【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
考慮全部施工參數(shù)與土體特性的高壓旋噴粧直徑確定方法
本專利技術(shù)涉及的是一種建筑工程
的方法，具體是一種同時(shí)考慮全部施工參 數(shù)與土體特性的單管、二重管和三重管高壓旋噴樁直徑確定方法。
技術(shù)介紹
隨著我國(guó)土木工程建設(shè)的不斷發(fā)展，高壓旋噴技術(shù)作為一種施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單的 地基處理方法已得到了廣泛的應(yīng)用，如隧道工程、基坑工程。高壓旋噴技術(shù)是以旋轉(zhuǎn)的噴頭 噴出高速射流切削土體，然后水泥漿與切削下來的部分土體混合形成水泥土混合物，經(jīng)過 一段時(shí)間的化學(xué)反應(yīng)后固化，最后形成高壓旋噴樁。由于高壓旋噴成樁過程是一個(gè)極其復(fù) 雜的過程，因而其成樁直徑的預(yù)測(cè)一直是高壓旋噴技術(shù)設(shè)計(jì)階段的一個(gè)難題。傳統(tǒng)的高壓 旋噴樁直徑確定方法是基于現(xiàn)場(chǎng)開挖得到的高壓旋噴樁直徑的測(cè)試值而總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn) 性方法，即有如下二類：（1)完全經(jīng)驗(yàn)公式法；(2)半理論半經(jīng)驗(yàn)方法。完全經(jīng)驗(yàn)公式法中的 計(jì)算參數(shù)由日本工程師通過室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析得到，既沒有很好的確定參數(shù)方法，所 提參數(shù)又缺乏較為明確的物理意義，不能直接應(yīng)用于我國(guó)的高壓旋噴工程設(shè)計(jì)。半理論半 經(jīng)驗(yàn)方法則基于圓形自由紊動(dòng)射流理論與土體抵抗射流沖刷理論，一般將射流沖刷破損土 體的范圍作為高壓旋噴樁的直徑，但該方法考慮的樁徑影響因素不夠全面，且僅能計(jì)算單 管法高壓旋噴施工，難以直接用于確定二重管和三重管高壓旋噴樁的直徑。 對(duì)現(xiàn)有的文獻(xiàn)進(jìn)行檢索后發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利技術(shù)專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110314616. 2，專利技術(shù) 名稱：基于圓形自由紊動(dòng)射流理論的高壓旋噴樁直徑確定方法。該專利雖然提出了考慮 土質(zhì)條件和旋噴施工參...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種考慮全部施工參數(shù)與土體特性的高壓旋噴樁直徑確定方法，其特征在于，包括如下步驟：第一步、施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘測(cè)：1)在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)需要加固的區(qū)域取土，測(cè)得土樣的相對(duì)密度、含水率、密度，進(jìn)而根據(jù)土體的相對(duì)密度、含水率和密度對(duì)需要加固的區(qū)域進(jìn)行土層劃分；2)通過試驗(yàn)得到粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度或砂性土的抗剪強(qiáng)度；3)對(duì)土樣進(jìn)行粒度分析，得到其顆粒組成，并制成顆粒粒徑分布圖；第二步、確定射流破壞土體的極限切削距離，按下列公式確定：xL=αd0v0vL]]>式中：xL為射流破壞土體的極限切削距離；α為軸向衰減系數(shù)；d0為噴嘴直徑，通過閱讀噴頭設(shè)計(jì)圖得到；v0為射流噴嘴出口速度；vL為土體臨界破壞速度；第三步、確定考慮噴嘴移動(dòng)速度的折減系數(shù)，按下述公式確定：η=a0(vm0vm)a1Na3]]>式中：η為考慮噴嘴移動(dòng)速度的折減系數(shù)；vm為噴嘴的移動(dòng)速度；N為重復(fù)噴射次數(shù)；vm0為使得公式無量綱化所取得一個(gè)特值，取為0.071m/s；a0,a1和a2為參數(shù)，通過做關(guān)于噴嘴的移動(dòng)速度和重復(fù)噴射次數(shù)對(duì)高速射流對(duì)土體的切削距離影響的室內(nèi)試驗(yàn)再回歸分析的方法確定，分別取為a0＝0.09、a1＝...
