纺织导报-预制双灰桩纤维立体围护材料性能研究.pdf

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1、N o n w o v e n s & T e c h n i c a lT e x t i l e sI 非织造技术及产业用纺织品 一 I r 一文通过对自行设计开发的预制双灰桩纤维立体围护材料的特性分析验证了其 石t 在超软地基上应用的可行性结果表明其加固效果良好。 T h i sp a p e ra n a l y z e dt h ef e a t u r e so ft h r e e d i m e n s i o n a le n c l o s u r et i b e rm a t e r i a lw h i c hw a s u s e di np r e f a b r

2、 i c a t e dd o u b l e a s hp i l e s v e r i f i e dt h ep o s s i b i l i t yo fi t sa p p l i c a t i o ni ns u p e rs o f t f i , u n d a t i o n a n dt h er e s u l t ss h o w e dag o o dr e i n f o r c e m e n te f f e c to ft h em a t e r i a l 预制双灰桩纤维立体围护材料性能研究 R e s e a r c h0 nI h eP e r

3、f o r m a n c eo fT h r e e - d i m e n s i o n a IE n c l o s u r eF i b e rM a t e r i a l 随着我国基础建设的快速发展，道路工程建设和一般 场地的地基加固处理将遇到许多新的课题，特别是在大型 城市经济圈如天津滨海新区进行地基加固处理时，需要一 种既要保证地基处理效果和隐蔽工程的安全性，又要解决 环境保护问题的成桩方式。 天津滨海新区大多属沿海滩涂地带，经地质勘测属第 四系全新统陆相沉积层、海相沉积层及上更新统陆相、海 相沉积层，局部表覆人工堆积层，地基土按成因及时代分为 7 层，按土的物理力学特征分为

4、1 2 个亚层。地表至- 1 0m 处含水较高，属工程地质软弱层。 1 软土地基处理常用方法 1 1 浅层处理法 该法适用于表层软土厚度小于3Z T I 的软土地基的处 理，采用换填、抛石等方法进行处理。抛石排淤宜在地表铺 设网状材料或土工织物。 1 2 排水固结法 在软粘土中施加附加应力，孔隙水沿竖向排出而产生 固结，软土的抗剪强度随固结压力的增加而显著增长。常用 的竖向排水体有袋装砂井、塑料排水板及其他种类的土工 合成材料复合排水体。 1 3 深层搅拌法 该法是用某种专用机械将软土地基局部的软土用桩 体加固材料改良，加固材料与土拌合形成桩体，桩与桩间软 I 作者单位：吕增仁，男，1 9 5

5、 6 年生，高工，天津，3 0 0 3 0 8 。 - 作者单位：天津纺织工程研艽院有限公司。 文I 吕增仁张红任晓林王霁华 土形成复合地基。在桩体的置换效应、应力集中效应的作用 下，使总沉降减少； 1 4 石灰桩法 该法采用钢套管成孔，将石灰与水硬性掺合料混合后 灌入孔内，在拔管的同时进行振密或夯实。利用混合料吸取 桩周土体中的水分进行水化反应，使桩四周土体的含水量 降低、孔隙减小，土体挤密和桩体硬化。 预制双灰桩的方法为：将不同比例的生石灰和掺和料 混合，用机械或人工灌入特殊工艺织造的纤维立体围护材 料中，在现场用施工机械静压预制导管，装入纤维立体围护 材料预制双灰桩而形成复合地基。 基于

6、天津滨海新区的特殊地质状况，以及施工质量的 可靠性、工程造价，施工设备条件、环境保护等因素的综合 考虑，预制双灰桩为一种环保和较为经济的复合地基处理 方式。 2 纤维立体围护材料的特性 ( 1 ) 根据复合地基的设计要求，选择可靠性强、经济适 用的纤维围护材料，是预制双灰桩的关键。纤维立体围护材 料采用不同性质的两种纤维。A 纤维具有高荷载、抗冲击、 抗老化性能，在基桩中起到软筋加固作用，B 纤维具有湿强 力低，遇碱强力更低的性能，深埋地下可降解，起到使桩体 与周围土固结和底部连接的作用。 ( 2 ) 织物设计为一次成型管袋状，不需缝纫加工，直 径4 0c m 、长6m 。织物采用异经异纬变化

