【文章內(nèi)容簡介】 用振動沉管施工，將會對周圍土產(chǎn)生擾動，特別是對靈敏度較高的土，會使結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低。施工結(jié)束后，隨著恢復(fù)期的增長，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會有所恢復(fù)。在復(fù)合地基的承載力提高期間，既包含了樁間土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的恢復(fù)，也包括了樁、土間相互作用的加強(qiáng)。加固后地基土的含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)均有減小，重度和壓縮模量有所增大。對于粉砂層振密效果比較明顯，可大幅度提高樁間土的承載能力，有松散狀態(tài)變?yōu)橹忻懿⒔咏軐?shí)狀態(tài)。6．復(fù)合地基變形小復(fù)合地基模量大、建筑物沉降量小時(shí)CFG樁復(fù)合地基重要特點(diǎn)之一。對于上部和中間有軟弱土的地基，用CFG樁加固，樁端放在好的土層上，可以獲得模量很高的復(fù)合地基，上部建筑物的沉降不大。 樁體間距的設(shè)計(jì)計(jì)算CFG樁處理軟弱地基，應(yīng)以提高地基承載力和減少地基沉降為其主要加固目的。其途徑是發(fā)揮CFG樁的樁體作用。對松軟土地基，可考慮其施工時(shí)的擠密效應(yīng)，但若以擠密松散砂土為其主要加固目的，則采用CFG樁是不經(jīng)濟(jì)的。CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)參數(shù)共5個(gè)，分別為樁長、樁徑、樁距、樁體強(qiáng)度、褥墊層厚度及材料。其設(shè)計(jì)程序如下圖。根據(jù)勘察報(bào)告，確定樁間土承載力圖31 CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)流程圖根據(jù)勘察報(bào)告，確定樁端持力土層初步確定樁長，并計(jì)算單樁承載力根據(jù)施工工藝，確定樁徑計(jì)算不同樁間距時(shí)的復(fù)合地基承載力根據(jù)復(fù)合地基承載力要求確定樁間距樁間距是否合理計(jì)算復(fù)合地基變形設(shè)計(jì)樁身強(qiáng)度等級根據(jù)基礎(chǔ)平面圖和上述參數(shù)進(jìn)行布樁變形是否滿足要求調(diào)整樁長調(diào)整樁間距N調(diào)整樁間距調(diào)整樁長NYY CFG樁復(fù)合地基要求樁落端落在好的土層上，這是CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則。因此，樁長是CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)時(shí)首先要確定的參數(shù)，它取決于建筑物對承載力的變形和要求，土質(zhì)條件和設(shè)備能力等因素。樁長主要取決于樁端持力層的選擇。樁端最好進(jìn)入堅(jiān)硬土層或巖層，采用嵌巖樁或端承樁；當(dāng)堅(jiān)硬土層埋藏很深時(shí)，則宜采用摩擦樁，樁端應(yīng)盡量到達(dá)低壓縮性、中等強(qiáng)度的土層上。樁端進(jìn)入持力層的深度，對于粘性土、粉土不宜小于2d，碎石類不宜小于1d。當(dāng)存在軟弱下臥層時(shí)，樁端以下持力層厚度不宜小于4d。在進(jìn)行復(fù)合地基設(shè)計(jì)時(shí)，天然地基承載力是已知的，設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力也為已知。樁徑和樁距設(shè)定后，置換率和樁的斷面面積均為已知。樁間土強(qiáng)度提高系數(shù)和樁間土強(qiáng)度發(fā)揮度的取值。再將值代入，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94－94）中的和就能算出所需的樁長。2．樁徑CFG樁常采用振動沉管法施工，其樁徑應(yīng)根據(jù)樁管大小而定。從結(jié)構(gòu)要求和方便施工的角度來選擇。表31 常用灌注樁的樁徑樁長及適用范圍成孔方法樁徑/mm樁長/m適 用 范 圍泥漿護(hù)壁成孔沖 抓≥800≤30碎石土、砂類土、粉土、粘性土及風(fēng)化巖。當(dāng)進(jìn)入中等風(fēng)化和微風(fēng)化巖層時(shí)，沖擊成孔的速度比回轉(zhuǎn)鉆快。沖 擊≤50回轉(zhuǎn)鉆≤80潛水鉆500～800≤50粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土及砂類土干作業(yè)成孔螺旋鉆300～800≤30地下水位以上的粘性土、粉土、砂類土及人工填土鉆孔擴(kuò)底300～600≤30地下水位以上的堅(jiān)硬、硬塑的粘性土及中密以上的砂粘土機(jī)動洛陽鏟300～500≤20地下水位以上的粘性土、粉土、黃土及人工填土沉管成孔錘 擊340～800≤30硬塑粘性土、粉土、砂類振動400～500≤24可塑粘性土、中細(xì)砂爆破成孔≤350≤12地下水位以上的粘性土、黃土、碎石土及風(fēng)化巖人工挖孔≥100≤40粘性土、粉土、黃土、人工填土3．樁距S樁距s過大，承載力不能滿足；s過小，樁的承載力不能充分發(fā)揮，且給施工造成困難。試驗(yàn)表明，當(dāng)樁距小于4倍樁徑后，隨著樁距的減小，復(fù)合地基承載力的增長率明顯下降，從樁、土作用的發(fā)揮考慮，樁距大于4倍樁徑為宜。下表對樁的最小樁距s的規(guī)定。表32 樁的最小中心距土類與成樁工藝樁排數(shù)≥3，樁根數(shù)＞9的摩擦樁基礎(chǔ)其他情況非擠土樁和部分灌注樁擠土灌注樁穿越非飽和土穿越飽和軟土擠土預(yù)制樁打入式敞口管樁和H型鋼樁鉆、挖孔擴(kuò)底灌注樁＋1（當(dāng)＞2m時(shí)）沉管擴(kuò)底灌注樁（1）對于濕陷性黃土和人工填土地基擠密樁樁距s的計(jì)算：設(shè)擴(kuò)孔系數(shù)，排距為h，排距系數(shù)為n＝h/s，可得到： (31)式中 －擠密前后土的平均密度； d－樁體直徑。（2）液化砂土地基振動擠密樁樁距的計(jì)算：砂性土在振動作用下將引起振密下沉。若樁長（處理深度）為Z，由于振動作用引起底面下沉量為，設(shè)振沉系數(shù)，而成樁的同時(shí)還有擠密的作用。樁距s的計(jì)算公式： (32)施工過程中，無論是振動沉管還是振動拔管，都將對周圍土體產(chǎn)生擾動或擠密，振動的影響與土的性質(zhì)密切相關(guān)，振密效果好的土，施工時(shí)振動可使土體密度增加，場地發(fā)生下沉；不可擠密的土則要發(fā)生地表隆起，樁距越小隆起量越大，以致于導(dǎo)致已打的樁產(chǎn)生縮頸或斷裂。樁距越大，施工質(zhì)量越容易控制，但應(yīng)針對不同的土性分別加以考慮。4．樁體強(qiáng)度由和樁斷面面積，可計(jì)算樁頂應(yīng)力為 (33)根據(jù)樁體強(qiáng)度和承載力的關(guān)系分析可知，樁體強(qiáng)度一般取3倍樁頂應(yīng)力即 (34)則可取樁體強(qiáng)度由知，樁體強(qiáng)度滿足，不會被破壞。5．褥墊層厚度及材料褥墊層的材料多用碎石、級配砂石（限制最大粒徑一般不超過3cm）、粗砂、中砂等。褥墊層的加固范圍要比基底面積大，其四周寬出基底的部分不宜小于褥墊層的厚度。結(jié)合大量的工程實(shí)踐的總結(jié)，考慮到技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理，褥墊層的厚度宜取10～30cm。 6．樁的排列與置換率對可液化地基或有必要時(shí)，可在基礎(chǔ)外某一范圍設(shè)置護(hù)樁（可液化地基一般用碎石樁做護(hù)樁），通常情況下，樁都布置在基礎(chǔ)范圍內(nèi)。樁的數(shù)量按下式確定 (35)式中 ――――面積置換率； ――――基礎(chǔ)面積（）； ――――樁斷面面積（）； ――――面積為時(shí)的理論布樁數(shù)。實(shí)際布樁時(shí)受基礎(chǔ)尺寸大小即形狀等影響，布樁數(shù)會有一定的增減。在各類豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基中，常見的樁體排列方式為三角形或方形。當(dāng)按正三角形排樁時(shí)，單樁分擔(dān)的處理范圍為正六邊形，各樁間距相等，樁間土的擠密效果及樁的作用比較均勻。當(dāng)按正方形排樁時(shí)，單樁分擔(dān)的處理范圍為正方形，布樁與施工較為方便。因此，正三角形布樁最為常見。有時(shí)因基礎(chǔ)所限或?yàn)榱瞬紭逗啽悖部刹捎玫妊切位蚓匦尾紭?，無論采用何種三角形或矩形布樁，由圖33知，在任意相鄰四個(gè)樁中心線連成的四邊形中，其四個(gè)夾角合計(jì)為360176。，亦即其中均包含一根樁體的面積。一根樁分擔(dān)的處理面積均等于該四邊形的面積： （36）圖32 擠密樁樁位布列圖a)三角形 b）矩形按一個(gè)樁分擔(dān)的處理面積，可計(jì)算處復(fù)合地基的置換率，即 （37）式中 －排距系數(shù)，－樁的中心排距；－排距系數(shù)。表33排距與單樁分擔(dān)面積、置換率等的換算公式 項(xiàng)目 布樁方式排距系數(shù)n 單樁分擔(dān)面積 等效圓壓板面積 面積置換率等腰三角形 矩形正三角形正方形 對獨(dú)立基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、筏基，基礎(chǔ)邊緣到樁的中心距一般為樁徑或基礎(chǔ)邊緣到樁邊緣的最小距離不小于150mm，對條形基礎(chǔ)不小于75mm。在松軟土地區(qū)，當(dāng)樁長范圍內(nèi)，樁端有可能落在好的土層上時(shí)，也可采用比通常用的更大一些的預(yù)制樁尖，～，通常稱之為大頭樁尖。樁尖沉到較好的土層中便停止沉管，大頭樁尖通過松軟土層時(shí)，松軟土?xí)芸旎貜?，拔出沉管后投料量基本不變，但承載能力有了提高。 CFG樁地基承載力計(jì)算 復(fù)合地基是由樁間土和增強(qiáng)體（樁）共同承擔(dān)荷載。但是復(fù)合地基承載力不是由天然地基承載力和單樁承載力的簡單疊加，需要對如下的一些因