【正文】
的變形 漸集中到樁體上,出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,復(fù)合地基的 C F G樁起到了樁體作用。其加固軟弱地基主要有三種 作用。室內(nèi)試驗(yàn)表明在垂直荷載作用條件下,由于褥墊層的作用,基礎(chǔ)承受水平荷裁時(shí),墊層厚度d H l G e m時(shí),C F G樁樁體不會(huì)發(fā)生水平斷裂破壞。有無邊載條件下復(fù)合地基荷載分擔(dān)比也明顯不同,與無邊載條件相對(duì)比,有邊載條件下復(fù)合地基中樁的荷載分組比較低,而樁間土的荷載分擔(dān)比較高,樁需要在更高的總荷載水平下才能發(fā)揮其承載力。在這方面作了許多工作的主要有 閻明禮、刑仲星、董必昌等人。數(shù)值解法一般采用有限元計(jì)算,在構(gòu)造兒何模型時(shí)通常采用兩種方法:其一是將單元?jiǎng)澐譃橥馏w單元和增強(qiáng)體單元,二者采用不同的計(jì)算參數(shù),在十體單元和增強(qiáng)體單元之間可以考慮設(shè)置界面單元。樁間土荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力按B o u s s i n e s q 解計(jì)算,復(fù)合地基中 任一點(diǎn)的附加應(yīng)力為二者的疊加。(6)在C F G樁復(fù)合地基變形特性計(jì)算方面,目 前主要有解析法和數(shù)值解法兩種。(4)在復(fù)合地基墊層效用的研究方面,鄭東明、鄧安福等采用有限元數(shù)值分析方法,對(duì)C F G樁單樁帶臺(tái)復(fù)合地基褥墊層的效用進(jìn)行了研究分析,并提出了一些見解。(2)關(guān)于C F G樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì),趙其華、李建光等提出了 沉降量和承載力雙重控制的C F C樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)思想,并且建立了C F G樁復(fù)合地基半無限約束最優(yōu)化理論模型,利用Ma t l a L工具進(jìn)行求解,經(jīng)工程實(shí)例驗(yàn)證該模型是可行的。C F G樁復(fù)合地基成套技術(shù)是由中國建筑科學(xué)研究院于2 0 世紀(jì)8 0 年代末開始開發(fā)的一項(xiàng)新地基加固技術(shù),9 0 年代后開始在全國各地推廣,被視為國家級(jí)工法,并列入國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》。土越軟對(duì)樁的約束作用就越差;樁傳遞垂直荷載的能力就越差。水泥粉煤灰碎石樁是針對(duì)碎石樁承載特性的一些不足,加以改進(jìn)而發(fā)展起來的。和樁相比,由于水泥粉煤灰碎石樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力,工程造價(jià)一般為樁基的1/31/2,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。樁基是一種簡(jiǎn)稱,是一種深基礎(chǔ)。3下面僅以其中關(guān)于的CFG為例進(jìn)行具體介紹。(2)燒結(jié)法:在軟弱粘土地基的鉆孔中加熱,通過焙燒使周圍地基土減小含水量提高強(qiáng)度,減少壓縮性。(1)凍結(jié)法:通過人工冷卻,使地基溫度降低到孔隙水的冰點(diǎn)以下,使之凍結(jié),從而具有理想的截水性能和較高的承載能力(或橫向支承能力)。 冷熱處理法冷熱處理法是通過改變地基土體的溫度從而改變土體中水的存在及狀態(tài),達(dá)到加固地基的目的。加筋土技術(shù)在人工填筑的砂性土中可以采用,但不宜用于粘性土。 加筋土把抗拉能力很強(qiáng)的拉筋埋置在土層中,通過土顆粒和拉筋之間的摩擦力形 4 成一個(gè)整體,稱為加筋土。 錨固技術(shù)將一種新型受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中,另一端與結(jié)構(gòu)物(如擋土結(jié)構(gòu)物)連接,利用錨固力以承受由于土壓力、水壓力或風(fēng)力所施加于結(jié)構(gòu)物的推力,從而維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。土工聚合物除了上述加固強(qiáng)化作用外,還可以用作反濾、排水和隔離材料。 加筋法通過在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達(dá)到提高地基承載力,減小沉降,或維持建筑物穩(wěn)定的地基處理方法稱為加筋法。根據(jù)采取不同的灌漿方法及相應(yīng)的灌漿材料,灌漿法可應(yīng)用于砂及砂礫地基、濕陷性黃土地基、粘性土地基。若在灌漿壓力作用下,漿液克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度,引起巖體或土體結(jié)構(gòu)的破壞,使地層中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張,或形成新的裂縫或孔隙,從而使低透水性地層的可活性和漿液擴(kuò)散距離增大,稱為劈裂灌漿法;若通過鉆孔向土層中壓入灌漿,在壓漿點(diǎn)周圍形成泡形空間,使?jié){液對(duì)地基土起到擠壓作用,稱為壓密灌漿法;當(dāng)在粘性土中插入金屬電極并通以直流電后,就在土中引起電滲、電泳和離子交換等作用,促使在通電區(qū)域的土中以高價(jià)金屬離子代換鈉離子,使土的含水量顯著降低,并可使土內(nèi)形成滲漿“通道”。灌漿材料常分為粒狀漿材和化學(xué)漿材兩個(gè)系統(tǒng),粒狀漿材包括純水泥漿、粘土水泥漿、水泥砂漿、石灰漿等;化學(xué)漿材包括環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸酯類、聚氨酯類、丙烯酸胺類、木質(zhì)素類和硅酸鹽類等。置換及拌入法有下列幾種方法:(1)墊層法;(2)開挖置換法;(3)振沖置換法(或稱碎石樁法);(4)高壓噴射注漿法(旋噴柱);(5)深層攪拌法;(6)石灰樁法;(7)褥墊法。此法適用于非飽和疏松粘性土、濕陷性黃土、飽和砂土、雜填土。 爆破法在地基鉆孔中爆破黃色炸藥或其他炸藥,利用其急劇產(chǎn)生的氣體壓力使地基壓密,并在爆孔中加入填料壓實(shí)后形成復(fù)合地基。適用于濕陷性黃土、人工填土、非飽和粘性土。 土樁和灰土樁土樁和灰土樁擠密地基是由樁間擠密土和填夯的樁體組成的人工“復(fù)合地基”。 強(qiáng)夯法將很重的錘從高處自由落下,反復(fù)多次夯擊地面,給地基土以沖擊力和振動(dòng),從而提高地基土的強(qiáng)度并減小其壓縮性,適用于無粘性土、雜填土、非飽和粘性土及濕陷性黃土等。根據(jù)采用的手段可分為以下幾種方法:采用人工或機(jī)械夯實(shí)、機(jī)械碾壓或振動(dòng)對(duì)填土、濕陷性黃土、松散無粘性土等軟弱或原來比較疏松表層土進(jìn)行壓實(shí),也可采用分層回填壓實(shí)加固,分層壓實(shí)的填料也可適量添加石灰、水泥等,適用于含水量接近于最佳含水量的淺層疏松粘性土、松散砂性土、濕陷性黃土及雜填土。采用排水固結(jié)法時(shí)常采用的施工方法有:(1)堆載預(yù)壓法(2)砂井法(3)真空預(yù)壓法(4)降低地下水位法;(5)電滲法。排水固結(jié)法常用于解決飽和軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問題,可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或大部分完成,使建筑物在使用期間不致產(chǎn)生過大的沉降和沉降差。在以上幾大類地基處理方法當(dāng)中,每一類方法又都包含各自不同的幾種具體處理方法,但它們的原理相同,只是采取的具體施工措施不一樣。大直徑灌注樁、石灰樁、碎石樁、高噴注漿、深層攪拌、真空預(yù)壓、動(dòng)力固結(jié)、塑料排水板法,大剛度柔性樁復(fù)合地基、深基坑工程及其支護(hù)體系等先進(jìn)方法得到迅猛開發(fā)與應(yīng)用。第二階段:20世紀(jì)70年代至今,為應(yīng)用、發(fā)展、創(chuàng)新階段。第一階段:20世紀(jì)50年代至60年代為起步應(yīng)用階段,這一時(shí)期大量地基處理技術(shù)從前蘇聯(lián)引進(jìn)國門,最為廣泛使用的是墊層等淺層處理法。地基處理在我國有著悠久的歷史,新中國成立后,特別是在近20年來得到迅猛發(fā)展。這些地基的共同特點(diǎn)是模量低、承載力小,未經(jīng)人工加固處理是不能在上面修筑基礎(chǔ)和建筑物的。第一篇:地基處理讀書報(bào)告地基處理新技術(shù)讀書報(bào)告1地基處理的概述工程建設(shè)中,經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)條件不好或軟弱地基,這樣的地基不能滿足結(jié)構(gòu)物的要求,需要經(jīng)過人工加固處理,處理后的地基稱為人工地基。軟弱地基是指由軟土(淤泥及淤泥質(zhì)土)、沖填土、雜填土、松散砂土及其他具有高壓縮性的土層構(gòu)成的地基。地基處理的目的就是針對(duì)在軟弱地基上修筑建造物可能出現(xiàn)的問題,采取各種手段來提高地基土的抗剪強(qiáng)度,增大地基承載力,改善土的壓縮特性,從而達(dá)到滿足工程建設(shè)的需要?;仡?0年來我國地基處理技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了2個(gè)階段[2]。主要為沙石墊層、砂樁擠密、石灰樁、灰土樁、化學(xué)灌漿、預(yù)浸水法及井點(diǎn)降水等地基處理技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)名用建筑。大批國外先進(jìn)技術(shù)被引進(jìn)、開發(fā),并結(jié)合我國自身特點(diǎn),初步形成了具體中國特色的地基處理技術(shù)及其支護(hù)體系,許多領(lǐng)域達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。2地基處理的方法由于軟弱地基特性的復(fù)雜性和多樣性,到目前為止已經(jīng)形成了許多種不同的地基處理方法,按照其原理的不同可分為以下幾大類:(1)排水固結(jié)法;(2)擠密壓實(shí)法;(3)置換及拌入法;(4)灌漿法;(5)加筋法;(6)冷熱處理法。 排水固結(jié)法排水固結(jié)法的原理是軟粘土地基在荷載作用下,土中孔隙水逐漸排出,孔隙比減小,地基發(fā)生固結(jié)變形,同時(shí),隨著超孔隙水壓力逐漸消散,土的有效應(yīng)力逐漸增大,地基土的強(qiáng)度逐步增長。同時(shí)可增加地基土的抗剪強(qiáng)度,從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。 擠密壓實(shí)法擠密壓實(shí)法的原理是采用一定的手段,通過振動(dòng)、擠壓使地基土體孔隙比減小,強(qiáng)度提高,達(dá)到地基處理的目的。 重錘夯實(shí)法利用重錘自由下落時(shí)的沖擊能來夯實(shí)淺層土地基,使其表面形成一層較為均勻的硬殼層,適用于無粘性土、雜填土、非飽和粘性土及濕陷性黃土。 振沖擠壓法通常用以加固砂層,其原理是:一方面依靠振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)使飽和砂層 2 發(fā)生液化,顆粒重新排列,孔隙比減少;另一方面依靠振沖器的水平振動(dòng)力,形成垂直孔洞,在其中加入回填料,使砂層擠壓密實(shí),適用于砂性土,%的粘性土,若粘粒含量大于30%效果明顯降低。土樁主要適用于消除濕陷性黃土地基的濕陷性,灰土樁主要適用于提高人工填土地基的承載力。 砂樁在松散砂土或人工填土中設(shè)置砂柱,能對(duì)周圍土體產(chǎn)生擠密或振密作用,可以顯著提高地基強(qiáng)度,改善地基的整體穩(wěn)定性,并減少地基沉降量,適用于松砂地基或雜填土。對(duì)飽和松砂地基,可利用爆破振動(dòng),使松砂層液化__顆粒重新排列而趨于密實(shí),達(dá)到地基加固的目的。 置換及拌入法以砂、碎石等材料置換軟弱地基中部分軟弱土體,形成復(fù)合地基,或在軟弱地基中部分土體內(nèi)摻入水泥、水泥砂漿或石灰等物質(zhì),形成加固體,與未加固部分形成復(fù)合地基,達(dá)到提高地基承載力,減少壓縮量的目的。 灌漿法灌漿法的實(shí)質(zhì)是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理,把某些能固化的漿液注入各種介質(zhì)的裂隙或孔隙,以改善地基的物理力學(xué)性質(zhì)。在地基處理中,常用的灌漿方法按其依據(jù)的理論可分下述四種: 3 滲入性灌漿法、劈裂灌漿法、壓密灌漿法、電動(dòng)化學(xué)灌漿法等。若在通電的同時(shí)向土中灌注硅酸鹽漿液,就能在“通道”上形成硅膠,并與土粒膠結(jié)成具有一定力學(xué)強(qiáng)度的加固體,稱為電動(dòng)化學(xué)灌漿法。灌漿法的基本原理及其應(yīng)用已形成一門新的學(xué)科分支———巖土工程化學(xué)。加筋法一般有以下幾種: 土工聚合物利用土工聚合物(或稱為土工合成物或土工織物)的高強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能,擴(kuò)散土中應(yīng)力,增大土體的剛度模量或抗拉強(qiáng)度,改善土體或構(gòu)成加筋土以及各種復(fù)合土工結(jié)構(gòu)。適用于加強(qiáng)軟弱地基,或用作反濾、排水和隔離材料。在天然地層中可用灌漿錨桿,在人工填土中可用錨定板。拉筋一般使用具有耐拉力,摩擦系數(shù)大且耐腐蝕的網(wǎng)狀、絲狀、帶狀的材料,主要是鍍鋅鋼片、鋁合金以及合成樹脂等材料。 樹根樁法在地基中沿不同方向,打入直徑為75mm——125mm的細(xì)樁,可以是豎直樁,也可以是斜樁,形成如樹根狀的群協(xié)以支撐結(jié)構(gòu)物,或用以擋土,乃至可作為穩(wěn)定土坡的一種措施,適用于軟弱粘性土、雜填土等。冷熱處理法包括:凍結(jié)法和燒結(jié)法兩種。適用于飽和的砂土或軟粘土地層中的臨時(shí)性措施。適用于軟粘土、濕陷性黃土等。1基本概念水泥粉煤灰樁(CFG)、樁間土和褥墊層一起形成復(fù)合地基,屬于地基范疇。盡管有時(shí)水泥粉煤灰碎石樁體強(qiáng)度等級(jí)與樁基中樁的強(qiáng)度等級(jí)相同,但由于在水泥粉煤灰碎石樁和基礎(chǔ)之間設(shè)置了褥墊層,在垂直荷載作用下,樁基中的樁、土受力和水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基中的樁、土受力有著明顯的不同。并且水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基技術(shù)具有施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價(jià)較為低廉的特點(diǎn)。與一般碎石樁相比,碎石樁系散體材料樁,樁本身沒有粘結(jié)強(qiáng)度,主要靠周圍他土的約束形成樁體強(qiáng)度,并和樁間土組成復(fù)合地基共同承擔(dān)上部建筑的垂直荷載。C F G樁復(fù)合地基是一種新的地基處理技術(shù),它既不同于一般意義的樁基礎(chǔ),與普通的柔性樁復(fù)合地基也有很大的不同。隨著C F G樁復(fù)合地基在全國范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,關(guān)于C F G樁復(fù)合地基各方面的研究也在迅速發(fā)展,總結(jié)近2 0 年來的研究成果,大致可歸納如下:(l)在C F G樁體材料特性的試驗(yàn)研究方面,范石、汪英珍 通過對(duì)C F G復(fù)合地基樁體材料的室內(nèi)配比試驗(yàn),獲得了不同配比情況下 樁體材料強(qiáng)度的變化規(guī)律,提出了C F G樁樁體材料配比時(shí)應(yīng)遵循的某些原則和方法。(3)關(guān)于 C F G樁復(fù)合地基工程特性的研究,中國建科院地基所閻明禮教授和張東剛高工作了 大量的試驗(yàn)工作 , 總結(jié)了其工程特點(diǎn)。(5)關(guān)于C F G樁復(fù)合地基承載性狀的方面,張晶、李斌等進(jìn)行了 大量的 試驗(yàn)研究,通過對(duì)工程上較軟弱土層進(jìn)行復(fù)合地基處理后的靜荷載試驗(yàn)結(jié)果,分析了C F G樁復(fù)合地基的承載力性狀,并對(duì)單樁、樁土復(fù)合、樁間土等不同的復(fù)合地基試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析對(duì)比,得出C F G樁的后期強(qiáng)度增長幅度較高,對(duì)整體樁的性狀是有利的結(jié)論。解析法大多應(yīng)用以Mi n d l i n 解為基礎(chǔ)的G e d d e s 積分來計(jì)算復(fù)合地基中樁荷載所產(chǎn)生的附加應(yīng)力。按照半無限彈性體內(nèi)集中力的Mi n d l i n 公式,G e d d e s研究得出了斗 _ 中樁 6 端阻力和樁側(cè)阻力的表達(dá)式:這樣,在得到了樁間土荷載、樁端阻力、樁側(cè)阻力的分布規(guī)律后,即可計(jì)算復(fù)合地基的應(yīng)力場(chǎng),求得復(fù)合地基的變形。其二是將加固區(qū)土體和增強(qiáng)體考慮為復(fù)合土體單元,用復(fù)合材料參數(shù)作為復(fù)合土體單元的計(jì)算參數(shù)。(7)閻明禮、李春靈等對(duì)有邊載條件下,特別是在埋深較大條件下的復(fù)合地基承載力變形特性與無邊載條件下的復(fù)合地基性狀有什么不同,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為:邊載對(duì)復(fù)合地基承載力的提高具有明顯的作用。(8)在C F G樁復(fù)合地基計(jì)算的數(shù)值模擬方面,邢仲星、陳曉平等對(duì)C F G樁復(fù)合地基力學(xué)特性進(jìn)行了研究及有限元分析,得出結(jié)論:C F G樁復(fù)合地基的變形主要是由樁間土及樁端土的壓縮組成,而樁身范圍內(nèi)的壓縮變形組成了攪拌樁(9)吳春林、閻明 禮等通過室內(nèi) 模型試驗(yàn)方法,對(duì)無筋C F G樁承受水平荷