不同材料或桩体组成的复合地基的区别

不同材料或桩复合地基的差异碎(砂)石堆：定义：通过振动、冲击或水冲击在软土地基上成孔，然后将碎(砂)石挤入成孔中，形成由大直径碎(砂)石组成的密实桩身。适用条件：适用土壤：松砂、杂填土、素填土和饱和粘土。适用范围：中小型工业和民用建筑；港口结构：如码头、护岸等。岩土结构：如土石坝、路基等。材料堆场：如矿石堆场、原料堆场等。其他：如轨道、滑动码头等。强化机制：松砂的加固机理：碎石桩和砂桩挤密法加固砂土地基的主要目的是提高地基土的承载力，减少变形，提高抗液化能力。碎石桩和砂桩加固砂土地基的抗液化机理主要有以下三种作用：1.压实效果：由于成桩过程中桩管对周围砂层的侧向挤压力较大，桩管中的砂被挤到桩管周围的砂层中，降低了桩管周围砂层的孔隙比，提高了密实度。2.排水减压功能：用碎石桩加固砂土时，桩体内填充有碎石等抗渗性好的粗颗粒，在地基中形成渗透性好的人工垂直排水减压通道，可有效消散和防止超孔隙水压力的增加和砂土的液化，加速地基的排水固结。3.砂土地基的震前效应：在一定的应力循环下，震前砂土具有更强的抗液化能力，因此在振冲施工过程中，振冲装置会对地基土进行震前处理，这对提高砂土的抗液化能力非常有利。粘质土的加固机理：对于粘质土，特别是饱和软土，碎石(砂)桩不用于压实，而是用于置换。碎石桩置换法是一种用性能良好的碎石代替不良地基土的换土方法。由于碎石桩的刚度大于周围粘性土的刚度，地基中的应力根据材料的变形模量重新分布。因此，大部分荷载由碎石桩承担，提高了地基承载力，减少了沉降。碎石桩是粘土地基中良好的排水通道。它能很好地发挥排水砂的作用，加速软土的排水固结和加速沉降。如果软土厚度不大，桩体可以穿过软土层到达相对较硬的土层，从而减轻软土层的压力负担。如果软土层厚度较大，桩体不能穿透整个软土层。此时，加筋复合土层作为垫层，分散荷载，使应力分布趋于均匀。设计计算：(1)一般设计原则：1.加固范围：大于基础面积。对于一般基础，基础的外缘应扩大1-3排；对于液化地基，地基外缘的扩展宽度不应小于液化土层厚度的1/2，且不应小于5m。2.桩位布置：对于大面积全屋处理，桩位布置应呈等边三角形。对于独立或条形基础，桩位应排列成矩形、正方形或等腰三角形。对于圆形、环形或扇形基础，桩位应呈放射状排列。3.加固深度：(1)如果较硬层埋深不大，则根据较硬层埋深确定；(2)当较硬层埋深较大时，对于受变形控制的工程，加固深度应满足碎石桩砂桩复合地基的变形不超过建筑地基的允许变形，并满足软弱下卧层的承载力要求；(3)按稳定性控制的工程，加固深度不小于最危险滑动面以下2m；(4)在可液化地基中，加固深度应根据以下条件确定6.垫层：施工完成后，基础底面应铺30-50厘米厚的碎(砂)石垫层。垫层应分层并用平面振动器振动。施工临时垫层应铺设在不能保证施工机械正常运行的软土层上。(2)砂土的设计计算：首先，确定桩间距：等边三角形桩排列：方形桩：考虑振动沉实效应的修正系数为1.1-1.2，不考虑振动沉实效应的修正系数为1.0。地基压实后所需的孔隙比可根据以下公式获得：-地基压实后，砂所需的相对密度为0.7-0.85。第二，液化判别：在地下15米的深度范围内，使用以下公式：在地下15-20m范围内，计算如下：-液化判断标准贯入锤击数的临界值；-液化判别标准贯入击数参考值；-地下水位深度；(m)-饱和土壤的标准渗透深度；(m)-粘土含量百分比小于3或砂时为3。(3)粘性土的设计和计算：首先，确定桩间距：等边三角形桩排列：方形桩：矩形桩：面积置换率：-面积置换率，一般为0.25-0.4；-单桩的影响区域；-单桩截面积；等效圆影响面积的直径；-桩直径；-桩间距、纵向间距和横向间距。