一种基于密度设计的流态固化土配合比设计方法技术

本申请公开了一种基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，包括：确定流态固化土的设计密度；基于流动性需求，确定流态固化土的水固比；基于强度需求，确定流态固化土的水泥掺入比和固化剂掺入比；获得相应的水、水泥、固化剂和湿土的掺量。本申请创新性地从密度角度进行流态固化土的配合比设计，可有效保证制备出的流态固化土密度的合理性和准确性，使得制备出的流态固化土的密度低于海上吹填工程海床面淤泥的密度，进而保证流态固化土吹填工程的施工质量。的施工质量。的施工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于密度设计的流态固化土配合比设计方法


[0001]本申请属于海洋桩基加固工程
，尤其是涉及一种基于密度设计的流态固化土配合比设计方法。

技术介绍

[0002]海上风电桩基周围由于水流的侵蚀作用，致使桩基周围海床受到强烈的冲刷作用，形成冲刷坑，极大程度上降低了桩基承载力、增加了桩基倾覆力矩和风机水平位移，给风机基础带来极大的安全隐患。固化土防护技术由于其资源充足、价格低等特点，近年来，已经成为海上风电单桩、群桩防冲刷的主流防护手段。
[0003]由于海上风电桩基基础防冲刷施工的特殊性，为避免固化土密度过高，导致固化土吹填施工时，造成海床面淤泥被翻起的问题，因此固化土的密度指标已然成为固化土设计时的关键因素。海床面的淤泥密度一般介于1500
‑
1800kg/m3之间，为保证固化土吹填施工的工程质量，需要求配制的流态固化土密度小于1500kg/m3，但现有的固化土配合比设计过程中，未从密度角度进行固化土的配合比设计，导致制备出的固化土，其密度在较大范围内波动，难以保证固化土吹填工程的施工质量。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种基于密度设计的流态固化土配合比设计方法。
[0005]为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
[0006]本申请提出了一种基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，包括：
[0007]确定流态固化土的设计密度；
[0008]基于流动性需求，确定流态固化土的水固比；
[0009]基于强度需求，确定流态固化土的水泥掺入比和固化剂掺入比；
[0010]获得相应的水、水泥、固化剂和湿土的掺量。
[0011]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，基于流态固化土的设计密度ρ
设
，水固比r，水泥掺入比r
水泥
，获得每方固化土中所述水泥的掺量m
水泥
。
[0012]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，
[0013]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，基于流态固化土的设计密度ρ
设
，水固比r，固化剂掺入比r
固化剂
，获得每方固化土中所述水泥的掺量m
固化剂
。
[0014]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，
[0015]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，基于流态固化土的设计密度ρ
设
，水固比r，固化剂掺入比r
固化剂
，水泥掺入比r
水泥
，湿土的含水率r
湿土含水
，获得每方固化土中所述湿土的掺量m
水
。
[0016]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，
[0017]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，基于流态固化土的设计密度ρ
设
，水泥的掺量m
水泥
，固化剂的掺入m
固化剂
，湿土的掺量m
湿土
，获得每方固化土中水的掺量m
水
。
[0018]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，m
水
＝ρ
设
×1‑
m
水泥
‑
m
固化剂
‑
m
湿土
。
[0019]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，所述流态固化土的水固比在0.5
‑
0.7之间；进一步地，所述流态固化土的水固比在0.5
‑
0.6之间。
[0020]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
15％之间；进一步地，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
14％之间；进一步地，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
13％之间；进一步地，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
12％之间；进一步地，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
11％之间；进一步地，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
10％之间；进一步地，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
9％之间；进一步地，所述流态固化土的水泥掺入比在7％
‑
8％之间。
[0021]可选地，上述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其中，所述流态固化土的固化剂掺入比在2％
‑
5％之间；进一步地，所述流态固化土的固化剂掺入比在2％
‑
4％之间；进一步地，所述流态固化土的固化剂掺入比在3％
‑
4％之间。
[0022]与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
[0023]本申请创新性地从密度角度进行流态固化土的配合比设计，可有效保证制备出的流态固化土密度的合理性和准确性，使得制备出的流态固化土的密度低于海上吹填工程海床面淤泥的密度，进而保证流态固化土吹填工程的施工质量。
[0024]本申请根据流态固化土的设计密度，计算出每方固化土浆液的总质量，而后根据水固比，计算出每方固化土中干料和水的质量。由于干料中主要包含水泥、固化剂和干土三种物质，因此可根据水泥掺入比和固化剂掺入比计算出每方固化土干料中水泥、固化剂以及干土的掺量。但在固化土的施工过程中，一般用湿土进行固化土的制备，因此根据计算出的每方固化土中干土的掺量以及用于进行固化土制备的湿土的含水率，就可以计算出每方固化土中湿土的掺量。因此，每方固化土的总质量减去水泥、固化剂和湿土的掺量，即可得每方固化土中水的掺量。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1：本申请一实施例基于密度设计的流态固化土配合比设计方法的流程图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]某海上桩基基坑流态固化土吹填工程，其海床面淤泥的密度为1500kg/m3，用于基坑固化回填的湿土含水率为60％，为满足流态固化土吹填工程的施工需求，需配制坍落度不低于180mm、28d无侧限抗压强度不低于400kPa、密度不大于1450kg/m3的流态固化土，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其特征在于，包括：确定流态固化土的设计密度；基于流动性需求，确定流态固化土的水固比；基于强度需求，确定流态固化土的水泥掺入比和固化剂掺入比；获得相应的水、水泥、固化剂和湿土的掺量。2.根据权利要求1所述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其特征在于，基于流态固化土的设计密度ρ
设
，水固比r，水泥掺入比r
水泥
，获得每方固化土中水泥的掺量m
水泥
。3.根据权利要求2所述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其特征在于，其中，4.根据权利要求1所述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其特征在于，基于流态固化土的设计密度ρ
设
，水固比r，固化剂掺入比r
固化剂
，获得每方固化土中水泥的掺量m
固化剂
。5.根据权利要求4所述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其特征在于，其中，6.根据权利要求1所述的基于密度设计的流态固化土配合比设计方法，其特征在于，基于流态固化土的设计密度ρ
设
，水固比r，固化剂掺入比r
固化剂
，水泥掺入比r
水泥
，湿土的含水率r

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，汪冬冬，张悦然，孙烜，刘辉，
申请(专利权)人：中交港湾上海科技有限公司中交上海三航科学研究院有限公司中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：