关于半刚性桩复合地基若干问题的研究

1、关于半刚性桩复合地基若干问题的研究         06-02-23 10:21:00     作者：贺武斌1,2，梁仁旺    编辑：studa9ngns摘要：针对半刚性复合地基中广泛使用的水泥土桩和CFG桩在工程实践中和研究中的一些问题，例如水泥土桩的变形模量、水泥土桩及CFG桩的桩间土应力发挥系数、水泥土桩及CFG桩的复合地基静荷载试验方法等。结合一些具体工程，对这些问题进行了试验研究及理论分析；提出了水泥土桩的变形模量和桩间土应

2、力发挥系数的建议取值以及解决垫层设置和垫层压缩量对工程实践影响的修正方法。 关键词：水泥土桩 变形模量 CFG桩 桩间土应力发挥系数 静荷载试验    水泥土桩和CFG桩是目前广泛应用的半刚性桩复合地基，其中水泥深层搅拌桩已编入中华人民共和国行业标准建筑地基处理技术规范(JGJ7991)，CFG桩的国家标准也在编制中。作者在从事水泥土桩、CFG桩的设计、检测、研究中遇到了一些问题，其中有些问题对复合地基承载力的确定和变形计算有重要影响，但在规范中没有明确规定，比如：桩身水泥土的变形模量，桩间土的应力发挥系数和复合地基静载荷试验中垫层的设置等。本文结合作者自己的实测

3、资料和别人已经发表的测试资料，对这三个问题进行探讨。1 水泥土的变形模量    水泥土的变形模量E50是应力为50%抗压强度时的割线模量。陆贻杰等1建议E50=(120150)qu，张土乔2建议考虑现场试桩与室内试验结果的差距，现场水泥土的变形模量E50=(6090)qu，根据以上关系推算，qu=0.60.4MPa时，E50=36600MPa，这一结果比变形模量的真实值偏低。有些人提出的公式为E50=(150390)qu。作者引用国内已发表的资料从室内试验、现场测试和理论分析三方面对水泥土的模量进行探讨。 1.1 室内试验 王朝东等3测定了水泥土强度试验

4、的fpa关系曲线，根据曲线反算出水泥土的变形模量如表1所示。由表1的结果可见E50/qu=141196，平均值为173。 表1 水泥土的变形模量抗压强度/MPaE50/MPaE50/qu备注1.601.801.341.38 315254234247 196141175179 室内配比室内配比桩体取样桩体取样 1.2 现场实测 段继伟4通过在桩身内埋设应变传感器，测得静荷载试验中桩身轴力和应变的数值，计算的变形模量如表2所示。    模量与应力的关系如图1所示，由图中曲线可以看出，水泥土的变形模量随应力水平增加而呈减小趋势。1#桩E50=1120MPa，2

5、#桩E50=1150MPa，室内试验结果为w=15%，qu=1.69MPa，由此可得：E50=(662680)qu。表2 水泥土计算变形模量p/kPa487296120144160备注 E/MPaE/MPa 1540160012241406 9801300748995 675557 570- 1#桩Pu160kN2#桩Pu216kN 1.3 根据单桩静荷载试验结果反算桩的变形模量 在单桩静荷载试验中，如果忽略桩端对下卧层的刺入，桩的沉降由桩身的压缩量e和桩端土的sse两部分组成，即：s=e+sse(1)式中：。    代入式(1)，。(2)其中是反映桩身

6、轴力传递的影响系数，假设桩端应力为桩顶应力的10%，桩身应力按直线变化，=0.55，根据段继伟的测试，12.515.0m长的粉喷桩=0.3。    根据某工程做的水泥搅拌桩静荷载试验，桩长14.0m，桩径500mm，Qu=400kN，当Q=200kN时，取=0.3，s=2.09mm，将以上数据代入式(2)：。该桩的极限承载力为2MPa，E50=1025qu。    根据白德容做的水泥搅拌桩静荷载试验，桩径500mm，桩长7.5m，桩顶荷载为0.9MPa时，S=2.46mm，由于桩长较短，取=0.5，代入式(2)：。桩的极限荷载为1.8MPa，E50=762qu。    通过以上分析，得到室内试验E50=(141196)qu，现场测试E50=(7621025)qu。由于理论分析qu为