



全文预览已结束
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
深层水泥搅拌桩与素砼桩在地基加固处理中的分析陈 菲 (上海住豪建筑工程有限公司)目前,随着经济的发展,建设项目不断增加,对地基土的要求也越来越高,但可供选择的天然地基却十分有限,地基处理方案的选择和确定是否恰当合理,已成为控制和影响工程投资、质量、进度的主要因素。在多种项目工程设计过程中,经常会遇到地基土为软土且软土层较厚、承载力较低的情况,特别是作为比较重要的建筑项目,对地基承载力和变形要求较高,对于这个情况,采用地基处理是比较可行的方法。地基处理可增加软土地基的承载力,减少沉降量,而深层水泥搅拌桩和素混凝土桩是地基处理中经常采用的。深层水泥搅拌桩为一种介于刚性桩与柔性桩之间具有一定压缩性的桩,通常归于柔性桩,素混凝土桩则为典型的刚性桩,现就这两种桩的作用机理、承载力的计算、适用范围以及地基载荷试验等问题作出比较分析。 1 作用机理 深层水泥搅拌桩的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程,可通过专用机械设备将固化剂灌入需处理的软土地层内,并在灌注过程中上下搅拌均匀,使水泥与土发生水解和水化反应,生成水泥水化物并形成凝胶体,将土颗粒或小土团凝结在一起形成一种稳定的结构整体,这就是水泥骨架作用;同时,水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交换作用,生成稳定的钙离子,从而进一步提高土体的强度,达到提高其复合地基承载力的目的;另外,水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳,发生碳酸化反应,生成不溶于水的碳酸钙,这种反应也能使水泥土增加强度,但增长的速度较慢,幅度也较小。 素混凝土桩的基本原理是通过桩与土体的摩擦力而使基桩具有一定的承载力,它不与土体发生化学反应,而是通过置换原理,提高地基土的承载力。地基处理时的素混凝土桩与灌注桩相比,一是它无需配钢筋;二是它对持力层的要求不是很高,通常以摩擦力为主,主要承受竖向力。 2 承载力计算 深层水泥搅拌桩的复合地基承载力标准值应通过现场复地基载荷试验确定,也可按下式计算: fsp,k=mRkd/Ap+(1-m)fs,k 式中fsp,k复合地基的承载力标准值 m面积置换率 Ap桩的截面积 fs,k桩间天然地基土承载力标准值 桩间土承载力折减系数,当桩端土为软土时,可取0.51.0, 当桩端土为硬土时,可取0.10.4,当不考虑桩间软土的作用时,可取0 Rkd单桩竖向承载力标准值,应通过现场单桩载荷试验确定 其中桩间土承载力折减系数还应根据建筑物对沉降要求而有所不同。当建筑物对沉降要求控制较严时,即使桩端是软土,值也应取小值,这样较为安全;当建筑物对沉降要求控制较低时,即使桩端是硬土,值也可取大值,这样较为经济。 单桩竖向承载力标准值Rkd除了可通过现场单桩载荷试验确定外,也可按下列二式计算,取其中较小值: Rkd =fcu,kAp(1) Rkd = -qsUpl+Apqp(2) 式中fcu,k与搅拌桩桩身加固土配比相同的室内加固土试块的无侧限抗压强度平均值 强度折减系数,可取0.350.50 -qs桩周土的平均摩擦力,对淤泥可取58kPa,对淤泥质土可取812kPa,对粘性土可取1215kPa Up桩周长 l桩周长 qp桩端天然地基土的承载力标准,可按国家标准建筑地基基础设计规范的有关规定确定 桩端天然地基土的承载力折减系数,可取0.40.6 深层水泥搅拌桩的复合地基承载力计算的关键问题为单桩竖向承载力标准值的计算,单桩竖向承载力标准值的计算公式中,(1)式按桩身强度确定单桩竖向承载力,(2)式按土对桩的支承力确定单桩竖向承载力,单桩竖向承载力标准值取二者中较小者。(1)式中,桩身强度与水泥土的无侧限抗压强度fcu,k有着最直接的关系,fcu,k可根据试验得出,(2)式中,桩周土摩擦力-qs 直接影响着单桩竖向承载力,桩周土摩擦力可按建筑地基处理技术规范取值。 从以上分析可以看出,当(1)式强度值大于(2)式强度值时,此时桩的承载力由土对桩的支承力控制,可增加桩长来提高单桩竖向承载力;当(2)式强度值大于(1)式强度值时,此时桩的承载力由桩身强度控制,存在着无效桩长。在工程实践中,桩身强度往往是控制因素。 在深层水泥搅拌桩单桩设计时,一般应使土对桩的支承力与桩身强度确定的承载力相近,并使后者略大于前者最为经济。当复合地基承载力要求较高时,这时桩身强度往往影响着复合地基承载力的提高,因此,采用桩身强度较高的素混凝土桩成为比较好的方法。与深层水泥搅拌桩相比,素混凝土桩不但与土体具有较高的摩擦力,又具有很高的桩身强度。 素混凝土桩的复合地基承载力标准值应通过现场复合地基载荷试验确定,也可按深层水泥搅拌桩复合地基承载力计算公式计算。此时,确定单桩承载力时,桩身强度将不再成为控制因素,因为即使素混凝土桩桩身混凝土标号为C10(通常混凝土标号应采用C15C20),根据桩身强度确定的单桩承载力往往也大于按土体对桩的支承力确定的单桩承载力。