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EHP工法桩强度性状试验研究

杜旭青 翁佳兴 别学清 宋苗苗 邱成春 李辉

杜旭青,翁佳兴,别学清,等. EHP工法桩强度性状试验研究[J]. 水利水运工程学报 doi:  10.12170/20191213001
引用本文: 杜旭青,翁佳兴,别学清,等. EHP工法桩强度性状试验研究[J]. 水利水运工程学报 doi:  10.12170/20191213001
(DU Xuqing, WENG Jiaxing, BIE Xueqing, et al. Experimental study on the strength behavior of EHP[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20191213001
Citation: (DU Xuqing, WENG Jiaxing, BIE Xueqing, et al. Experimental study on the strength behavior of EHP[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20191213001

EHP工法桩强度性状试验研究

doi: 10.12170/20191213001
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51808481,51978597);淮河水利委员会治淮工程项目(HGBF-QT-41);江苏省水利科技项目(2015068)
详细信息
    作者简介:

    杜旭青(1962—),男,河北唐山人,正高级工程师,主要从事水利工程软基加固方面的研究。E-mail:heartArctic@163.com

    通讯作者:

    宋苗苗(E-mail:songmiaomiao12@126.com

  • 中图分类号: TU43

Experimental study on the strength behavior of EHP

  • 摘要: 针对实际工程应用中水泥土搅拌桩出现的桩身强度分布不均匀、成桩质量差等问题,对传统的边钻进边搅拌施工工艺进行改进。改进的水泥土桩采用钻孔外预先搅拌均匀水泥土浆液,再边钻孔边浇筑的施工工艺,从而形成一种性质可调控的新型环保均质塑性桩体(Environmental Homogeneous Plastic Pile)--EHP工法桩。通过对现场取芯样和室内方法制备水泥土试样开展一系列的无侧限抗压试验,并结合桩体芯样剖面物质组成分析,对EHP工法桩的强度特性进行了研究。建立了不同形状水泥土试样强度间的定量关系,通过引入强度折减系数对改进施工工艺现场制备桩体强度的折减幅度进行了分析。结果表明,改进施工工艺制备的水泥土桩桩身均匀性和桩体强度均优于传统施工工艺制备的水泥土桩,且有效地基加固深度明显增大。和室内标准养护试样相比,不同施工工艺制备的水泥土桩,均出现一定程度的强度折减。对于EHP工法桩,桩体强度折减系数随水泥掺量的增加而减小,在0.55~0.75范围内变化。和传统施工工艺制备的水泥土桩相比,EHP工法桩的强度降低幅度相对较小,具有更优良的承载能力。
  • 图  1  流动度随含水率变化曲线(横坐标上的为整数???)

    Figure  1.  Changing law between the fluidity and water content for soil and cement soil

    图  2  EHP工法桩芯样典型的应力-应变曲线

    Figure  2.  Typical stress-strain curves of core samples drilling from EHP

    图  3  EHP工法桩和MIP桩芯样无侧限抗压强度随桩身深度变化规律

    Figure  3.  Changing law between the qu and drilling depths of samples for MIP and EHP

    图  4  MIP桩芯样剖面

    Figure  4.  Cross-section of drilling core of MIP

    图  5  EHP工法桩芯样剖面

    Figure  5.  Cross-section of drilling core of EHP

    图  6  标准条件下养护圆柱体与立方体试样qu的比较

    Figure  6.  Comparisons of the qu between cylindrical and cube-shaped specimens cured under standard conditions

    图  7  标准条件下养护圆柱体与立方体试样qu关系(符号?x,y换掉)

    Figure  7.  Relationships between the qu of cylindrical and cube-shaped specimens cured under standard conditions

    图  8  现场制备试样和室内制备试样无侧限抗压强度的比较

    Figure  8.  Comparisons in the unconfined compressive strength of specimens prepared in the laboratory and field

    图  9  强度折减系数RP随桩身深度变化

    Figure  9.  Changing between the Rp and drilling depths of pile

    表  1  原土的基本物理-力学指标

    Table  1.   Basic physico-mechanical properties of soil

    比重液限/%塑限/%塑性指数砂粒质量分数?/%粉粒质量分数?/%黏粒质量分数?/%黏聚力/kPa内摩擦角/°
    2.672714.812.216.263.820.0207
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    表  2  无侧限抗压试验方案

    Table  2.   Programs for unconfined compression tests

    试样类型水泥掺量/ %养护方式试样形状及尺寸养护龄期/ d
    现场取芯样8、10、13原位养护圆柱体 Ф7.6 cm×7.6 cm28
    现场制备标准养护样8、10、13标准养护立方体 7 cm×7 cm×7 cm28
    室内制备标准养护样8、10、13标准养护圆柱体 Ф7.6 cm×7.6 cm 立方体7 cm×7 cm×7 cm3、7、14、28、42、60、90
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    表  3  芯样无侧限抗压强度的平均值、方差和变异系数

    Table  3.   Average, variance and coefficient of variation of unconfined compressive strength for core samples

    桩体类型水泥掺量/ %芯样无侧限抗压强度
    平均值/ kPa方差 /(kPa)2变异系数
    EHP工法桩8355.4523.310.06
    10641.62 538.30.08
    13958.85 925.10.08
    MIP桩13869.622 466.20.17
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  • 收稿日期:  2019-12-13

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