研究地面改进使用石柱技术

卡鲁恩河摩尼¹,Nigee.K²

U。G学生,部门,土木工程,硕士工程学院、Ernakulam喀拉拉邦,印度
P。G的学生,应用力学和水力学、NIT-K Surathkal,卡纳塔克邦,印度

文摘

地面改进是一个重要的需求在当今的建筑行业为土地复垦是变得越来越流行。的石柱技术是一个非常有效的方法提高土的强度参数如承载力和减少固结沉降。它提供了一个更经济和可持续的替代打桩和深基础的解决方案。地面改进时通过石柱技术帮助实现一个更稳定的解决建筑在软弱粘性土。本文试图详细讨论关于这个技术来改善土壤的稳定性,包括它的特色,设计参数、主要功能和缺陷。

关键字

Vibrofloat、复垦、稳定、土壤

我的介绍。

印度有大量海岸线超过6000公里。针对发展沿海地区在最近的过去,大量的港口和工业正在建设中。此外,商业的发展,用地的可用性住房、工业和交通、基础设施等稀缺尤其是在城市地区。这就需要使用土地,软弱地层,其中岩土工程师们挑战问题存在不同的土壤和不同工程特点。这些地区许多地方覆盖着厚厚的软海洋粘土沉积,与抗剪强度很低,高压缩性。的几项技术用于改善软弱地层,石头列被用来扩展为多个应用程序。石柱仍然是经验性的设计,根据以往的经验,需要在执行之前的实地试验[4]。石头列今天继续受欢迎由于相当大的节省成本和计划安排,它可以提供在传统桩解决方案在很多情况下[2]

二世。影响因素

答:土壤

地下土壤的不排水抗剪强度从7到50 kPa或松散沙土包括粉砂和粘土质砂类代表一个潜在的土壤需要改进的石头列。地下条件的石头列一般不适合包括敏感的粘土和淤泥(敏感度> 4)也失去力量震动和轴承地层,适合休息的脚趾列不可用在软弱地层。

b治疗深度

治疗深度与石柱对于一个给定的土壤剖面应该是确定石头列扩展通过最重要的可压缩地层为基础的解决作出贡献。平均深度的石柱在印度可能完成15米左右,虽然设备修改,更高的深度超过20米现在变得普遍。

c .治疗领域

石头列工作最有效地用于大面积土壤质量的稳定。他们的应用程序在小群体建筑基础是有限的和没有被使用。因此,大型装载区域均匀加载适用于基础土壤,如在堤防,坦克农场和填充代表的一个主要应用领域。

三世。原则

土壤的稳定取代土壤径向,深振动器的帮助下,给产生的空间注入颗粒材料和压实与振动器被称为vibrostone相同列或者只是石头列。换句话说,石头列是建造在软土是加强代替一定比例与骨料的土壤。总列将作为排水通道释放超孔隙水存在于地下。软土的程度的改善通过石头列是因为周围软土的密实化的安装期间石柱本身和随后的整合过程发生在软土在最后加载的改良土壤。

四、安装技术

答:非位移法

安装的过程中,土壤是无聊了,叫做非位移的安装类型。

1)无聊撞击系统:无聊的撞击石头列用于粘性土壤。在这种技术中,一个套管用于删除粘性土壤保护的孔,从而最大限度地减少干扰周围的土壤。石头铺成孔和撞击更大直径的套管撤回。这些列实现他们提供侧向约束强度的周围的土壤。因此非常重要的是,周围的土壤的抗剪强度不降低石柱的建设。因此,粘土的石柱技术可以采用较低的灵敏度。这些列也作为排水路径加速加载下定居点。

b .位移法

如果土壤是横向流离失所而使孔由于驱动管或套管,它是无聊的位移型。

1)振捣替代方法:在这个方法中,创建在地上的洞和松散颗粒填充回填的压实洞是机械地使用一种称为vibrofloat的机械装置来完成的。石头列可以使用vibrofloat构造通过湿法,适合高水位软公司土壤条件,井眼稳定性问题,或通过干燥过程适用于土壤的相对较高的初始水位较低的强度,在自己的洞可以站在提取探测器,如不饱和了。