在按深层水泥搅拌桩单桩承载力计算公式计算素混凝土桩单桩承载力时,桩周土摩擦力-qs可按建筑地基处理技术规范的条文说明中取其中大值。 3 适用范围及优缺点 深层水泥搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,宜通过试验确定其适用性。有机质对深层水泥搅拌桩的影响较大,因此,必须在工程地质勘察时探明土层中有机质含量,当有机质含量大于10%时,深层水泥搅拌桩不宜使用。 深层水泥搅拌桩作为一种经常采用的地基处理方法,具有以下几个优点: 1)深层水泥搅拌桩将固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度的利用了原土。 2)施工时无振动、无噪声、无污染,而且不会使地基侧向挤出,对周围原有建筑物的影响很小,可在市区内和密集建筑群中进行施工。 3)与钢筋混凝土桩基相比,节省了大量的钢材,并降低了造价。 深层水泥搅拌桩的缺点主要是它对复合地基承载力的提高有一定的限度,其承载力不大于160kPa,当复合地基承载力要求较高时,搅拌桩不再有优势,另外,搅拌桩的施工技术要求较高,容易出现质量事故。 素混凝土桩由于桩身强度有了很大的提高,对复合地基承载力有了较大程度的提高,弥补了深层水泥搅拌桩这方面的缺点;同时它适用范围也比深层水泥搅拌桩广。在具有这些优点的同时,它与深层水泥搅拌桩相比,经济性能不如深层水泥搅拌桩。可以说,素混凝土桩在性能、造价方面,它是介于钢筋混凝土搅拌桩与深层水泥搅拌桩之间的一种地基处理方法。 4 质量检验 深层水泥搅拌桩在施工期质量检验有以下几个方面:桩位、桩顶桩底高程、桩身垂直度、桩身水泥掺量及水泥标号、外掺剂的使用、搅拌头上提喷浆的速度、浆液水灰比及搅拌的均匀性等,必须按规范对上述几个方面进行检验。工程竣工后的质量检验,通常采用静载荷试验,对于承受垂直荷重的搅拌桩,静载荷试验是最可靠的质量检验方法。对于单桩复合地基,载荷板的大小应根据设计置换率来确定,即载荷板面积应为一根桩所承担的处理面积,否则,应予修正。试验标高应与基础底面设计标高相同。深层水泥搅拌桩通常是摩擦桩,所以试验结果一般不出现明显的拐点,承载力可按沉降的变形条件选取。静载荷试验应在28d龄期后进行,而设计要求均为90d,其承载力对于龄期的换算关系完全不同于室内水泥土强度的换算关系,根据资料分析,28d复合地基承载力推算到90d的承载力,可以乘以1.1左右的系数。 素混凝土桩施工期质量检验应按桩基规范进行。工程竣工后的质量检验,既可针对复合地基进行,也可测试单桩承载力,按公式推算复合地基承载力。 5 注意事项 采用水泥搅拌桩进行地基处理,目前在设、施工方面的技术要求已基本完善;而采用素混凝土桩进行地基处理,目前规范中涉及的不是太多。采用素混凝土桩进行地基处理时,需注意素混凝土桩为刚性桩,若要使它能与桩间土共同协调工作,必须在桩顶与基础底板之间设置一层褥垫层。褥垫层通常由级配砂石、粗砂、碎石等散体材料组成。采用褥垫层后,在复合地基中有以下几个作用: 1)可以保证桩、土共同承担荷载,褥垫层的设置为素混凝土桩提供了受荷后,桩上、下刺入的条件。 2)可以减少基础地面的应力集中,随着褥垫层厚度的增加,桩对基础产生的集中效应会显著降低。 3)可以调整桩土荷载分担比,随着褥垫层厚度的增加,土承担的荷载也随着增加。 6 结论 通过以上
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025江西九江武宁县总医院人民医院院区招聘6人模拟试卷有完整答案详解
- 2025广东广州市黄埔区大沙街横沙股份经济联合社第一次招聘10人考前自测高频考点模拟试题及参考答案详解1套
- 2025福建福州市规划设计研究院集团有限公司权属企业福建省福规投资发展有限公司选聘2人模拟试卷及参考答案详解一套
- 2025河北中兴冀能实业有限公司高校毕业生招聘(第三批)考前自测高频考点模拟试题附答案详解(典型题)
- 2025北京大学医学部基建工程处招聘暖通、造价2人考前自测高频考点模拟试题附答案详解
- 2025河南郑州铁路公司招聘工作人员25人模拟试卷及答案详解(历年真题)
- 2025年中共南平市委党校紧缺急需专业教师招聘模拟试卷及参考答案详解1套
- 2025年中国鸡尾酒摇酒器行业市场分析及投资价值评估前景预测报告
- 2025年中国混凝土减收缩剂行业市场分析及投资价值评估前景预测报告
- 2025河南郑州空中丝路文化传媒有限公司社会招聘6人考前自测高频考点模拟试题及答案详解(易错题)
- 对赌协议合同范本
- 脑卒中后吞咽障碍患者进食护理(2023年中华护理学会团体标准)
- 新人教版七年级英语上册预备篇1―3单元测试卷
- HR如何筹划年终奖?(10大经典个税筹划案例)汇编
- 中国糖尿病防治指南课件
- 抵押还款协议-1
- 制氢技术简介
- GB/T 79-2007内六角圆柱端紧定螺钉
- GB/T 12755-2008建筑用压型钢板
- OTN技术与应用(阿法迪)
- 高标准基本农田建设项目电力施工组织设计
评论
0/150
提交评论