文档介绍:CFG桩复合地基在沿海软土地区的设计及应
用
摘要:CFG桩复合地基在沿海软土区的应用颇有争论。通 过分析河北黄骅港沿海软土地区的地质条件,并针对建(构) 筑物情况,运用地基处理技术规范进行了复合地基处理设计 和工程的实际应用新尝试。同基面积的等效圆直径;正方形 布桩时del. 13s (s为桩间距)
可以求得:
桩径 d=0. 5m 时,s=2. 0m
桩径 d=0. 6m 时,s=l. 80m
由上可知,桩径0. 5m的桩比桩径0. 6m的桩桩间距更大, 说明桩径d=0. 5m的桩更能发挥桩间土的承载力,使用的混 凝土方量更少,造价更低。
桩长、桩径、桩间距可初步定为:桩长19-20m (以第7 层为桩端持力层)、、正方形布桩,桩间距2. Om, 即满足复合地基承载力要求。
此时,需按下式进行验算这三个参数是否满足复合地基 变形的要求。
式中:nl-加固区范围土层分层数;
n2-沉降计算深度范围内土层总的分层数;
P0-对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加 压力,kpa;
Esi-基础底面下的第i层土的压缩模量,Mpa;应取土
的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算;
zi, zi~l-基础底面至第i层土、第iT层土底面的距 离,m;
ai, aiT-基础底面计算点至第i层土、第iT层土底 面范围内的平均附加应力系数,可查表。
-加固区土的模量提高系数,
-沉降计算修正系数。
本工程对于地基沉降没有要求,本次未计算沉降量。根 据本人施工设计经验,对于一般的CFG桩复合地基沉降量在 15-8Omm范围内是可行的。
这里需要指出的是,CFG桩复合地基变形计算,是按《地 基处理规范》确定复合土层的复合模量,再按《地基规范》 有关规定计算复合地基变形,其中规定用于计算变形的荷载 为相应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力 P0 ,它是使地基产生变形的有效应力,数值上等于相应于 荷载效应准永久组合时的基础底面平均压力P产生的有效应 力(若有地下水须扣除地下水对建筑物的浮力)与基础底面 处原有土的自重应力(自重应力是有效应力)之差,要计算 P0必须知道相应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的 压力P、地下水类型及标高、基础埋深d、和基底以上各层 土的重度Y O
显然,若不提供荷载就无法计算变形;或者只提供基底 压力标准值,让地基处理设计人员用基底压力标准值计算变 形是不规范的;甚至什么荷载都不提供,让地基处理设计人 员用设计要求的复合地基承载力特征值去计算变形,无论在 规范上还是在概念上就更不合理了。
桩身强度
桩顶应力为,桩体标号为,考虑施工影响因素,取CFG 桩桩体强度等级为C20o
褥垫层厚度
合理设置褥垫层厚度至关重要【4】,褥垫层厚度过小, 桩间土的承载力不容易发挥;褥垫层厚度过大,桩土应力比 偏小,桩不能分担更多的荷载。根据《地基处理技术规范》 (修订版)规定,褥垫层厚度宜取150-300mm。本工程褥垫 层厚度取250mm。碎石粒径为5-20mm,夯实度为0. 9,施工 时先虚铺厚度为270mm,虚铺完成后采用静压法压实至设计 厚度,对较干的碎石材料,虚铺后可适当洒水再进行压实。
CFG桩复合地基设计参数
经过上述计算分析,确定CFG桩复合地基设计参数。共 布设1420根桩。本工程采用长螺旋钻机压灌成桩法,桩体 塌落度为18020mm。
五、质量控制与检测
施工前对水泥、粉煤灰、碎石等原材料进行了试验。施
工中检查桩身混凝土配合比、坍落度、提拔杆速度、成孔深 度、混合料灌入量等。施工结束后对桩顶标高、桩位、桩身 强度及完整性、复合地基承载力、桩间土承载力提高程度和 褥垫层质量进行了检查与检测。
抽取不少于总桩、数的10%的桩进行了低应变动力试验, 检测桩身的完整性。CFG桩施工结束后28天,进行了复合地 基静载荷试验;载荷试验数量宜为总桩数的0. 5%-1%,且每 个单体工程不少于3点。对桩身质量有疑问的桩再次进行了 低应变动力检测。
桩体强度
本工程混凝土 28d标养试块抗压强度总平均值18. IMpa >3Ra/Ap=13. 0 Mpa,桩体强度满足设计要求。
低应变动测检测试验
低应变反射波法的基本原理是:用一维杆件的波动理 论,通过在桩顶施加激振信号应力波,该应力波沿桩身传播 过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、离析、断裂等缺 陷)和桩底面时,将产生反射波。低应变检测就是通过分析 反射波的传播时间、幅值、波形特征和频谱等信息来分析基 桩的完整性和造成缺陷的程度和位置。
对CFG桩进行了低应变动测试验,共检测桩体737根, %o I类桩:682根,占检测数量的92. 5%, II类桩: