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重力式支护结构的前世今生

334 2021-09-22 15:05:12

 

重力式支护结构主要形式有水泥土墙,由水泥土桩组合形成。水泥土搅拌桩的施工方法主要有2种:一是搅拌法成桩,二是高压喷射法成桩也称旋喷法成桩,搅拌法成桩又分为两种,一种为湿法即水泥浆搅拌法,另一种为干法即水泥干粉喷射搅拌,均用机械强力将水泥与土搅拌形成水泥土桩。

 

高压喷射注浆法,则是以高压将水泥浆从注浆管喷射出来,喷嘴在喷射浆液的同时缓慢上升并旋转,高压水泥浆不断切削土体然后与之混合形成圆柱状桩体。另外有一些重力支护结构在工程中应用很少,就不过多赘述。后面和大家详细聊聊水泥土墙。

 

40年代后期,美国研制成功了水泥土搅拌法,也叫做MIP法,当时此法的搅拌桩桩长与桩径都比较小。日本在1953年引进了此法,在1974年的时候,日本港湾技术研究所在MIP法的基础上,成本研究出了水泥搅拌固化法,也被称为CMC法,与此同时开发了各种规格的搅拌桩机。日本的搅拌桩机一般都具有2到8个钻头,搅拌叶的直径可达1.25米,一次最大加固土体面积接近10平方米,加固深度在20米到40米,最大可达60米。

 

下面说说我国水泥土试验以及搅拌桩机的研制工作。在1928年的时候由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行了室内水泥土试验及搅拌桩机的研制工作,并于当年年底制造出国内第一台SJB-1型双搅拌轴、中心输浆的搅拌桩机,之后开始批量生产。在80年代初,天津市机械施工公司与交通部一航局科研所研制成功单钻头叶片输浆式搅拌桩机。随着国内工程技术水平的提升,搅拌桩机发展迅速,多种形式的动力源多样的桩架应运而生,可针对不同的施工条件进行选择。各种搅拌桩机可适应不同的工程对象,大直径的搅拌桩还可用于SMW工法的施工。

 

下面说说粉体喷射搅拌法,也就是DJM法,该法在1967年由瑞典KJELD PAUS提出,其想法中使用了石灰搅拌桩加固软土地基,在1971年成功制成第一根用石灰粉和软土搅拌成的桩。1974年获得专利,开始生产专用机械。我们国家在1983年由铁道部第四勘测设计院用DP100型汽车钻改装成国内第一台粉体喷射搅拌机,用石灰作为固化剂,应用于铁路涵洞加固。1986年杭州地基基础公司使用水泥作为固化剂,应用与房屋建筑的软土地基加固。

 

在我国采用搅拌桩作为基坑支护结构最早的工程是1981年上海宝钢P-5污水站的基坑,该工程开挖深度6.8m,采用墙后卸土1.5m高,并打设水泥桩34根,组成1.3m宽的水泥土墙。

在现在看来该工程的规模或许很小,但是作为水泥土墙在我国基坑工程应用中的首次尝试,其意义非同小可。时隔7年,在1988年,上海地下建筑设计院与同济大学等单位在上海四平车库(地下)工程中成功地应用了水泥土墙作大型深基坑工程的支护结构,并在工程中取得了一系列研究成果,也为将来水泥土墙的推广应用提供了前提,提供了许多宝贵的经验。

 

80年代后,随着技术的进步与工程质量的提高,水泥土墙在基坑工程中的应用越来越广泛,时至今日,水泥土墙已经被广泛应用于工程中。纵观重力式支护结构的前世今生,也是工程人钻研精神与智慧的体现。关于重力支护结构的前世今生今天就说到这里,文章中若有不严谨的部分欢迎各位朋友指正,大家讨论。

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