¿Cuál es la aplicación de la tecnología de pilotes de cortina de lodo hidráulicos con mezcla de chorro en espiral largo en ingeniería?

En la actualidad, existen muchos métodos de cortina de cemento y suelo de uso común. Los más utilizados incluyen la lechada por chorro de alta presión, la lechada de presión estática, la cortina de superposición de pilotes de mezcla, la pared antifiltración de concreto y otras tecnologías de construcción. Tiene características únicas y tiene su aplicabilidad y limitaciones [1]. El método de inyección por chorro de alta presión se divide en método de tubería única, método de tubería doble y método de tres tuberías. Sin embargo, con el equipo existente, el equipo de construcción es simple, fácil de operar y la calidad es fácil de controlar. En condiciones, la construcción es similar a la capa de suelo más dura en Beijing. El radio del pilote. El área del suelo más blando se reduce considerablemente y el método de inyección por chorro requiere una mayor cantidad de cemento y los costos de construcción más altos se dividen en penetración; lechada, lechada de compresión y lechada de división. En la ingeniería de pozos de cimentación, dado que la lechada a presión y la lechada dividida son difíciles de formar una cortina en la lechada de cimientos horizontal, solo se puede usar la tecnología de lechada de penetración, pero la lechada de penetración solo se puede usar en espacios de gran diámetro, es decir, grava, guijarros y cantos rodados El rango de aplicación de la lechada es muy limitado [2]; la tecnología de pilotes de mezcla profunda se utiliza generalmente en suelos limosos, suelos limosos y suelos arcillosos con alto contenido de agua, pero es difícil de implementar en suelos arenosos y estratos con espesor grueso. partículas; muro anti-filtración de hormigón. Los muros divisorios de hormigón tienen una gran adaptabilidad, pero son costosos de construir y difíciles de aplicar a gran escala [3]. La tecnología de pilotes de cortina de suelo mixto giratorios en espiral larga combina la plataforma de perforación en espiral larga, la tecnología de mezcla profunda y la tecnología de inyección por chorro de alta presión en una sola, integrando las ventajas de las tres. Esta tecnología utiliza la gran potencia y torsión del taladro de barrena larga para perforar suavemente agujeros en capas de suelo duro. Al mismo tiempo, integra técnicas de construcción de agitación profunda y inyección de lechada a alta presión, superando las dificultades de las técnicas tradicionales de construcción con cortinas en suelos duros. Problemas de pulverización y agitación en la capa [4]. A continuación se presenta la aplicación de esta tecnología en la cortina de cierre de agua del pozo de cimentación del proyecto de expansión de la tercera fase del centro comercial Xidan en Shunyi, Beijing. 1 Descripción general del proyecto El sitio propuesto está ubicado en el distrito de Shunyi, Beijing, en la llanura aluvial del río Chaobai. El terreno del sitio es relativamente plano y la elevación del sitio varía de 37,73 a 39,35 m. Los 6 pisos sobre el nivel del suelo son centros comerciales y el tipo de superestructura es estructura de armazón. El tipo de cimentación es una cimentación de balsa. La profundidad de la cimentación es de 9 m, el espesor de la balsa es de 1,4 m, el plano de cimentación es aproximadamente rectangular, el eje norte-sur tiene una longitud de 68,7 m y el ancho este-oeste es de 27,6 m, ±0,00=. 39,40 m, y la profundidad del pozo de cimentación es de -9 m. 2 Ingeniería geológica y condiciones hidrogeológicas El sitio propuesto se divide en 7 capas de suelo de acuerdo con la litología y las características de ingeniería, entre las cuales la capa ① es la capa de suelo, la capa ② es la capa de suelo, la capa ③ es la capa de suelo y la capa ⑤ es la capa de suelo. El sitio propuesto está dividido en siete capas de arriba a abajo según la litología y las propiedades físicas de ingeniería, de las cuales la capa ① es una capa de suelo de relleno artificial, las capas ② a ⑥ son capas de suelo sedimentario reciente y la capa ⑦ es una capa de suelo sedimentario cuaternario. . La litología y las propiedades físicas de ingeniería de cada capa de suelo se muestran en la Tabla 1. Según el informe del estudio de ingeniería geotécnica, se encontraron tres capas de agua subterránea durante el proceso de exploración. Los niveles de agua subterránea medidos y los tipos de agua subterránea de cada capa se muestran en la Tabla 2. 