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SMW工法桩工作机理

299 2021-07-23 15:23:59

工法桩地下连续墙将型钢这种劲性材料与水泥土相结合,通过注入固化剂等使二者充分的接触,这种组合形式具有高抗弯强度,同时在防水止水上面有着突出的效果根据工程实际,结合理论分析与国内外学者的研究,对 SMW 工法桩工作机理可以归纳如下∶

(1)水泥土对型钢的包裹作用。在施工过程中,水泥土是完全包裹住型钢,

这样使得两者紧密的联系在了一起,使型钢与水泥土形成一个连续完整的整体,在某种程度上,可以将这种组合体看成一个整体。这避免了单独施放型钢时型钢的摇摆以及其不稳定,减小了型钢及其周围土体的位移,同时使得两者周围应力分布均匀,避免出现应力集中的现象,对于防止基坑开裂、沉降等危险因素有一定的效果。

(2)型钢与水泥土结合,尤其加入了固化剂、减摩剂等一些材料后,可大大提高基坑维护结构的抗压强度和抗拉强度,尤其可使结构的抗弯和抗剪性能得到很大的改善。在插入型钢时,需要考虑型钢的翼缘和腹板的厚度,若翼缘厚度相对于腹板厚度过小,有可能导致型钢失稳;但在添加了水泥土后,由于水泥土的包裹作用,则不必考虑型钢翼缘与腹板的厚度。

(3)型钢水泥土组合结构类似于型钢混凝土结构,区别仅在于两者的基底材料不同。无论基底材料是水泥土还是混凝土,都对型钢具有箍筋作用,这与钢筋混凝土结构中混凝土对钢筋的箍筋作用相类似。在型钢水泥土组合结构中,由于水泥土中含有固化剂,且型钢表面涂有减摩剂,因此,型钢、水泥土、固化剂、减摩剂的相互作用关系比较复杂。减摩剂的作用在一般情况下不予考虑。型钢与水泥土间的粘结作用可以归纳为由以下三部分组成∶ 型钢与水泥土间的摩擦阻力,型钢与固化剂间的固结力,固化剂与水泥土间的胶结力。比较混凝土、水泥土和水泥三种基底材料,其强度由高到低,即∶混凝土比水泥土强度高得多,水泥土又比水泥高出 10 至 10 倍以上,由此可见,这三种基底材料与型钢的组合粘结力也是由高到低。

(4)SMW 工法桩是一种典型的复合材料,水泥土是基土,型钢相当于固化剂, 两者间的相互作用可以看做水泥土中的土体与加筋的相互作用机理来理解。

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