【技術(shù)特征摘要】
1. 一種考慮全部施工參數(shù)與土體特性的高壓旋噴樁直徑確定方法，其特征在于，包括 如下步驟： 第一步、施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘測(cè)： 1) 在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)需要加固的區(qū)域取土，測(cè)得土樣的相對(duì)密度、含水率、密度，進(jìn)而根據(jù) 土體的相對(duì)密度、含水率和密度對(duì)需要加固的區(qū)域進(jìn)行土層劃分； 2) 通過試驗(yàn)得到粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度或砂性土的抗剪強(qiáng)度； 3) 對(duì)土樣進(jìn)行粒度分析，得到其顆粒組成，并制成顆粒粒徑分布圖； 第二步、確定射流破壞土體的極限切削距離，按下列公式確定：式中為射流破壞土體的極限切削距離；α為軸向衰減系數(shù)；Cltl為噴嘴直徑，通過閱 讀噴頭設(shè)計(jì)圖得到；ν〇為射流噴嘴出口速度為土體臨界破壞速度； 第三步、確定考慮噴嘴移動(dòng)速度的折減系數(shù)，按下述公式確定：式中：Π 為考慮噴嘴移動(dòng)速度的折減系數(shù)；Vni為噴嘴的移動(dòng)速度；N為重復(fù)噴射次數(shù)； vmQ為使得公式無量綱化所取得一個(gè)特值，取為0. 〇71m/s ;%，ai和a2為參數(shù)，通過做關(guān)于噴 嘴的移動(dòng)速度和重復(fù)噴射次數(shù)對(duì)高速射流對(duì)土體的切削距離影響的室內(nèi)試驗(yàn)再回歸分析 的方法確定，分別取為a Q = 0· 09、B1 = 0· 14和a2 = 0· 2 ; 第四步、確定高壓旋噴樁的直徑： 基于射流破壞土體的極限切削距離和考慮噴嘴移動(dòng)速度的折減系數(shù)，針對(duì)單管法、二 重管法和三重管法高壓旋噴施工，按下列公式確定高壓旋噴樁的直徑：式中=Dtl為計(jì)算的旋噴樁直徑；η為考慮噴嘴移動(dòng)速度的折減系數(shù)；為射流破壞土 體的極限切削距離，^為鉆噴桿直徑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮全部施工參數(shù)與土體特性的高壓旋噴樁直徑確定方法， 其特征在于，所述軸向衰減系數(shù)α滿足下列公式：式中：a g為高壓水泥漿射流軸向衰減系數(shù)；a w為當(dāng)射流為水時(shí)的軸向衰減系數(shù)；B為 考慮水與水泥漿兩種不同射流性質(zhì)差異的系數(shù)；Ψ為考慮壓縮空氣增大作用的無量綱系 數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮全部施工參數(shù)與土體特性的高壓旋噴樁直徑確定方法， 其特征在于，所述考慮水與水泥漿兩種不同射流性質(zhì)差異的系數(shù)B按下述公式計(jì)算：式中：μ g為水泥漿的表觀粘度；P g為水泥漿的密度；μ w為水的表觀粘度；P w為水的 密度。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮全部施工參數(shù)與土體特性的高壓旋噴樁直徑確定方法， 其特征在于，所述水泥漿的表觀粘度μ g按下述公式計(jì)算： μ g = 0. 007 (W) 式中：W是水泥漿的水灰比，通過施工設(shè)計(jì)方案得到； 所述水泥漿的密度按下述公式計(jì)算：式中：P。為水泥的密度。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮全部施工參數(shù)與土體特性的高壓旋噴樁直徑確定方法， 其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔慶龍，沈水龍，許燁霜，王志豐，胡冰冰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31
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