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厚砂层钻孔灌注桩泥浆护壁稳定性研究

作　者: 姚志伟
导　师: 池秀文
学　校: 武汉理工大学
专　业: 采矿工程
关键词: 厚砂层钻孔灌注桩孔壁稳定性泥浆配比
分类号: TU753.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

钻孔灌注桩孔壁稳定是成孔(桩)质量的关键。厚砂层地质条件下,钻孔灌注桩成孔(桩)易出现塌孔、包砂等现象,而泥浆工艺是保证孔壁稳定的关键因素。武汉二七长江大桥武昌岸配套工程桩基工程为特厚砂层地质,砂层厚度达到50m。本文结合该工程进行了厚砂层钻孔灌注桩泥浆护壁稳定性研究。研究了钻孔灌注桩泥浆护壁成孔(桩)工艺流程和施工事故,表明泥浆工艺是贯穿整个桩基施工流程的关键工序；分析了泥浆工艺与钻孔灌注桩孔壁稳定性和桩基承载力的关系,表明泥浆质量是孔壁稳定性、桩基承载力的保证；采用FLAC3D模拟分析了孔深、孔径、砂层厚度和泥浆密度与孔壁变形的关系,认为孔深越深、孔径越大,砂层厚度越厚、泥浆密度越小,孔壁变形越大,稳定性越差；孔深(砂层厚度)对孔壁稳定性的影响较孔径更大；统计分析了武汉二七长江大桥武昌岸配套工程桩基工程泥浆成分配比与桩基完整性的关系,认为随着泥浆成分的增加,桩基完整性越好,但泥浆成分的增加会增加成本和降低桩基承载力,由此得到合适泥浆成分配比,同时认为孔径增大时,要适当增加膨润土比例,而工业碱和纤维素比例基本不变。通过特厚砂层成孔(桩)工艺的针对性研究,使武汉二七长江大桥配套工程桥梁桩基施工工程的成孔效率、质量大大提高,为工程的按期高质量完成提供了强有力的保证。同时也为今后研究深厚砂层钻孔灌注桩的成孔(桩)工艺积累了一定的经验。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题来源与背景  9
  1.2 目的与意义  9-10
  1.3 钻孔灌注桩发展现状  10-11
  1.4 泥浆护壁钻孔灌注桩孔壁稳定性研究现状  11-12
  1.5 泥浆护壁作用研究过程  12-13
  1.6 研究目标与内容  13-14
第二章泥浆护壁成孔(桩)工艺  14-21
  2.1 钻孔灌注桩施工工艺流程  14-15
  2.2 施工方法与工艺  15-17
    2.2.1 场地平整及筑岛填筑或搭设钻孔平台  15
    2.2.2 埋设钢护筒  15
    2.2.3 钻机的选型  15
    2.2.4 清孔  15
    2.2.5 终孔检查  15-16
    2.2.6 灌注桩身混凝土  16-17
    2.2.7 桩基检查与验收  17
  2.3 泥浆护壁钻孔灌注桩成孔质量控制  17-18
    2.3.1 采取隔孔施工程序  17
    2.3.2 确保桩身成孔垂直精度  17
    2.3.3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度  17-18
    2.3.4 确保钢筋笼制作和吊放质量  18
  2.4 泥浆护壁钻孔灌注成桩质量控制  18-19
    2.4.1 防止混凝土离析  18
    2.4.2 防止断桩、包砂、堵管  18-19
  2.5 成孔(桩)事故预防与处理  19-20
    2.5.1 塌孔  19
    2.5.2 卡钻  19-20
    2.5.3 十字槽  20
  2.6 小结  20-21
第三章钻孔灌注桩孔壁稳定性  21-27
  3.1 钻孔灌注桩孔壁稳定的条件  21
  3.2 钻孔灌注桩孔壁稳定性的影响因素  21-22
  3.3 泥浆对孔壁稳定性的影响  22-26
    3.3.1 泥浆静水压力作用  22-24
    3.3.2 泥浆的凝胶作用  24-26
  3.4 泥浆对桩基承载力的影响  26
  3.5 小结  26-27
第四章钻孔灌注桩泥浆护壁稳定性分析  27-46
  4.1 概述  27
  4.2 工程概况  27-29
    4.2.1 地形地貌  28
    4.2.2 水文  28
    4.2.3 地层情况  28-29
    4.2.4 地质构造特征  29
  4.3 本构模型  29-32
  4.4 模型建立  32-34
  4.5 不同参数对孔壁稳定性的影响分析  34-45
    4.5.1 孔深、孔径对孔壁稳定性的影响  34-40
    4.5.2 砂层厚度对孔壁稳定性的影响  40-43
    4.5.3 泥浆密度对孔壁稳定性的影响  43-45
  4.6 小结  45-46
第五章泥浆成分统计分析  46-54
  5.1 泥浆比重对钻孔灌注桩成孔(桩)质量的影响  46-47
    5.1.1 泥浆比重对成孔过程的影响  46
    5.1.2 泥浆比重对清孔的影响  46
    5.1.3 泥浆比重对导管灌注的影响  46-47
  5.2 泥浆配制  47-49
    5.2.1 泥浆成分  47-48
    5.2.2 泥浆制备  48-49
  5.3 结果分析  49-53
  5.4 小结  53-54
第六章结论与展望  54-55
  6.1 结论  54
  6.2 展望  54-55
参考文献  55-58
致谢  58-59
攻读硕士学位期间发表论文  59
攻读硕士学位期间参加的科研项目  59

厚砂层钻孔灌注桩泥浆护壁稳定性研究

内容摘要

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