【文章內(nèi)容簡介】 ZEpssisp EnmE )]1(1[ ???78 設(shè)計(jì)計(jì)算 目前，尚未形成砂樁或碎石樁復(fù)合地基的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可取 =1。 用于粘性土的設(shè)計(jì) 復(fù)合地基 沉降 計(jì)算 )(][1112 ?????? ? iiiinki sio aZaZEps)( 21 sss s ?? ?s?79 設(shè)計(jì)計(jì)算 散體材料樁復(fù)合地基 樁體極限承載力 主要取決于樁側(cè)土體所能提供的 最大側(cè)限力 。 散體材料樁在荷載作用下，樁體發(fā)生鼓脹，樁周土進(jìn)入塑性狀態(tài)，可通過計(jì)算樁間土側(cè)向極限應(yīng)力計(jì)算單樁極限承載力。其一般表達(dá)式可用下式表示： prupf Kp ??因此，散體材料樁的單樁承載力只與樁間土的 側(cè)限力有關(guān)，而與 樁長 無關(guān)。 80 ? 一小型工程采用振沖置換法碎石樁處理，碎石樁樁徑為 ，等邊三角形布樁，樁距 ，處理后樁間土承載力特征值為120kPa，根據(jù) 《 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 》(JGJ792022)求得 復(fù)合地基承載力特征值最接近于下列哪一個(gè)數(shù)值 ? (n=3) (A)145kPa (B)155kPa (C)165kPa (D)175kPa 練習(xí) 81 ? 一小型工程采用振沖置換法碎石樁處理，碎石樁樁徑為 ，等邊三角形布樁，樁距 ，處理后樁間土承載力特征值為120kPa，根據(jù) 《 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 》(JGJ792022)求得 復(fù)合地基承載力特征值最接近于下列哪一個(gè)數(shù)值 ? (n=3) (A)145kPa (B)155kPa (C)165kPa (D)175kPa 練習(xí) 82 ? 解 :復(fù)合地基承載力特征值： ? 等邊三角形布樁： ? 練習(xí) msd e ????2222???eddm? ?? ? ? ?? ? k P afnmf skspk 5 41 2 0131 4 ?????????83 ? 是碎石樁的主要施工方法之一，它是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)后，帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)開動(dòng)水泵，使高壓水通過噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器沉到土中的設(shè)計(jì)深度。經(jīng)過清孔后，就可從地面向孔中逐段填入碎石，每段填料均在振動(dòng)作用下被振擠密實(shí)，達(dá)到所要求的密實(shí)度后提升振沖器，如此重復(fù)填料和振密，直至地面，從而在地基中形成一根大直徑的和很密實(shí)的樁體。 施工方法 振沖法 84 ? 對(duì)砂土地基，其施工順序宜 從外圍或兩側(cè)向中間進(jìn)行 。 ? 對(duì)粘性土地基，其施工順序一般可采用“ 由里向外”或“一邊向另一邊 ”的順序進(jìn)行，以保證到達(dá)設(shè)計(jì)要求的置換率。 ? 在地基強(qiáng)度較低的軟粘土地基中施工時(shí)，要考慮減少對(duì)地基土的擾動(dòng)影響，因而可采用“ 間隔跳打 ”的方法。 ? 當(dāng)加固區(qū)附近有其它建筑物時(shí)，必須先 從鄰近建筑物一邊的樁開始施工，然后逐步向外推移。 施工方法 振沖法 施工順序 85 ? 填料方式一般有三種： ? 第一種 是把振沖器提出孔口，往孔內(nèi)倒入約 1m堆高的填料，然后再放下振沖器進(jìn)行振密。每次加料都這樣做。 ? 第二種 方法是振沖器不提出孔口，只是往上提升約 1m左右，然后往下倒料，再放下振沖器進(jìn)行振密。 ? 第三種 是邊把振沖器緩慢向上提升，邊在孔口連續(xù)加料。