论文硅藻土地质灌注桩成孔技术和分析是关于对不知道怎么写硅藻论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文全屋做硅藻泥后悔了论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
摘 要：硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性、渗透性强及吸附性强的物性.纳米比亚集装箱码头工程是世界上首例在此土质上建设码头的案例,结合本工程的经验,详细阐述灌注桩在硅藻土中的成孔技术,为以后在该土质中灌注桩施工提供经验.
关键词：硅藻土 成孔技术
1.研究背景
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩,有细腻、松散、质轻、多孔、吸水性、渗透性强及吸附性强的物性.其化学成份主要是SiO2,通常占80%以上,最高可达94%,另含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质；松散密度为0.3-0.5g/cm3,莫氏硬度为1-1.5（硅藻骨骼微粒为4.5-5mm）,孔隙率达80-90%,能吸收其本身重量1.5-4倍的水；化学稳定性高,除溶于氢氟酸以外,不溶于任何强酸,但能溶于强碱溶液中.
由于硅藻土具有吸附性强的物性特性,遇水会迅速发生膨胀,并分解成小颗粒,此颗粒会吸附在物体上面,当灌注桩成孔时,硅藻土一方面容易吸附在泥浆壁上,当浇筑砼时,砼对泥浆壁的挤压,使硅藻土脱离泥浆壁随砼的上升,在钢筋笼和泥浆壁比较窄的地方遇堵后堆积成块,极易引起钢筋笼的保护层不足,同时,泥浆中的硅藻土也容易附着到砼中,导致砼出现孔洞.所以研究在硅藻土中的灌注桩成孔技术具有重要意义.
纳米比亚集装箱码头工程是世界上極少数在此土质上建设码头的案例,本工程采用高桩梁板式结构,桩基采用直径1.3m的灌注桩,钢筋保护层厚度75mm,桩底标高为-53m～-6 3 m,地质情况从上到下为：+2.20m～-17.11m为第一层砂层；-17.11m～-21.8m为第一层硅藻土层,厚度为4.7m；-21.8m～-26.11m为第二层砂层,厚度为4.3m；-26.11m～-45.91m为第二层硅藻土层,厚度为19.8m；-45.91m～-52.51m为第三层密实砂层,厚度为6.6m,-52.51m～-5 6 m为强胶胶结砂层,厚度为3.5m,-56m以下为岩层.
2.在硅藻土土质中成孔需要重点解决的问题
由于硅藻土土质的特殊性,在硅藻土土质中成孔,重点需解决以下问题：
（1）在开孔过程中减少了泥浆中的硅藻土含量,使硅藻土层和砂层孔壁形成相对密水的泥皮,进而形成相对稳定的孔壁.
（2）由于硅藻土吸水膨胀的特性,容易造成附着在泥浆壁上,应避免出现由于硅藻土附着在成孔的泥浆壁上,从而造成的灌注桩孔内缩径现象.
（3）增大钢筋笼和孔壁之间的空间增大,使孔内残留硅藻土在混凝土灌注过程中不容易滞留在钢筋笼和孔壁之间.
（4）尽量缩短清孔时间,减少硅藻土附着在泥浆壁的时间,同时减少含砂率,减少硅藻土附着在泥浆中砂的数量,避免在浇筑混凝土至孔中上部时沉积过多的砂和泥浆的混合而使混凝土的顶升力减弱.
3.采取解决问题的重要方法
（1）由于硅藻土化学稳定性高,可以采取常规使用膨润土作为泥浆开孔,在钻进至硅藻土层后,由于硅藻土的吸附性,膨润土和硅藻土结合,因为硅藻土是无粘性的,从而造成混合物会降低泥浆的护壁性能,所以在穿过硅藻土后需要重新造浆,将孔内混有硅藻土的泥浆置换出来,减少了泥浆中的硅藻土含量,重新再次形成膨润土护壁,在硅藻土层和砂层孔壁形成相对密水的泥皮,减少硅藻土吸水膨胀的特性从而形成相对稳定的孔壁.
（2）采用内径为1.5米的钢护筒,护筒跟进至第一层砂层底标高,混凝土浇筑后护筒不拔出,通过加长护筒和使用直径为1.4m的探笼扫孔措施,避免出现由于泥皮增厚原因造成的灌注桩孔内缩径现象.
（3）为防止孔内残留硅藻土在混凝土灌注过程中滞留在钢筋笼和孔壁之间从而造成灌注桩保护层不够,增大成孔桩径是必要措施,成孔采用直径1.44m的回旋钻头和冲锤成孔,以确保设计有效桩径1.3m,保持原设计1.15m钢筋笼外径不变.
4.灌注桩在硅藻土土质中成孔施工流程
如图1.
5.桩基在硅藻土土质中成孔的注意事项
5.1钢护筒安装
为降低在钻进至硅藻土层时,硅藻土对泥浆的污染,从而造成在砂层时,对已形成的泥浆壁破坏,根据土质情况,钢护筒应进入到第一层硅藻土层,即钢护筒需埋设至-18m.考虑到其护筒入土深度较长,和砂层的摩擦阻力大,拟采用先引孔再安装钢护筒的方法施工.具体过程如下：首先埋设一条长度2米、外径1.6m的钢护筒作为引孔护筒,回旋钻机1.55米直径钻头钻至-15m,进行简单清孔后移开回旋钻机,接着在1.6m钢护筒中心按设计桩位施打1.5m外径钢护筒至-18m, 施打完1.5m钢护筒后往两护筒的空隙处回填满砂,最后拔除1.6m的引孔护筒.
5.2泥浆制备
泥浆使用膨润土在专门的造浆池中拌制,为提高泥浆的性能,钻孔过程中需控制泥浆中含砂率不超过8%,主要通过泥浆池循环和滤沙机除砂两种方式.控制成孔过程中泥浆比重不大于1.2g/cm3,浇筑前泥浆比重不大于1.1g/cm3.由于钻进到硅藻土层时,硅藻土对泥浆形成污染,造成泥浆壁破坏,所以开孔和终孔时需用新鲜的膨润土泥浆替换掉硅藻土层自身产生的泥浆.泥浆指标详见表1.
5.3钻孔
本工程桩基施工采用冲击钻和回旋钻组合成孔工艺,标高-54m以上主要为中砂层及硅藻土层,此段采用回旋钻钻孔,标高-54m以下的胶结砂层需采用冲击钻成孔.采用组合工艺成孔,具有成孔速度快,功效较高的特点.
5.3.1回旋钻钻进
（1）回旋钻在中砂层钻进情况
在中砂层和硅藻土层,采用回旋钻成孔工艺,回旋钻头直径1.36m,控制钻孔速率1.5m/h,在砂层成孔过程中,使用滤砂机滤砂.
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参考文献：
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