二、承载力计算：单桩承载力计算：-被动土压力系数；-碎石(砂)的内摩擦角是理想的。桩身横向极限应力。关于侧向极限应力，目前有几种不同的计算公式，但它们都可以写成一个通用公式：-基础的不排水抗剪强度；-常数，不同方法的不同值；根据计算方法，某一深度处的初始总横向应力取不同的值。为了统一起见，将其改写如下：复合地基承载力的计算；振冲桩复合地基承载力特征值；-桩承载力特征值；处理后桩间土的承载力特征值应根据当地经验确定。如无经验，应确定天然地基承载力特征值。3.沉降和变形计算：-复合土层的压缩模量；-桩间土的压缩模量应根据当地经验确定。如无经验，应确定天然地基承载力特征值。当没有实测数据时，粘土的桩土应力比n为2-4，淤泥为1.5-3。当原始土壤的强度较低时，它将取一个大的值，而当强度较高时，它将取一个小的值。第四，稳定性分析：复合地基的抗剪强度为：-桩间土壤的内聚力；-从表面计算的深度；-碎石(砂)的严重程度；-碎石(砂)的内摩擦角；-应力集中系数；-面积置换率。施工要点及注意事项：1.对于粘土颗粒含量大于20%的砂土，包括桩在内的平均地基强度应单独计算，因为这会影响压实效果。2.由于挤密桩过程中产生的超孔隙水压力不能在粘土夹层中迅速消散，当细砂层中存在薄的粘膜夹层时，在缺陷标准贯入试验次数中应考虑时间效应，通常需要一个月的试验时间。3.施工过程中，在表层1-2m范围内，由于受小的限制，周围的土可能不会完全压实，因此应采用其他表层压实方法进行处理。石灰堆：定义：人工或机械在基础上成孔后，将生石灰块(粉末和泥浆)倒入基础中，振动压实(夯实、搅拌和注入)后形成桩身。适用条件：适用土层：适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土等地基；对于地下水位以上的上层，宜增加外加剂的含水量，减少生石灰的用量复合地基：由于桩体作用，桩上产生应力集中。设计计算：材料：石灰是灰堆的主要材料，选择现浇(新鲜)并过筛。粒度一般为70毫米左右，粉末含量不超过总重量的15%，氧化钙含量不低于70%，石屑含量不超过5%。氧化镁含量小于或等于5%的生石灰称为石灰生石灰，而氧化镁含量大于5%的生石灰称为氧化镁生石灰。石灰生石灰水化反应能力大，反应速度快。石灰堆需要新鲜的生石灰，不能用于过度燃烧或燃烧不足。像粉煤灰或火山灰这样的硅质材料可以均匀地混入生石灰中。粉煤灰或火山灰与生石灰的重量比为3:7。桩径：由施工条件决定，一般为150 400毫米排桩：一般采用正方形或等边三角形。膨胀前的置换率、方形桩：等边三角形桩排列：膨胀后的置换率：石灰桩的膨胀率桩间距：由试桩确定，满足地基承载力和变形要求。桩长：对于变形要求高的建筑基础，应计算压缩层的底部。(2)用于地基加固的石灰桩应穿过可能的滑动面；(3)满足软弱下卧层的承载力，将复合地基的沉降控制在允许值内。用洛阳铲成孔时，不得超过6m。当用机械成孔管向外供料时时，不应超过8m.螺旋钻孔可以适当延长，以用于成孔和管内注入。复合地基承载力的计算；-石灰桩复合地基承载力特征值，350-500千帕；-石灰桩体承载力特征值；-石灰桩处理后桩间土承载力特征值应为天然地基承载力特征值的1.05-1.20倍，当原土较弱或置换率较大时取较大值。等边三角形桩排列：方形桩：矩形桩：(1)桩身强度：通过现场单桩静载试验或静力触探试验确定，约为0.1磅/秒。初步设计时(2)桩：周围土的强度复合地基沉降计算：沉降可按类似碎石桩和砂桩计算。一般情况下，加筋地基的沉降量是未加筋天然地基的2025%。