树根桩在黄土隧道基底加固中的现场试验研究_pdf.pdfVIP

维普资讯 水文地质工程地质 2008年第 2期 树根桩在黄土隧道基底加固中的现场试验研究 刘大刚，王明年 ，庞烈鑫 (西南交通大学地下工程 系，成都 610031) 摘要 ：当隧道基底处于软弱地层时，基底 的承载力通常较难满足结构的受力要求 ，为保证隧道结构稳定性，提高隧道基 底承载力的地基加 固设计至关重要。本文针对树根桩具有承载力高 、可 以在狭小空间内作业并最大限度的减少开挖对 隧道洞身地层的扰动等特点，将树根桩应用于隧道软弱基底的地基加 固中是一次有意义的探索和尝试 。本文结合神朔 铁路复线新小则沟隧道 的情况 ，通过风积砂和黄土地段的现场载荷试验，分别 比较 了不同骨料 、不同桩长 、不同桩径 、不 同桩身配筋情况下树根桩单桩承载力的变化规律 ，经比较得出此类地层条件下单桩承载力的确定方法，从而为黄土地区 树根桩 的设计提供科学依据，也可为相关工程提供参考 。 关键词 ：树根桩 ；黄土隧道 ；现场载荷试验 中图分类号：U459．1 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3665(2008)02—0120—04 (1)施工机具简单 ，施工时要求 的操作空间较小 ， 1 引言 一 般有 0．6m×1．8m的平面尺寸，2．1m一2．7m的空间 当隧道通过风积砂 、黄土等软弱地层时 ，基底的承 即可施工 ，因而适合于作业区域狭小或地下障碍物较 载力通常较难满足结构的受力要求 ，建成后的隧道往 多的地段施工 ，且施工基本不影 响既有建筑的正常使 往产生较大范围的基底下沉 ，致使衬砌结构环 、纵向开 用 ： 裂等较为严重的病害，直接威胁到隧道的运营安全。 (2)施工安全性高，施工时噪音和振动小 ，不会给 为保证隧道结构的稳定性 ，积极探索出一条针对风积 原有结构物 的稳定带来任何新增危险，即使在不稳定 砂 、黄土类地质条件下的隧道基底加固技术显得具有 的地基中也可以进行施工； 非常重要的现实意义。 (3)因桩孔较小 ，故对墙身和地基土都不产生任何 在众多的地基处理与基础加固方法中，树根桩技 次应力 ，也不扰动地基土的正常工作情况 ； 术凭借其特有的优势 ，越来越受到人们的关注。树根 (4)桩、承台和墙身联结成一体 ，使结构 的整体性 桩是一种直径在 100 300mm、长径 比大于 30的小型 得到大幅度的改善； 钻孔灌注桩。它是利用钻机钻孔到设计深度，然后放 (5)压力注浆使桩的外表面比较粗糙 ，桩与土之间 入钢筋笼 、碎石和注浆管，再用压力灌注水泥浆或水泥 的摩阻力较大 ，故树根桩具有较大的承载力； 砂浆 的办法制成的钢筋混凝土桩。布桩方式可采用垂 (6)压力注浆使水泥浆或水泥砂浆对桩周围土壤 直 、倾斜设置，也可采用网状如树根状布置 ，故称为树 有一定的渗入作用，改变了桩周围土壤的物理力学性 根桩…。 能 ，使桩周地基土的承载力得到提高； 树根桩技术最初主要应用于古建筑修复中的托换 (7)能穿透各种地下障碍物，可在碎石土、砂土、粉 工程 ，发展至今 ，在地铁工程及岩土边坡的稳定加 固、 土、粘性土、湿陷性黄土和岩石等各类不同的地基土中 软土地基的加固等方面已有相当广泛 的应用，其设计 成桩。 计算理论和施工工艺也已 日臻成熟 。