CN114411821A

CN114411821A - 一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法

Info

Publication number: CN114411821A
Application number: CN202111511016.5A
Authority: CN
Inventors: 倪寅; 李俊兰; 杨柳; 盛孝耀; 石超俊; 张奕敏; 陆晟宇; 徐立斌; 陆勇; 刘宇驰
Original assignee: Shanghai Pudong New Area Construction Group Co ltd
Current assignee: Shanghai Pudong New Area Construction Group Co ltd
Priority date: 2021-12-10
Filing date: 2021-12-10
Publication date: 2022-04-29

Abstract

本申请公开一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，涉及三轴水泥搅拌桩非原位试验技术领域，其包括S1、布设测点，安装测量装置；S2、测定基准点位置，设置初始值；S3、启动三轴水泥搅拌桩；S4、测量测斜管产生的矢量位移；S5、调试三轴水泥搅拌桩施工参数。本申请具有提升对不同深度土层发生挤土效应的监测作业精度、提升施工安全性的效果。

Description

一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法

技术领域

本申请涉及三轴水泥搅拌桩非原位试验技术领域，尤其是涉及一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法。

背景技术

三轴水泥搅拌桩施工前，通常需进行非原位试验，以了解相应地块的地质条件、载荷条件、材料性质等情况，以便设置三轴水泥搅拌桩的最佳施工参数，减少施工作业对附近土体的挤土效应，进而减少施工过程对周边建筑、环境造成不可逆转影响的情况发生。

相关行业中，传统的非原位试验一般设置三个监测位点，即设置三根测斜管，每根测斜管内均配备相应的测斜仪，任一测斜仪均对相应测斜管不同深度各点处的变形位移进行测量，以此获知三轴水泥搅拌桩作业时对土体的挤土效应。

针对上述中的相关技术，发明人认为，传统的非原位试验方式，只能得到不同深度各点的位移大小，无法获知各点的位移方向，从而影响工作人员设置三轴水泥搅拌桩相应施工参数的精度，使得施工作业对附近环境的影响方向及范围无法控制，存在安全隐患，存在待改进之处。

发明内容

为提升三轴水泥搅拌桩桩体对土体的挤土效应的监测精度，提升施工安全性，本申请提供一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法。

本申请提供的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，采用如下的技术方案：

一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，包括如下步骤：

S1、布设测点，安装测量装置；

S2、确定测量基准点位置，设置初始值；

S3、启动三轴水泥搅拌桩；

S4、测量测斜管产生的矢量位移；

S5、调试三轴水泥搅拌桩施工参数。

通过采用上述技术方案，在工程正式施工前，工作人员选择距离被保护对象影响范围之外的空旷试验区域，在试验区域确定测点布设位置，并在相应测点安装测斜装置；然后，在三轴水泥搅拌桩施工前，测定基准点，以此设置测斜仪的初始值；随后，启动三轴水泥搅拌桩，三轴水泥搅拌桩进行施工作业从而对相应土体进行搅拌；与此同时，利用测斜仪对相应测斜管产生的矢量位移进行测量；待得到测量结果后，再根据计算结果，设置三轴搅拌机施工速度、水泥浆水灰比等相应施工参数，以便在挤土效应尽量小的情况下，保证施工速度，控制施工成本；采用此种试验方式，有助于工作人员充分了解三轴搅拌施工过程中，桩体对不同深度土层水平位移影响程度；同时，有效提升对土体的挤土效应监测的作业精度，便于工作人员设置更合理的施工参数，进而提升施工安全性。