在粘性土地基中，由于孔道常會(huì)被坍塌下來的軟粘土所堵塞，所以常需進(jìn)行清孔除泥，故不宜使用連續(xù)加料的方法。在砂性土地基中，可采用連續(xù)加料的施工方法。 施工方法 振沖法 施工 方法 86 振動(dòng)成樁法 1)一次拔管法 2)逐步拔管法 3)重復(fù)壓拔管法 沖擊成樁法 1)單管法 2)雙管法 施工方法 沉管法 沉管法過去主要用于制作砂樁，近年來已開始用于制作碎石樁，這是一種干法施工。沉管法包括 振動(dòng)成樁法 和沖擊成樁法 兩種。 87 質(zhì)量檢驗(yàn) 砂石樁施工后應(yīng)間隔一定時(shí)間方可進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。對(duì)飽和粘性土地基應(yīng)待孔隙水壓力消散后進(jìn)行，間隔時(shí)間不宜少于 28d；對(duì)粉土、砂土和雜填土地基，不宜少于 7d。 關(guān)于施工質(zhì)量檢驗(yàn)，常用的方法有單樁載荷試驗(yàn)和動(dòng)力觸探試驗(yàn)。關(guān)于加固效果檢驗(yàn)，常用的方法有單樁復(fù)合地基和多樁復(fù)合地基大型載荷試驗(yàn)。 88 復(fù)合地基概論 指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強(qiáng)，或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由基體(天然地基土體 )和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地基。 復(fù)合地基 復(fù)合地基與樁基 都是采用以樁的形式處理地基； 復(fù)合地基屬于地基范疇，而樁基屬于基礎(chǔ)范疇； 復(fù)合地基中樁體與基礎(chǔ)往往不是直接相連的，它們之間通過墊層（碎石或砂石墊層）來過渡；而樁基中樁體與基礎(chǔ)直接相連，兩者形成一個(gè)整體。 復(fù)合地基的主要受力層在加固體內(nèi)而樁基的主要受力層是在樁尖以下一定范圍內(nèi)。 89 復(fù)合地基概論 90 復(fù)合地基概論 分類 增強(qiáng)體的方向： 水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基 和 豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基 91 復(fù)合地基概論 分類 樁體如按 成樁所采用的材料 可分為： 1) 散體土類樁 —— 如碎石樁、砂樁等； 2) 水泥土類樁 —— 如水泥土攪拌樁、旋噴樁等； 3) 混凝土類樁 —— 樹根樁、 CFG樁等。 樁體如按 成樁后的樁體的強(qiáng)度（或剛度） 可分為： 1) 柔性樁 —— 散體土類樁屬于此類樁； 2) 半剛性樁 —— CFG樁 ,水泥土類樁； 3) 剛性樁 —— 混凝土類樁。 92 復(fù)合地基概論 復(fù)合地基載荷試驗(yàn) (Static Load Test of Composite Foundation) ? 復(fù)合地基載荷試驗(yàn)用于測定承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)復(fù)合土層的承載力和變形參數(shù)。復(fù)合地基載荷試驗(yàn)一般包括 單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn) 和 多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn) 。 93 復(fù)合地基概論 復(fù)合地基載荷試驗(yàn) (Static Load Test of Composite Foundation) 一、試驗(yàn)要點(diǎn) （ 1） 復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的承壓板應(yīng)為 剛性 。單樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的承壓板可采用 圓形 或 方形 ， 面積為一根樁承擔(dān)的處理面積 ；多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)的承壓板可用 方形 或矩形 ，其尺寸按實(shí)際樁數(shù)所承擔(dān)的處理面積確定。樁的中心 (或形心 )應(yīng)與承壓板的中心保持一致，并與荷載作用點(diǎn)相重合。 （ 2） 承壓板高程宜接近基礎(chǔ)底面設(shè)計(jì)高程 。承壓板底面下宜鋪設(shè)與設(shè)計(jì)復(fù)合地基墊層相應(yīng)的墊層，墊層厚度宜取50～ 150mm，樁身強(qiáng)度高時(shí)宜取大值。墊層上宜設(shè)中砂或粗砂找平層。試驗(yàn)標(biāo)高處的試坑長度和寬度，應(yīng)不小于承壓板尺寸的 3倍。 （ 3） 加荷等級(jí)可分為 8～ 12級(jí)， 最大加載壓力不宜小于設(shè)計(jì)要求壓力值的 2倍。 94 復(fù)合地基概論 復(fù)合地基載荷試驗(yàn) (Static Load Test of Composite Foundation) ? （ 4） 每加一級(jí)荷載前后均應(yīng)測讀承壓板的沉降量一次，以后每半小時(shí)測讀一次。當(dāng)一小時(shí)內(nèi)沉降量小于 mm時(shí)，即可加下一級(jí)荷載。 ? （ 5） 當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時(shí)可終止試驗(yàn)： 1）沉降急劇增大，土被擠出或承壓板周圍出現(xiàn)明顯的隆起； 2）承壓板的累計(jì)沉降量已大于其寬度或直徑的 6%； 3）當(dāng)達(dá)不到極限荷載，而最大加載壓力已大于設(shè)計(jì)要求壓力值的 2倍。 ? （ 6） 卸載級(jí)數(shù)可為加載級(jí)數(shù)的一半，等量卸載，每卸一級(jí)，間隔半小時(shí)，測讀回彈量，待卸完全部荷載后間隔三小時(shí)測讀總回彈量。 復(fù)合地基概論 復(fù)合地基載荷試驗(yàn) (Static Load Test of Composite Foundation) ? 二、復(fù)合地基承載力特征值的確定 ? （ 1） 當(dāng)壓力－沉降曲線上能確定出極限荷載，而其值不小于對(duì)應(yīng)比例界限的 2倍時(shí)，可取比例界限作為復(fù)合地基承載力特征值；當(dāng)其值小于對(duì)應(yīng)比例界限的 2倍時(shí)，可取極限荷載的一半作為復(fù)合地基承載力特征值。 S s pcr pu 96 復(fù)合地基概論 復(fù)合地基載荷試驗(yàn) ? （ 2） 當(dāng)壓力－沉降曲線是平緩的光滑曲線時(shí)，可按相對(duì)變形值確定復(fù)合地基承載力特征值： ? ① 對(duì)于砂石樁、振沖樁或強(qiáng)夯置換墩 ：當(dāng)以粘性土為主的地基，可取 s/b或 s/d等于 ；當(dāng)以粉土或砂土為主的地基，可取 s/b或 s/d等于 。 ? ② 對(duì)土擠密樁、石灰樁復(fù)合地基 ，可取 s/b或 s/d等于。對(duì)灰土擠密樁復(fù)合地基，可取 s/b或s/d等于 。 ? ③ 對(duì)水泥粉煤灰碎石樁或夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基 ，當(dāng)以卵石、圓礫、密實(shí)粗中砂為主的地基，可取 s/b或 s/d等于；當(dāng)以粘性土、粉土為主的地基，可取s/b或 s/d等于 。 ? ④ 對(duì)水泥土攪拌樁或旋噴樁復(fù)合地基 ，可取 s/b或 s/d等于。 按相對(duì)變形值確定的承載力特征值不應(yīng)大于最大加載壓力的一半。 ?復(fù)合地基載荷試驗(yàn)的試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量不應(yīng)少于 3點(diǎn)，當(dāng)滿足其極差不超過平均值的 30％時(shí)，可取其平均值作為復(fù)合地基承載力特征值。 97 復(fù)合地基載荷試驗(yàn)承壓板、千斤頂及百分表 98 工程實(shí)例 振沖碎石樁加固飽和粘性土工程實(shí)例 ? 新建浙江岱山電廠位于舟山群島，廠址座落于 30多米厚新近沉積的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層上，該上層夭然地基承載力設(shè)汁值只有 45kPa，無法滿足工程設(shè)計(jì)要求，考慮到當(dāng)?shù)禺a(chǎn)石的條件，石料便宜，排污方便，故對(duì)部分輔助廠房（如圖所示的 1～ V建筑物）地基進(jìn)行碎石樁加固的方案。然耐對(duì)某些建筑物由于某些特殊原因沒有采用碎石樁加固地基的方案，剛好提供了一個(gè)沉降特性對(duì)比的機(jī)會(huì)． 工程概況 99 工程實(shí)例 振沖碎石樁加固飽和粘性土工程實(shí)例 ? 本場地各層土物理力學(xué)指標(biāo)如表 318，地下水位接近于地面， ～ 值只有 15kPa，第二和第三層地基土均為欠固結(jié)土。為了提高地基土承載力和減少變形，采用了碎石樁。樁長 14m，平均樁徑 ．呈梅花形布樁。 100 工程實(shí)例 振沖碎石樁加固飽和粘性土工程實(shí)例 ? ? 復(fù)合地基、單樁和天然地基承載力設(shè)計(jì)值依次為 90KPa、70KPa和 45KPa； ? 隨著載荷 P的增大，復(fù)合地基變形模量與天然地基變形模量的比值也隨之增大，即復(fù)合地基抑制基礎(chǔ)沉降的作用逐浙發(fā)揮． 101 工程實(shí)例 振沖碎石樁加固飽和粘性土工程實(shí)例 ? 102 工程實(shí)例 振沖碎石樁加固飽和粘性土工程實(shí)例 103 工程實(shí)例 振沖碎石樁加固飽和粘性土工程實(shí)例 ? 碎石樁加固地基可減少建筑物的最終沉降量。經(jīng)加固后，建筑物的最終沉降呈平均僅為未加固地基的 35％，其減少幅度是非?？捎^的． ? 碎石樁可加速地基固結(jié)。 β 值是反映地基固結(jié)快慢的重要參數(shù)， β 值越大，其固給速率也越快，由表中可知，碎石樁復(fù)合地基的廬值為天然地基的 。 ? 未加固地基在建筑物施工結(jié)束時(shí)的固結(jié)度為 ％，然而本工程中碎石樁加固地基在建筑物施工結(jié)束時(shí)的固結(jié)度達(dá)％．為未加固地基的 。 ? 此外，比較施工開始至 480天時(shí)的固結(jié)度和沉降之比同樣可得出上述結(jié)論。 104 案例分析 ? 某建筑場地地基受力層為粉細(xì)砂層，地基承載力特征值 fk=110kpa， Es=。擬采用加填料的振沖法進(jìn)行地基處理；振沖樁體地基承載力特征值 fpk=510KPa，樁體平均直徑 d=750mm，樁間距 2m等邊三角形布置， n=2。 ? 初步設(shè)計(jì)振沖樁處理后復(fù)合地基承載力特征值？ ? 經(jīng)處理后的復(fù)合地基進(jìn)行變形驗(yàn)算時(shí)復(fù)合土層的壓縮模量？ ? 如果要求處理后的復(fù)合地基的承載力特征值fspk=180KPa，那么較合適的復(fù)合地基的樁土面積置換率是？ 105 Lime Pile 106 石灰樁 概述 ? 石灰樁是指用人工或機(jī)械在土中成孔，然后灌入生石灰塊，經(jīng)夯壓后形成一根一根的樁體。在生石灰塊中摻入粉煤灰所形成的樁被稱為“ 二灰樁 ”，摻入砂子的樁被稱為“ 石灰砂樁 ”。 107 石灰樁 概述 ? 我國于 1953年開始對(duì)石灰樁進(jìn)行了研究，由于限于當(dāng)時(shí)條件，施工系手工操作，樁徑僅 100～200mm，長度僅 ，又因發(fā)現(xiàn)軟心等問題，所以未能繼續(xù)。 ? 1981年后，江蘇省建筑設(shè)計(jì)院對(duì)東南沿海地區(qū)的大面積軟土地基采用生石灰與粉煤灰摻合料進(jìn)行加固研究，其后，浙江省建筑科學(xué)研究所和湖北省、山西省建筑科學(xué)研究所等單位，相繼開展了石灰樁的試驗(yàn)和應(yīng)用研究。 ? 20世紀(jì) 60年代正當(dāng)我國中斷石灰樁的研究工作之際，日本