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香港机场第三跑道是如何在海里造出稳定地基的?
发布时间:2020-01-17
 


为了满足香港航空运输的快速增长,近些年来,香港机场进行了第三条跑道的建设,建设过程中,对现有机场北侧进行了650公顷面积的吹填。为了把对环境的影响降低到最小,建设方采用了一种非疏浚的技术——深层水泥搅拌法(DCM)。
 

图1 香港机场深层水泥搅拌法

 深层水泥搅拌法

 

深层水泥搅拌法是土木工程深地基处理的一种技术,该方法是慢慢地将水泥注入到软淤泥中,形成水泥集块,进而提高淤泥的刚度,如此这样,第三跑道的稳定地基就形成了。

图2 深层水泥搅拌法及填砂应用于第三跑道

 

 Roctest ProbeX 岩石旁压仪 / 钻孔膨胀计

 

为了监测深层水泥搅拌桩的完整性,采用了钻孔膨胀计的测试方法。

钻孔膨胀计是在钻孔中通过一个圆柱形探头径向膨胀,进行加载测试的方法。它是用于测定原位岩体的变形特性和软岩石的蠕变特性。

深层水泥搅拌桩的特性更接近于岩石,而不是土。在香港的项目中,使用了一种混合型的钻孔膨胀计PROBEXe

PROBEXe适用于直径76mm的钻孔中,最大工作压力为30MPa。通过测量探头总体积的变化确定变形量。这种方法与普遍认可的旁压试验方法是相同的。它可以测得大体积岩石的平均模量,与测径器探头不同,它不会受到局部非均匀性的影响。

 

工作原理

 

先钻孔到待测试的深度。然后,将探头和导线穿过套管或钻杆,将探头下放到测试深度。试验过程中压力是受控制的。利用手泵逐级加压,探头上的橡胶膜就会鼓起来进而对孔壁进行加压。通过纪录活塞移动的距离,就可以计算出体积的变化量。

探头的压缩性和惯性是提前通过标定试验测出来的。PROBEXe的混合特性使得它可以按照旁压试验或柔性膨胀试验的试验过程和数据解释来进行测试。

图3 原始测试数据及标定数据

图4 & 5 PROBEXe 现场标定

 

数据计算

 

PROBEX获取的数据最终是用来计算岩体原位变形特性的,计算方法与旁压试验相同。它是基于拉姆方程,可以得到测试岩体的平均变形模量。根据弹性模的刚度损失、探头的变形损失和探头与手泵之间的液压头损失,对数据进行了修正。

PROBEX测得的模量值按照以下关系式进行计算:

E =2 (1+ν ) (Vo +Vm ) (ΔP/ΔV)

其中:

E = 一次试验过程中P1和P2之间计算出的变形模量

ν = 泊松比(默认设置为0.2)

Vo = 泄气探头测量部分的理论体积

Vm = 修正后的ΔV 体积增量中点的体积增量

ΔP = 修正后的P1和P2压力之间压力增量

ΔV = 修正后的P1和P2压力之间体积增量

图6 岩石典型标定及测试曲线

一套PROBEX系统包含

 
  • 一个探头,可膨胀的橡胶膜安装在钢筒上

  • 一套液压模块,包括双活塞和缸体组件,以对橡胶膜进行加压和卸压

  • 一个测量模块,包含线性传感器,用于监测注入的体积

  • 液压管路及电线

  • 一个液压手泵和压力表

  • 一个压力传感器

  • 一个读数装置DP BOX,利用Android平板进行操作

技术规格

探头

最大压力

30000kPa

直径

最小(泄压时):73.7mm

最大(加压时):85.5mm

有效长度

460mm

探头上部螺纹

BW壳体箱+ NQ钻杆适配器

读数仪 - DP BOX

功能

体积和压力指示器

用户界面

与Android平板电脑进行蓝牙通信

精度

直径变化:0.001mm (0.05cc) 

压力:0.25%F.S.

数据存储容量

通常超过10,000个数据(取决于平板电脑)

电源接口

通用交流电源插头,带美国/欧洲适配器+适配器电缆用于汽车(点烟器)和外部电池

工作温度

-20~+70℃

待机

>8小时

电池

2x12V  2.3 A,可充电

外壳

防水,防震ABS塑料

 

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服务热线:400-700-9998

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