优选的，该方法还包括：

S1-1：在施工现场布设九个测点；

S1-2：在任一测点处土体处钻铅垂孔，在任一铅垂孔内安装测斜管；

S1-3：将测斜仪正确安装至测斜管内。

通过采用上述技术方案，布置九个测点，代替布置三个测点进行试验，增加对照组数量，有助于提升试验结果的准确性，进而有效提升工作人员优化相应施工参数的精度。

优选的，该方法还包括：S1-1中，九个测点按照“九宫格”形式分布。

通过采用上述技术方案，按照九宫格式布置九个测点，有助于更好的反映相邻测点之间随距离变化、随角度变化而变化的规律，有助于进一步提升工作人员优化相应施工参数的精度。

优选的，该方法还包括：S1-2中，将相邻测斜管管口两两固定连接。

通过采用上述技术方案，通过将相邻测斜管管口两两固定连接，减少三轴水泥搅拌桩施工过程中相邻基准点产生相对位移的情况，有助于进一步提升试验结果的准确性。

优选的，该方法还包括：S1-2中，具体的，在两两相邻测斜管管口之间设置水平杆，并使水平杆的两端分别与对应测斜管管口固定连接。

通过采用上述技术方案，利用水平杆固定相邻测斜管管口，连接结构简单，有助于节省企业施工成本。

优选的，该方法还包括：S1-2中，具体的，任一测斜管管口位于地面以上的位置均同轴套设有圆盘抱箍，任一圆盘抱箍绕自身轴线呈圆周阵列开设有多个连接孔，任一连接孔均贯穿对应圆盘抱箍的轴向；任一水平杆的两端均贯穿自身任意径向开设有通孔；施工时，任一通孔均位于相应圆盘抱箍上侧并对应连接孔；且任一通孔处均设置有插头，任一插头竖直贯穿对应通孔及连接孔，并与对应通孔及连接孔插接配合。

通过采用上述技术方案，实际施工时，工作人员首先将圆盘抱箍套设于测斜管上的相应位置；然后，将水平杆端部设置于圆盘抱箍上侧并使相应通孔对应连接孔对应；之后，再将插头自上而下依次贯穿通孔及连接孔，以此将水平杆与圆盘抱箍固定，从而实现相邻测斜管管口的固定连接；连接结构简单，便于工作人员操作，进而有效提升施工作业效率。

优选的，该方法还包括：S4-1：沿测斜管1长度自下而上每隔0.5m侧量一次测斜管1位移；且采取0°、180°及90°、270°两组双向读数的方式读取相应测斜仪示数；

S4-2：计算测斜管1产生的位移方向。

通过采用上述技术方案，测量相应测斜管发生偏移的矢量位移时，工作人员首先沿测斜管长度自下而上每隔0.5m读一次示数，且在每个深度尺寸沿0°-180°及90°-270°两个方向读数；再根据矢量法，计算出测斜管位于相应测点处的实际偏移的大小及方向；测量过程较为简单，有助于提升施工作业的便捷性。

优选的，该方法还包括：在S4-1之后，根据试验结果，制定试桩各测点位移情况变化折线图。

通过采用上述技术方案，进行试验的同时，记录相应试验结果并绘制各测点随深度变化位移情况变化折线图，使工作人员更直观地获知不同深度土体的受挤压情况，从而提升工作人员进行参数设定时的便捷性。

优选的，在S5之后，还包括：S6：48小时后，重复S1-S6,测量施工2天后测斜管之间的相对位移。

通过采用上述技术方案，在施工48小时后，再次对相应测斜管的偏移大小及方向进行测定，以获知施工后随着时间的推移，三轴水泥搅拌桩造成挤土效应的变化规律，便于工作人员结合时间效应，设置三轴水泥搅拌桩的相应施工参数，以便尽量延长所要保护对象的寿命。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在任一测斜管的不同深度尺寸沿0°-180°及90°-270°两个方向读数，并根据矢量法，计算出测斜管位于相应测点处的实际偏移的大小及方向，有助于提升对不同深度土层发生挤土效应的监测作业精度，从而有助于工作人员充分获知桩体对不同深度土层水平位移影响程度，进而设置更为合理的施工参数，提升施工安全性；

2.按照“九宫格”形式布置九个测点，一方面提升了测点数量，提升试验结果的准确性；另一方面，便于工作人员更好的获知相邻测点之间随距离、角度变化而产生位移变化的规律，有助于进一步提升工作人员优化相应施工参数的精度；

3.利用水平杆固定相邻两根测斜管的管口，减少三轴水泥搅拌桩施工过程中相邻基准点产生相对位移的情况，有效提升非原位试验结果的准确性；同时，借助插头及圆盘抱箍连接水平杆及相应测斜管，连接结构简单，便于施工作业，有助于提升非原位试验施工效率，并有助于节省企业施工成本。

附图说明

图1是本申请实施例主要体现三轴水泥搅拌桩非原位试验方法的流程图。

图2是本申请实施例主要体现测点分布的平面图。

图3是本申请实施例主要体现水平杆与测斜管连接结构的轴测示意图。

附图标记：1、测斜管；2、水平杆；21、连接卡扣；211、通孔；3、圆盘抱箍；31、连接孔；4、柔性垫；5、插头。

具体实施方式

以下结合附图1-3，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法。

参照图1，一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，包括如下步骤：

S1：布设测点，安装测量装置；

S1-1：工程正式施工前，选择距离被保护对象影响范围之外的空旷试验区域，在试验区域布设九个测点；且使九个测点按照3m×3m“九宫格”形式分布；

S1-2：在任一测点的土体处钻铅垂孔，在任一铅垂孔内安装测斜管1；本申请的此实施例中，任一测斜管1均为PVC管，且任一测斜管1的外径均为70mm，任一测斜管1的内径均为60mm；

