¿Cuál es la tecnología de construcción para cimientos de refuerzo de pilotes de grava en proyectos de carreteras?

Los cimientos blandos de la carretera en el área de la nueva fábrica de una zona de desarrollo se tratan con pilotes de grava. El proyecto está ubicado en un parque industrial en la zona de desarrollo de una ciudad y el relieve es una llanura aluvial. El sitio cubre suelo arcilloso aluvial del Cuaternario y está sustentado por estratos de piedra caliza del Ordovícico. Está dividido en cuatro capas de arriba a abajo: la primera capa es tierra de relleno mixta, la segunda capa es arcilla gris-marrón, la tercera capa es arcilla amarillo-marrón y la cuarta capa es piedra caliza erosionada. El agua subterránea en el área del sitio se encuentra en el agua estancada en la capa superior de la primera capa de suelo de relleno mixto y en el agua de fisuras kársticas en la cuarta capa de roca erosionada. El nivel del agua está enterrado profundamente. El nivel alto del agua en los últimos años ha sido de alrededor de 3 m y puede haber agua estancada en la capa superior durante la temporada de lluvias. La zona de la fábrica es baja y cuenta con varios parajes naturales. Especialmente la carretera principal en el área de la fábrica tenía originalmente entre 3 y 5 m de profundidad. Debido al apretado calendario de construcción, no se pueden tomar medidas de sustitución de cimientos ni de asentamiento natural. Durante la construcción inicial, se adoptó por error el método de rellenar Tangwang de una sola vez y reforzar la superficie de la carretera con barras de acero locales. Al poco tiempo, la superficie de la carretera se asentó y se agrietó, por lo que se diseñaron pilotes de grava sumergidos vibrantes para reforzar la superficie de la carretera. Los montones de grava tienen un diámetro de 0,4 m, una separación de 1,2 m y están dispuestos en un triángulo equilátero. El relleno es grava de 1 a 5 cm y el valor característico de diseño de la capacidad de carga de la base compuesta es de 140 kPa.

2. Principio de refuerzo de los pilotes de grava sumergidos por vibración

El mecanismo de refuerzo de los pilotes de grava sumergidos por vibración generalmente se puede dividir en dos funciones: compactación y desplazamiento. Para suelos arcillosos saturados, es principalmente para relleno; para suelos arenosos, es principalmente para compactación, para suelos arcillosos insaturados, tiene funciones de compactación y desplazamiento. Generalmente se cree que el efecto de compactación del suelo saturado disminuye a medida que aumenta el contenido de partículas finas en el suelo, y el efecto de desplazamiento aumenta a medida que aumenta el contenido de partículas finas. En suelos arenosos, limosos y arcillosos no saturados, los montones de grava desempeñan la función de compactación, drenaje y previbración. Para suelos arcillosos saturados, la función de los montones de grava es el desplazamiento y el drenaje. Los pilotes de grava se utilizan para el tratamiento de cimientos. Los pilotes de grava están compuestos de materiales granulares y el material en sí no tiene fuerza de unión. La resistencia del pilote se mantiene principalmente por las limitaciones del suelo circundante y la fricción del material del pilote. Cuando se soporta la carga superior, la tensión principal del pilote se concentra en el rango de aproximadamente 4 veces el diámetro del pilote cerca de la parte superior del pilote. Al mismo tiempo, debido a que el cojín de grava tiene buena filtración y permeabilidad, acorta en gran medida el camino de drenaje de consolidación del suelo, aumenta en gran medida la velocidad de consolidación y también mejora la resistencia y la capacidad de restricción del suelo, mejorando así la resistencia del Cimentación compuesta. Capacidad de carga.

3. Pasos de construcción

(1) Preparar el diseño de organización de la construcción de pilotes de grava sumergidos vibrantes, limpiar y nivelar el sitio, limpiar la capa superficial de humus y eliminar la capa alta. -obstáculos de altitud y terreno. (2) Pila de prueba. De acuerdo con los requisitos de diseño, se realizan pruebas de pilotes y las pruebas necesarias en el sitio para determinar los principales parámetros técnicos y garantizar la calidad de la construcción de grandes superficies. Se deben seleccionar piedras que cumplan con los requisitos de diseño y especificaciones para las pruebas de pilotes, y se deben registrar el tiempo y la profundidad de perforación, la limpieza del orificio, la perforación, la velocidad de perforación (m/min), el volumen de grava y los cambios actuales para seleccionar una construcción científica y razonable. Parámetros. (3) Medición y replanteo. Mida la elevación del suelo y utilice una regla de acero para colocar los pilotes de acuerdo con el diseño de ubicación de los pilotes. El error de colocación de los pilotes se controla dentro de 2 cm. (4) Posicionamiento de la máquina. Coloque el martinete en su lugar, cierre la punta del pilote cerrada, haga que el tubo se apile verticalmente hacia abajo, alinee la punta del pilote con la marca de posición del pilote y continúe moviendo el tubo del pilote hacia abajo para que la punta del pilote quede enterrada en el suelo. Ajuste el martinete de modo que la tubería sumergida esté básicamente vertical al suelo y el error se controle dentro de 65438 ± 0%.

(5) Después de que el tubo sumergido alcance la profundidad de diseño, realice la operación de vertido de grava. Los pilotes de grava deben estar hechos de grava limpia o triturada, resistente a la erosión y no expuesta a la intemperie, con un tamaño de partícula de 20 a 50 mm, un contenido de lodo no superior al 5% y un ángulo de fricción interna no inferior a 38°. La grava se inyecta en la tubería del pilote desde el puerto de alimentación y la cantidad de inyección se calcula en función del plano teórico del cuerpo del pilote y el coeficiente de llenado. Mantenga registros de construcción en el sitio y controle estrictamente el coeficiente de llenado de grava de cada pilote, que generalmente se controla en 1,02. Evite fenómenos indeseables grandes y pequeños en la etapa inicial y posterior para aumentar la uniformidad de la pila. (6) Elevación de la tubería del cuerpo del pilote: antes de elevar la tubería, la altura de la grava inyectada en la tubería debe ser mayor que 1/3 de la longitud de la tubería, y una persona dedicada debe ser responsable de la cantidad de grava inyectada para evitar sobrepasos. -inyección o subinyección. Al extubar, se debe hacer vibrar el tubo durante 5 a 10 segundos antes de la extubación. Extraiga el tubo mientras vibra y detenga la vibración cada 0,5 ~ 1,0 m, y así sucesivamente hasta que se extube todo el tubo. La velocidad de extubación debe ser uniforme, generalmente 0,8 m/min (velocidad media). (7) Saque la tubería para formar una pila: cuando la tubería sumergida se saque del suelo, presione la placa de acero en el orificio de la pila para hacer que la tubería sumergida se hunda y vibre sobre la placa de acero. Cuando la grava esté densa, saque el conducto para detener la vibración. Cabe señalar que el volumen de inyección de grava no debe ser inferior al 95% del valor de diseño. Sin supresión suave. Puede agregar un poco de agua al tubo de ensayo de manera adecuada. La velocidad de extubación, la profundidad de la vibración compuesta y los tiempos de alimentación deben determinarse mediante experimentos. Mueva el soporte de la estaca a la siguiente ubicación del hoyo y repita.

4. Puntos de construcción

(1) La granulometría de los agregados debe cumplir con las especificaciones de diseño y está estrictamente prohibido el uso de agregados no calificados. (2) Se debe realizar un pilote de prueba y los parámetros del proceso de construcción se deben determinar en función de la construcción del pilote de prueba. (3) La construcción debe realizarse estrictamente de acuerdo con los parámetros del proceso de construcción determinados por la prueba del pilote. (4) La construcción se llevará a cabo estrictamente de acuerdo con las posiciones de los pilotes diseñadas, las longitudes de los pilotes y el número de pilotes. (5) La construcción debe realizarse en el orden "de adentro hacia afuera", y está estrictamente prohibida la formación de pilotes de afuera hacia adentro. (6) Una vez completada la construcción, se debe excavar o compactar la capa suelta debajo de la elevación de la base y luego se debe colocar un cojín de grava de 20 cm de espesor para facilitar el drenaje.