3 Plan de cortina Se utiliza una cortina de retención de agua para interceptar el agua en la superficie. lado este del pozo de cimentación. La cortina de retención de agua pasa a través de los pilotes de la berma. Entre ellos se disponen largos pilotes de tierra mezclados con aspersión y la lechada de cemento se mezcla como material solidificador. Los pilotes se cruzan para formar un muro cortina. logrando así el propósito de interceptar agua. Los parámetros de diseño del pilote de tierra mezclada por aspersión son: diámetro del pilote 1000 mm, espacio entre pilotes 1600 mm, parte superior del pilote como superficie natural, longitud del pilote 12,8 m, centro del pilote ubicado en el centro de los dos pilotes de protección de pendiente desplazado 15 cm fuera del pozo de cimentación, como se muestra en la Figura 1. La desviación de verticalidad del cuerpo del pilote es ≤0,5%, la resistencia del cuerpo del pilote es ≥2MPa, el material de curado es lechada de cemento simple P.O32.5 y la relación agua-cemento es 1,0~1,3:1. 4 Introducción a la construcción 4.1 Equipo de construcción El equipo de construcción de pilotes de mezcla de chorro en espiral largo consta de tres partes: una plataforma de perforación de construcción, un sistema de mezcla de chorro y un sistema de transporte de lodo. Los taladros de mezcla profunda y los taladros de pulverización de polvo ordinarios utilizados para la construcción de cortinas de cierre de agua tienen pares pequeños y obviamente su potencia es insuficiente en capas de suelo duro. La máquina de construcción de pilotes de chorro en espiral largo que mezcla agua y tierra utiliza un taladro en espiral largo como plataforma y utiliza el potente torque del taladro en espiral largo para la construcción. Es adecuado para su uso en capas de suelo más duras en Beijing. Sin embargo, dado que la velocidad de elevación de las perforadoras de barrena largas es generalmente alta, para pilotes de cemento y suelo mezclados por chorro, la velocidad de elevación es demasiado rápida, de modo que la lechada a alta presión expulsada de la boquilla no puede cortar eficazmente el suelo circundante en una cantidad suficiente. rango El suelo no se agita lo suficientemente uniformemente y se puede pasar. La instalación de una polea reducirá la velocidad de elevación a 1,2 m/min, cumpliendo así con los requisitos técnicos para la construcción de pilotes de cemento y tierra mezclados por aspersión. El sistema de mezclado de hormigón proyectado consta de una tubería de perforación para mezclado de hormigón proyectado, una broca para mezclado de hormigón proyectado y un soporte deslizante. La broca de agitación por aspersión se muestra en la Figura 2. El sistema de entrega de lodo consta de una mezcladora de cemento, una bomba de lechada de alta presión, una manguera de alta presión y un grifo de alta velocidad.

4.2 Parámetros de construcción ①Diámetro del orificio piloto 600 mm, diámetro de la broca mezcladora 600 mm; ②Velocidad de elevación de perforación ≤1,2 m/min ③Velocidad de rotación 21r/min ④Presión de la lechada ≥20MPa; . 4.3 Requisitos técnicos para la construcción de pilotes de cemento [5]. 1,2 mm.4.3 Tecnología y precauciones de construcción El cuerpo del pilote de mezcla de cemento y suelo giratorio en espiral largo se compone de dos partes: la zona de mezcla y la zona de alta pulverización. La lechada de cemento se obtiene mediante agitación mecánica del taladro mezclador y alta presión. Pulverización y mezcla de lechada de cemento durante la perforación (levantamiento). Se mezcla con el suelo y finalmente se forman pilotes. El proceso de construcción se muestra en la Figura 3 [6]. Antes de la construcción formal de los pilotes de suelo hidráulicos de mezcla de chorro en espiral largos, se deben realizar pilotes de prueba de proceso de acuerdo con los requisitos de diseño. El número de pilotes de prueba debe ser no inferior a dos. Los pilotes de prueba se deben utilizar para determinar los parámetros de construcción. que coincidan con el estrato y los requisitos de diseño. Se debe realizar una prueba de relación de mezcla antes de preparar la lechada de cemento. Es mejor utilizar cemento Portland común en lugar de cemento de escoria. Se debe tomar una muestra del cemento e inspeccionarlo antes de poder utilizarlo. Se debe determinar la relación agua-cemento; requisitos del proyecto, y puede ser de 1 a 1,3; el tiempo de estancamiento de la lechada de cemento no debe ser demasiado largo, generalmente no más de 2 horas, la lechada de cemento debe agitarse continuamente en el mezclador hasta que se descargue. Cuando el martinete está en su lugar, la plataforma de perforación debe colocarse horizontalmente. La inclinación de la tubería de perforación no debe ser superior al 1% y el error de alineación de la posición del pilote no debe ser superior a 2 cm. 10 m, el requisito de inclinación de la tubería de perforación debe aumentarse aún más y controlarse al 0,5 %. Dentro del límite, se deben evitar fenómenos de construcción como la bifurcación en la parte inferior del cuerpo del pilote y la imposibilidad de detener el pilote debido a una inclinación excesiva. Durante el proceso de pilotaje, el operador del martinete debe mantener un estrecho contacto con el personal de construcción que mezcla el lodo para garantizar el suministro continuo de lechada durante la inyección, y notificar inmediatamente al operador del martinete si es necesario detener la inyección por algún motivo para evitar la rotura del pilote. la broca debe hundirse por debajo de 0,5 m por debajo de la posición de parada de lechada (si la broca para mezclar hormigón proyectado se hunde, levántela 0,5 m) y continúe con la construcción de mezcla de hormigón proyectado después de que se restablezca el suministro de lechada. Si la máquina se apaga durante más de 3 horas por cualquier motivo, se debe quitar la tubería de lodo y limpiarla a fondo. Durante la construcción se deben registrar fielmente diversos parámetros técnicos durante el proceso de mezclado del hormigón proyectado (velocidad de rotación, velocidad de perforación y elevación, presión de la bomba, etc.), así como la cantidad de lechada de cemento, situaciones anormales y sus métodos de manejo, etc. Las posiciones de los pilotes para rociar tierra deben ser precisas. Si los orificios diseñados no se pueden construir debido a obstáculos subterráneos locales, se deben eliminar los obstáculos subterráneos o se deben cambiar las posiciones de los pilotes para aumentar el número de pilotes y garantizar una superposición efectiva entre los cuerpos de los pilotes. Está estrictamente prohibido extraer agua subterránea de áreas adyacentes durante la construcción, porque el agua subterránea provocará la pérdida de la lechada de cemento inyectada y afectará el efecto de retención de agua. Durante la construcción en temporadas de altas temperaturas, se deben tomar medidas de liberación de calor y protección solar para controlar estrictamente la temperatura de la lechada por debajo de 40 °C. 4.4 La inspección in situ de los efectos de la construcción de las cortinas se llevará a cabo estrictamente de acuerdo con el proceso de construcción. Después de excavar el pozo de cimentación, se puede ver en el sitio que los pilotes de cortina de suelo hidráulico mezclados por aspersión y los pilotes de protección de pendientes están bien conectados, y que la resistencia del cuerpo del pilote y el rendimiento anti-filtración cumplen con los requisitos de diseño. 5 Prueba de bombeo para detectar el efecto de retención de agua de la cortina Para detectar la calidad de la construcción de la cortina, combinada con las condiciones del sitio del proyecto y las características del proyecto, se utiliza el método de prueba de bombeo en el sitio. Se disponen tres pozos a ambos lados de la cortina de agua, con una profundidad de 10 m, un espacio de 8 m y una distancia de 3 m de la cortina de agua, como se muestra en la Figura 6. Los tres pozos en el pozo de cimentación son pozos de bombeo. El bombeo de agua comenzó 3 días después de la construcción de la cortina. Los tres pozos fuera del pozo de cimentación son pozos de observación y el intervalo de tiempo de observación es de 1 día. Los datos de observación del nivel del agua se muestran en la Tabla 3. Después de 7 días de bombeo continuo de agua en el pozo de cimentación, los niveles de agua en los tres pozos de bombeo dentro del pozo estaban todos por debajo de -9,5 m, mientras que los niveles de agua en los tres pozos de observación fuera del pozo estaban todos entre -2,3 y -2,5m, y los niveles del agua cambiaron muy poco. El análisis de los datos de observación de la prueba de bombeo en el sitio muestra que el agua subterránea fuera del pozo de cimentación casi no fluye hacia el interior del pozo de cimentación, lo que indica que las largas pilas de cemento y tierra que giran en espiral en este proyecto tienen una buena capacidad de retención de agua. efecto. Conclusión A través de la inspección de excavación en el sitio y la prueba de bombeo de este proyecto, se demuestra que la tecnología de pilotes de cemento y suelo mezclados con aspersión en espiral larga tiene un efecto confiable de retención de agua, una velocidad de construcción rápida, ahorro de costos y es conveniente para la construcción civilizada. , especialmente en áreas con capas de suelo duro como las de Beijing cuando la construcción de ingeniería para detener el agua es difícil. Tiene ventajas obvias en proyectos de impermeabilización en capas de suelo duro.

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