S1-2-1：在两两相邻测斜管1管口之间设置水平杆2；本申请的此实施例中，任一水平杆2均为Q345B钢管，且任一水平杆2的尺寸为φ48*3.5mm；

具体的，任一测斜管1管口位于地面以上的位置均同轴套设有圆盘抱箍3；本申请的此实施例中，任一圆盘抱箍3的外径尺寸均为120mm，内径尺寸均为70mm；厚度均为10mm；且，任一测斜管1与对应圆盘抱箍3之间均固定嵌设有柔性垫4；任一圆盘抱箍3绕自身轴线呈圆周阵列开设有多个连接孔31；本申请的此实施例中，连接孔31数量为8个；任一连接孔31均贯穿相应圆盘抱箍3轴向设置；同时，任一水平杆2的两端均焊接固定有连接卡扣21，任一连接卡扣21贯穿自身厚度方向均开设有通孔211；施工时，任一圆盘抱箍3均嵌入对应连接卡扣21内，且任一通孔211均位于相应圆盘抱箍3相应方向上的连接孔31对应设置；并且，任一通孔211处均设置有插头5，任一插头5均依次贯穿对应通孔211及连接孔31，并与对应通孔211及连接孔31插接配合；

S1-3：将测斜仪正确安装至测斜管1内；

S2：测定基准点位置，设置初始值；

S3：启动三轴水泥搅拌桩；

S4：测量测斜管1产生的矢量位移；

S4-1：沿测斜管1长度自下而上每隔0.5m侧量一次测斜管1位移；且采取0°、180°及90°、270°两组双向读数的方式读取相应测斜仪示数；

S4-2：根据试验结果，制定试桩各测点位移情况变化折线图；

S4-3：根据矢量法，计算相应测斜管1不同深度的矢量位移大小及角度；

S4-3-1：使用的活动式测斜仪采用带导轮的测斜探头，探头两对导轮间距500mm，以两对导轮之间的间距为一个测段。每一测段上、下导轮间相对水平偏差量δ，可通过下式计算得到：δ=l*sinθ；其中，l 为上、下导轮间距；θ为探头敏感轴与重力轴夹角；测段n相对于起始点的水平偏差量Δn，由从起始点起连续测试得到的δi累计而成，即 Δn=

；式中：δ0—起始测段的水平偏差量（mm）；Δn—测点n相对于起始点的水平偏差量（mm）；

S5、调试三轴水泥搅拌桩施工参数；

S6：48小时后，重复S1-S5,以测量施工2天后测斜管1之间的相对位移，并得出三轴水泥搅拌桩最合理的施工参数。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、布设测点，安装测量装置；

S2、测定基准点位置，设置初始值；

S3、启动三轴水泥搅拌桩；

S4、测量测斜管（1）产生的矢量位移；

S5、调试三轴水泥搅拌桩施工参数。

2.根据权利要求1所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：该方法还包括：

S1-1：在试验区域布设九个测点；

S1-2：在任一测点的土体处钻铅垂孔，在任一铅垂孔内安装测斜管（1）；

S1-3：将测斜仪正确安装至测斜管（1）内。

3.根据权利要求2所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：该方法还包括：S1-1中，九个测点按照“九宫格”形式分布。

4.根据权利要求2所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：该方法还包括：S1-2中，将相邻测斜管（1）管口两两固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：该方法还包括：S1-2中，具体的，在两两相邻测斜管（1）管口之间设置水平杆（2），并使水平杆（2）的两端分别与对应测斜管（1）管口固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：该方法还包括：S1-2中，具体的，任一测斜管（1）管口位于地面以上的位置均同轴套设有圆盘抱箍（3），任一圆盘抱箍（3）绕自身轴线呈圆周阵列开设有多个连接孔（31），任一连接孔（31）均贯穿对应圆盘抱箍（3）的轴向；任一水平杆（2）的两端均固定有连接卡扣（21），任一连接卡扣（21）上均贯穿自身厚度方向开设有通孔（211），且任一通孔（211）处均设置有插头（5）；使用时，任一插头（5）均沿相应连接卡扣（21）的厚度方向贯穿对应通孔（211）及连接孔（31），并与对应通孔（211）及连接孔（31）插接配合。

7.根据权利要求1所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：该方法还包括：

S4-2：计算测斜管1产生位移方向。

8.根据权利要求7所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：该方法还包括：

在S4-1之后，根据试验结果，制定试桩各测点位移情况变化折线图。

9.根据权利要求1所述的一种三轴水泥搅拌桩非原位试验方法，其特征在于：在S5之后，还包括：

S6：48小时后，重复S1-S6,测量施工2天后测斜管（1）之间的相对位移。