复合注浆煤矸石夯扩桩试验研究

论文摘要

本文针对复合注浆煤研石夯扩桩处理软土路基这种新的地基处理技术进行研究。在前人工作的基础上,通过室内试验对桩体材料的强度特性及工程特征进行了分析,研究其强度形成的影响因素；讨论复合注浆煤研石夯扩桩桩体强度形成机理和复合地基加固机理以及褥垫层作用机理；初步讨论了复合注浆煤研石夯扩桩复合地基承载力计算以及施工工艺。主要完成了如下工作：(1)分析煤研石、粉煤灰、外加剂物理化学特性,研究了煤研石的级配问题。根据规范和在前人试验的基础上,设计了一套配比方案。根据方案制作试块并进行了无侧限抗压强度。对无侧限抗压强度试验结果进行分析,分析了影响试块强度的因素。(2)从理论上对复合注浆煤矸石夯扩桩的桩体强度形成机理、扩大头形成机理、桩复合地基加固机理、褥垫层作用机理进行了分析研究。(3)结合低强度混凝土桩技术和复合注浆煤研石夯扩桩及其复合地基自身特点,提出了复合注浆煤研石夯扩桩复合地基设计思路以及施工工艺流程和施工要点。(4)选取试验路段,进行野外勘查、设计施工、原位测试工作,结合室内试验和野外原位测试结果,对部分作用机理进行分析和验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的、内容和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外煤矸石综合利用现状
• 1.2.2 国内外粉煤灰综合利用现状
• 1.2.3 复合地基在工程应用中的利用现状
• 1.3 存在问题
• 1.4 本课题的研究方法
• 1.5 研究的技术路线
• 第2章 桩体材料基本特性
• 2.1 桩体材料基本特性分析
• 2.1.1 煤矸石
• 2.1.2 粉煤灰
• 2.1.3 水泥
• 2.1.4 石灰
• 2.2 煤矸石、粉煤灰的路用性能
• 2.3 本章小结
• 第3章 桩体材料室内试验研究
• 3.1 概述
• 3.2 室内试验及浆液配比的选择
• 3.2.1 煤矸石物化性质及工程力学特征
• 3.2.2 粉煤灰物化性质及工程力学特性
• 3.2.3 水泥主要技术指标测定
• 3.2.4 石灰主要枝术指标测定
• 3.3 混合浆液配比设计及煤矸石混合料配比试验
• 3.3.1 混合浆液配比设计
• 3.3.2 （?）混合料配比试验方法和要求
• 3.3.3 桩体混合料试验成果
• 3.3.4 试验成果分析
• 3.4 桩体材料强度的影响因素分析
• 3.4.1 煤矸石骨料对桩体材料强度的影响
• 3.4.2 水泥掺量对混合料抗压强度的影响
• 3.4.3 粉煤灰对混合料强度的影响
• 3.4.4 石灰对混合料强度的影响
• 3.4.5 龄期对混合料强度的影响
• 3.5 扫描电镜试验分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 注浆煤矸石夯扩桩复合地基加固机理
• 4.1 桩体强度形成机理
• 4.1.1 桩体夯实强度形成—物理反应
• 4.1.2 桩体胶结强度形成—化学反应
• 4.1.3 桩体胶结强度形成机理
• 4.2 扩大头形成机理
• 4.3 注浆煤矸石夯扩桩复合地基加固机理
• 4.3.1 桩间土的挤密作用
• 4.3.2 排水固结作用
• 4.3.3 浆液的渗透作用
• 4.3.4 置换作用
• 4.5 煤矸石褥垫层的作用
• 4.5.1 使桩、土共同承担荷载
• 4.5.2 调整桩、土荷载分担比
• 4.5.3 减少桩顶水平应力集中的作用
• 4.5.4 减小基础底面应力集中
• 4.6 本章小结
• 第5章 复合注浆煤矸石夯扩桩复合地基的施工工艺研究
• 5.1 试验路段工程概况
• 5.2 试验路段工程地质条件
• 5.2.1 地基土层条件
• 5.2.2 各土层物理力学性质
• 5.3 软土路基处理的目的
• 5.4 试验路段桩的设计与施工方案
• 5.4.1 复合注浆煤矸石夯实桩的桩体材料
• 5.4.2 复合注浆煤矸石夯实桩的设计参数与布置
• 5.4.3 桩的施工参数
• 5.4.4 静载荷试验桩设计
• 5.5 试验路段的施工
• 5.5.1 机动洛阳铲成孔技术原理与特点
• 5.5.2 施工工艺
• 5.5.3 施工顺序
• 5.5.4 施工质量控制
• 5.5.5 施工中易出现的问题及控制
• 5.6 本章小结
• 第6章 复合注浆煤矸石夯扩桩的原位测试
• 6.1 钻孔取芯检验
• 6.2 桩身开挖检验
• 6.3 静载荷试验
• 6.3.1 桩基静载试验系统
• 6.3.2 加载观测及稳定标准
• 6.3.3 静载荷试验
• 6.4 桩间土加固效果检测
• 6.4.1 标准贯入试验
• 6.4.2 轻型动力触探试验
• 6.4.3 静力触探试验
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目