5. Problemas comunes de calidad y medidas preventivas

5.1 Problemas comunes de calidad

La principal dificultad encontrada durante la construcción es la compactación por vibración de la grava.

Debido a la naturaleza oculta de la compactación por vibración de grava, es difícil garantizar que la calidad, el progreso y el costo del proyecto no se vean afectados al juzgar el estado de la construcción únicamente a través del control actual, las lecturas de los instrumentos y la experiencia.

5.2 Solución

La grava debe estar bien nivelada, el diámetro de la grava no debe ser superior a 50 mm y se debe asegurar la resistencia de la grava.

El tiempo de permanencia de la vibración y los cambios en la corriente de compactación deben controlarse estrictamente. El tiempo de permanencia de la vibración debe cumplir con los requisitos de los parámetros de control de la construcción para evitar que los cambios en la corriente de compactación reflejen el grado de compactación y la eficiencia. Cuando la corriente alcanza un cierto valor constante, significa que la densidad de la pila está cerca de la saturación.

Compruebe el rendimiento del martinete y si el instrumento funciona correctamente antes de cada arranque.

Si bien se enfatiza la importancia de la compactación de la grava, se debe evitar la vibración excesiva de los montones de grava siempre que se cumplan los requisitos de diseño y especificaciones. La vibración y compresión excesivas de los montones de grava no solo aumentan la cantidad de grava, sino que también pueden alterar la estructura natural del suelo de cimentación, causando daños y reduciendo la capacidad de carga. La observación in situ demuestra que la grava se aflojará después de alcanzar un estado denso. Se debe utilizar presión estática al perforar pilotes de grava, y la perforación por vibración hasta la capa de soporte se puede completar hasta 1 m.

5.3 Control de calidad

La gradación óptima se determina analizando la grava (tamaño de partícula no mayor a 50 mm) y las astillas de piedra de la cantera. Generalmente, el peso seco de la grava después de la gradación es γ=18,7 kN/m3. Asegurar la cantidad de relleno en cada hoyo y realizar registros en sitio del relleno. Controle estrictamente la frecuencia de compactación por vibración y la fluidez electrodinámica. Realizar las inspecciones necesarias de los pilotes. Inspeccione aleatoriamente de 1 a 2 pilotes por cada 100 pilotes en pilotes de prueba y proyectos para verificar si el cuerpo del pilote está completamente formado y si la expansión del diámetro cumple con los requisitos (d = 0,8 m). Finalmente se realiza una prueba de carga para determinar finalmente el efecto del tratamiento del firme.

5.4 Evaluación del efecto

Se puede ver en los resultados de la prueba que la densidad del cuerpo del pilote alcanza el estado de densidad media a densa, cumpliendo con los requisitos de diseño. La capacidad de carga de los cimientos después del tratamiento superó los requisitos de diseño. Una vez terminada la construcción del pilote, no se encontraron asentamientos ni grietas evidentes en la nueva superficie de la carretera. La práctica ha demostrado que la aplicación de pilotes de grava en el tratamiento de cimientos blandos de este proyecto es exitosa.

6. ¿Qué piensas de la arquitectura?

Una vez completada la construcción, prestamos especial atención a la combinación de la teoría del diseño y la práctica de la construcción en el sitio. Dependiendo de las condiciones de construcción en el sitio, los pilotes de grava tienen diferentes técnicas de construcción, incluido el método de pilotes de grava vibratoria, el método de pilotes de grava vibratoria seca, el método de pilotes de grava sumergidos, el método de pilotes de grava apisonada y expandida, etc. Los métodos anteriores se adaptan a las condiciones locales y cada uno tiene sus propios méritos.

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