差异沉降仅3 5 mm，沉降速度快，大部分在施工期间完成。施工要点及注意事项：1.进行成桩试验和材料配合比试验，确定合理的成桩参数，制定施工组织设计；2.防止地表水和邻近水源渗入石灰桩体；3.打桩顺序以“先外排，后内排，先围，后中”为原则。单行的顺序是“先两端，后中间”；4.要严格控制填料的用量和材料质量，严格按照配合比搅拌材料和石灰搅拌均匀；5.成桩后，应立即使用粘土或混凝土进行压实和覆盖，以防止地表水流入桩身，并防止石灰桩因过度水化而喷入桩孔。6.石灰桩达到一定强度后进行基础施工；7.注意施工安全，防止石灰桩喷射伤人。土壤(或石灰土)堆：定义：打入刚性套管(或振动管)在地基上形成一个孔，通过挤压使地基密实，然后用素土(或灰土、粉煤灰和石灰)分层填孔并压实成桩。适用条件：适用于处理湿陷性黄土、素填土、杂填土等地下水位以上的地基。待处理地基的深度为5 15m。不适用于饱和度大于65%且含水量大于24%的地基土，以及具有薄砾石夹层的地基土层。强化机制：压实：在桩孔壁附近，土壤密度可达到甚至超过最大干密度，即压实系数较大桩体的作用：在灰土桩夯实基础中，由于灰土桩的变形模量远大于桩间土的变形模量(灰土的变形模量E0=29 36 MPa，是夯实素土的210倍)，荷载在桩上产生应力集中，从而降低了基础底部一定深度处的土压力，消除了持力层。地层中存在许多不利于压缩变形和湿陷变形的因素。设计计算：桩径和桩深：桩间距小有利于桩间土的压实。桩径一般为300 450毫米，桩深一般大于3米，范围为12 15米。桩间距和桩排：桩间距设计的目的是使桩间土达到一定的平均压实度，即要求桩间土的最小干密度大于，平均压实系数=0.900.93。桩间距：等边三角形桩孔按等边三角形排列；桩孔呈正方形排列。桩孔数量：处理宽度：对于非自重湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基，地基以外的处理面每边宽度不小于0.25b(b为地基短边宽度)，大于0.5m；对于自重湿陷性黄土地基，地基以外的处理面每边宽度应不小于0.75b且大于1m。整体处理一般用于自重湿陷性黄土地基，地基以外的处理面每边宽度不小于处理层厚度的一半，大于2m。包装和压实系数：素土回填压实：灰土回填压实：熟石灰与土壤的体积配比应为2: 8或3: 7。桩顶标高以上应设置300 500 mm厚2: 8灰土垫层，其压实系数不应小于0.95。承载力和变形模量：对于重大工程，一般采用荷载试验的ps曲线来确定承载力。如果曲线中没有明显的直线段，则挤土桩基础以s/b=0.010.015为基础，灰土桩以s/b=0.008为基础，相应的荷载作为处理后基础的承载力设计值。对于一般项目，可参照当地施工经验确定。当无经验参考时，处理前土桩夯实基础的承载力不应大于1.4倍，小于180千帕；灰土桩地基承载力不大于处理前的2倍，小于250千帕。施工要点及注意事项：1当孔隙形成时，地基土应接近最佳(或塑性极限)含水量。当土壤含水量低于12%时，应湿润待处理范围内的土层。湿润土壤的加水量可根据以下公式估算：2.地基处理前2-6天，加湿水应通过一定数量的渗水孔和一定深度，均匀侵入处理范围内的土层。水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩):定义：CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是将碎石、石屑和粉煤灰与适量的水泥和水混合，用振动管桩打桩机或其他成桩机械制成的具有一定粘结强度的桩。适用土壤：CFG桩用于处理粘土、淤泥、砂土和