題不但影響成樁質(zhì)量和延誤施工工期，而且對灌注樁工程的安全施工及相關(guān)工程人員生命財產(chǎn)安全存在著潛在的威脅。因此，對復(fù)雜富水地基土大型鉆孔灌注樁施工孔壁穩(wěn)定性評價及加固方法進行深入而系統(tǒng)的研究，不僅具有重要的科學(xué)理論意義，還具有實際工程應(yīng)用價值

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)定性評價及加固方法作為主要的研究內(nèi)容，以中委合資廣東石化2000萬噸/年重油加工項目灌注樁工程施工場地為研究區(qū)域，基于現(xiàn)場探測研究與檢測數(shù)據(jù)分析，建立了鉆孔孔壁坍塌體積與塌孔率的計算分析模型，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)分析與評價模型，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);運用基于模糊數(shù)學(xué)理論的綜合評價方法，建立了該區(qū)域的鉆孔灌注樁施工孔壁塌孔風(fēng)險分區(qū)模糊綜合評價模型，并對研究區(qū)域灌注樁施工鉆孔的塌孔風(fēng)險進行了評價與風(fēng)險等級分區(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。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)研究和確定技術(shù)檢測方案，并對廣東石化項目灌注樁工程施工現(xiàn)場鉆孔參數(shù)進行抽樣檢測。采用灌注樁鉆孔孔徑檢測儀器，在研究區(qū)灌注樁工程的施工現(xiàn)場

5、采集鉆孔直徑數(shù)據(jù)，并對鉆孔灌注樁工程施工現(xiàn)場所采集的數(shù)據(jù)進行計算分析和研究。
　　(2)基于檢測數(shù)據(jù)的研究與分析，運用鉆孔孔壁塌孔率參數(shù)對塌孔率與土層參數(shù)進行了相關(guān)關(guān)系的回歸分析，進一步深入的研究了廣東石化項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)分析與評價模型，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壁加固穩(wěn)定液臨界比重的優(yōu)化設(shè)計方法。
　　(4)運用模糊數(shù)學(xué)理論的綜合評價方法，建立了該區(qū)域的鉆孔灌注樁施工孔壁塌風(fēng)險分區(qū)模糊綜合評價模型，并對研究區(qū)域灌注樁工程場區(qū)的塌孔風(fēng)險等級進行了分區(qū)與評價，以此為依據(jù)提出了分區(qū)優(yōu)化防治的技術(shù)路線，為廣東石化項目灌注樁工程鉆孔施工塌孔問題的防治提供理論依據(jù)。
　　(5)運用數(shù)值仿真模擬軟件FLAC3D對部分施工工藝與條件下的鉆孔灌注樁孔壁穩(wěn)定性進行