诉安装过程

形成一个振捣置换法点振动器的从动件管放置在选定的点通过一个合适的支持平台(起重机)。后启动电动机振动器是降低到地面。它同时释放水从下飞机直接删除软土vibrofloat鼻子下形成一个洞。这个操作可以几乎不受阻碍的渗透vibrofloat进入土壤被自己的重量压垮。没有增加土壤的密度在这个操作过程中实现探针的渗透。当vibrofloat已达到所需的深度,降低飞机的供水是适当降低和顶部喷气机。冲洗水从这些上飞机返回到地面的外环之间的下管和火山口。这个上行流保持一个开放的通道沿两侧vibrofloat允许回填材料推从表面达到底部,也防止探头粘。建立了环形冲洗水流通过提高(飙升)vibrofloat两次或三次清洁的松散软土洞。水流不断返回到表面时,探测器提出合适的电梯,说1.5,回填涌入扑克和边壁之间的环形空间的黑洞。 The vibrator is then lowered back into the hole between 0.70 to 0.80 m, thereby creating a 0.7m length of stone column. The horizontal vibrations generated by the poker drive the stones laterally into the soil to form a column of an enlarged diameter. Combination of bottom and top water jets may also be used depending upon the soil. Irrespective of the method used to construct the stone columns, the blanket laid over the top of the stone columns should consist of clean medium to coarse sand compacted in layers to a relative density of 75 to 80 percent. Minimum thickness of the compacted sand blanket should be 0.5 m. This blanket should be exposed to atmosphere at its periphery for pore water pressure dissipation. Over the granular blanket, a geotextile mat is laid and then it’s again covered with a granular blanket over which the foundation would rest. This is to uniformly distribute the load coming on the the stone column and there by create a region of uniform loading.

答:高级给水系统

在给水系统,扑克是完全初始渗透到设计深度后撤回。石头(12 - 75 mm大小)的洞里然后把从地面控制卷允许它属于重力孔底部的一面。列在层压实(石头被迫向下和向外)通过不断渗透和扑克的撤军。顶部进料系统是合适的,如果孔形成的扑克有效期在施工期间的列

b .底部给水系统

rig-mounted料斗的砾石可能是美联储通过永久交付管沿一侧的扑克,向内弯曲,让石头退出扑克技巧。这个底部进料过程需要一个小石头等级(2-45mm)。列施工期间,留在地上,扑克情况下自己的洞,因此适合于地面高水位或砂条件下运行。湿饲料过程称为振捣置换法和干顶部/底部进料过程称为振捣位移

VI设计。

而石头列会传播一些负载的土壤剪切应力沿column-soil(接口)和结束轴承(列基地),主要的荷载传递机制(除非列非常短)横向膨胀到周围的土壤。相关的列压力是图3中所示。周围的土壤要求列的消极抵抗负荷条件下的性能。一般列膨胀将最接近顶部的列上覆岩层压力最低的地方。

答:设计参数

1)石柱直径:安装软粘性土的石头列基本上是一个自我补偿过程柔和的土壤,更大的是石头的直径列形成。由于石头在侧向位移振动/撞击,洞的直径完成总是大于初始直径探针或套管取决于土壤类型,它的不排水抗剪强度,石头大小、振动探针/夯锤的使用特点和施工方法。通常直径从800 - 1500毫米不等

2)安排的模式:石头列应该最好是安装在一个等边三角形模式使最密集的包装虽然广场模式也可以使用。一个典型的布局模式是图7和图8所示

3)间距:石头列的设计应该可以给站点特定的和不精确的指导方针在最大和最小列间距。然而,列间距可能广泛范围从2到3根据现场条件下,加载模式,列因素,安装技术,解决公差,等。对于大型项目,需要进行实地试验来决定最优间距的石头列考虑所需的土壤和承载力容许沉降的基础。

4)替代率:量化的土壤被石头,术语替代率,如使用。= 0.907 (D / S) 2

常数0.907是一个函数的模式,在这种情况下,一般是采用等边三角形模式。

5)应力集中系数:应力集中系数,n,由于外部应用负载σ,被定义为平均压力的比值石柱σs,σg压力,在单元内的土壤,n =σs /σg

n的值通常在地面位于2.5和5之间

6)压力:假设三轴应力状态的石柱,柱和周围的土壤在失败,最终的垂直压力σ1石柱可以,可能决定于以下方程:

σ1 /σ3 =(1 +罪φs) / (1-sinφs)

在哪里

σ3 =侧围压应力动员周围的土壤抵抗石柱的膨胀;

φs =内摩擦角的石柱

σ1 /σ3 =石柱的被动土压力系数。

7)结算:复合(治疗)土的固结沉降,是由:

S = mvσgH

在哪里

mv =体积变化系数

在周围地面σg =垂直压力

H =处理土壤厚度

8)总:碎石或砾石具有良好的化学惰性、缺乏有机质、硬等用于构建聚合列。好分级的石头可以使用75毫米到2毫米。

七世。功能和使用

石柱改善下层土的抗剪强度提高承载力。它提高了天然地基的刚度降低定居点。它有能力携带非常高负载自列延性。它比桩更节约。快速整合推动了地下的石柱。立即增加处理土壤的抗剪强度和摩擦角的发生。没有等待期后安装与周围性血管疾病。路基施工后不久就可以开始安装。当安装在一个统一的网格模式土壤属性“同质化”变量,从而减少不均匀沉降的可能性。

八世。缺点

敏感的粘土不充分恢复抗剪强度。因此,地面改进由石柱无法实现在粘土敏感性大于4。石头列时,安装在距离小于3.66 m会导致高侧压力和相邻结构的位移。严重的裂缝可以看到结构在石柱网站由于30-50Hz的振动。石柱安装在非常有凝聚力的粘土和淤泥适用于只有在预加载设备可用,特别是对于储罐建设。

第九。结论

原油的石柱在泰姬陵的建设简易很大,是一个技术上可行的选择为地面改进考虑成本效益在最近的过去。到达的主要结论如下:

石头列提高承载力和减少软弱土层的沉降

由于快速整合由于加速超孔隙水压力的消散到排水路径由石头列,建筑可以很快开始

彻底底土调查从borelogs辅以渗透测试和其他insitu公司测试结果前应严格执行设计石柱

石头列时,安装在4.87米以上的距离可以消除振动造成的损害

引用

一个。Zahmatkesh和抗干扰Choobbasti”,解决评价软粘土由石头列考虑压实的影响”,国际期刊在应用科学的研究和评论,第三卷,pp.159 - 166, 2010雷竞技网页版雷竞技苹果下载
一个。麦凯布,交流,“Ground improvement using vibrostone column technique”, The Institute of Engineers of Ireland, Vol.2, pp.1-12, 2007
Z。Guetif, M.G.,“Improved soft clay characteristics due to stone column installation”, Computers and Geotechnics, Vol.1, No.3, pp.104-111, 2007
一个。P amby和S。R甘地,“实验和理论评价石柱在软粘土”,国际会议的地下水地质工程、技术研讨pp.201 - 206, 2004
K。Bhushan金丝帕特尔,“地面改进石柱和附加费在坦克”,诉讼:第五国际会议在岩土工程的案例记录,试pp.1-8, 2004年
休斯,J.M.O.和威瑟斯,新泽西州,“Reinforcing of soft cohesive soils with stone columns”, Ground Engineering, Vol. 7, No. 3, pp.42-49, 1974
发怒,C.P.,“The interpretation of in situ soil tests”, Geotechnique, Vol. 34, No.4, pp. 449-489, 1984
年代。Narasimharao, M。Madhiyan, Y.V.S.N普拉萨德,”支承面积对石头列”的行为,诉讼:印度岩土工程会议,研究pp.235 - 237, 1994
Vesic,响亮的,“Expansion of Cavities in Infinite Soil Mass”, ASCE, Vol. 98, No.3, pp.265 –290, 1972
一,J.K.胡贝尔,顶替,“Performance of a Stone Column Foundation”, Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 111, No. 2, pp.145-152, 1985
密特拉,s和Chathpadhyay,公元前,“Stone Columns and Design Limitations”, Proceedings: Indian Geotechnical Conference, Vol.1, pp.201– 205, 1999