7、经纬密的双层组 织，布面形成网格状围护材料袋体，接缝处采用单层组织。 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 71 0 5 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 非织造技术及产业用纺织品IN o n w o v e n s & T e c h n i c a lT e x t i l e s 织物在机上为条状织物，下机经热熔剪切形成管袋状织物。 ( 3 ) 纤维立体围护材料的各项性能指标( 表l

8、，表2 ) 。 表1纤维立体围护材料织物的性能指标 织物克重l J织物孔除l 衄)胀破强度( M P a 渗水性l u 、J 1 2 1302 605 80 表面抗湿( 级)接缝强力I NJ经向撕裂强力( NJ纬向撕裂强力( N l2 0 92 3 0 01 5 0 l 表2 纤维立体围护材料织物两种纤维的物理性能 经向断裂强度纬向断裂强度经向断裂伸长率纬向断裂伸长奉 ( N 5c m ) ( N 5c m )( ) 【) A 纤维4 5 6 3 8 3 6 7 5 81 4 3 21 8 6 0 B 纤维4 2 6 1 2 3 1 7 9 6 1 3 2 6 1 8 4 9 ( 4 ) 纤维

9、立体围护材料的性能分析 织物孔隙 2 0 ，A 纤维的伸长率 3 0 。由于A 、B 纤维在湿状态中的 伸长率差异，织物中B 纤维部分收缩大于A 纤维，从而形成凹 凸手雷状桩体加大桩间土与凹凸不平的桩体摩擦力，并与 桩边定范围内的土体结合，起到较强的加固效果。 3 2 排水固结 纤维立体围护材料中A 、B 纤维的面积比为1 ：8 ，A 纤 维吸水差，B 纤维吸湿后截面膨胀率可达5 0 一1 4 0 ， 这就使围护材料形成了均匀良好的透水通道。双灰混合料 渗透系数在4 0 7 x 1 0 6 1 3 x 1 0 。c m s 之间，相当于粉细 砂，排水效果良好，水平向的排水路径短，有利于桩间土的

10、 排水固结。 4 静载试验分析 在天津滨海新区临港工业区津晋高速公路互通立交软 土地基中进行静载试验( 表3 ) ，方形承载板的尺寸为lm 1 0 6 1m ，最大载荷为8 0k P a 。P S 曲线如图l 、图2 所示。 表3 静载试验汇总 无围护桩累计沉降 O1 2 l2 6 24 5 56 9 99 8 41 3 3 0 I m mJ 纤维立体围护材料预 制双灰桩累计沉降0 0 6 61 4 72 6 84 1 05 8 88 0 5 ( m m ) 荷载( k P a ) 7 08 06 04 02 0O 无围护桩累计沉降 1 7 4 22 2 2 1 7 32 I 2 42 0 4

11、 01 8 8 0 ( 巾m ) 纤维立体围护材料预 制双灰桩累计沉降 1 0 3 91 3 0 11 2 8 01 2 4 01 1 5 31 0 1 5 l m i l l ) 圈1 无围护桩P S 曲线 图2纤维立体围护材料预制双灰桩p - S 曲线 根据表3 、图l 和图2 ，纤维立体围护材料预制双灰桩 的最大沉降量较低，比无围护桩低4 0 9 ，但回弹率较高， 比无围护桩高5 1 7 ，表明纤维立体围护材料预制双灰桩对 软土地基的加固效果优于无围护桩。 通过对纤维立体围护材料预制双灰桩的试验，分析了 纤维围护材料的特性，验证了其在超软地基上应用的可行 性，表明纤维立体围护的预制石灰桩承载力大于无围护桩， 加固效果良好。圃 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 7 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark