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岩土研究院

CFG桩复合地基设计

386 2022-04-25 09:39:08

一、设计思想

当CFG桩桩体强度用得较高时,具有刚性桩的性状,有的设计人员常将之与桩基相联系,并经常问及CFG桩不放钢筋、在水平荷载作用下如何工作等一些问题。为此,讨论一下CFG桩复合地基与桩基的区别显然是必要的。

桩基是大家熟知的一种基础型式,桩在桩基中可承受垂直荷载也可承受水平荷载。众所周知,桩是一种细长杆件,它传递水平荷载的能力远远小于传递垂直荷载能力,设计时采用桩基让桩承受垂直荷载是扬其长,承受水平荷载则是用其短。


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如图 6-9所示,桩基中只提供了桩可能向下刺人变形的条件。当承台承受垂直荷载时,对摩擦桩,桩端向下刺人,承台发生沉降变形,桩间土可以发挥一定的承载作用,且沉降变形越大,桩间土的作用越明显;桩距越大,桩间土发挥的作用也越大。对端承桩,承台沉降变形一般很小,桩间土承载能力很难发挥。需要指出的是,既使是摩擦桩,桩间土承载能力的发挥占总承载能力的百分比也很小,且较难定量预估。

CFG 桩复合地基通过褥垫与基础连接,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作。因此垂直承载力设计首先是将土的承载能力充分利用。不足的部分由 CFG 桩来承担。由于 CFG 桩复合地基置换率不高,基础下桩间土的面积与使用的桩间土承载力之积是一个不小的数值。总的荷载扣除桩间土承担的荷载,才是CFG 桩应承担的荷载。显然。与传统的桩基设计思想相比、拼的数量可以大大减少。再加上CFG桩不配

筋,桩体利用工业废料粉煤灰和石屑做为掺加料,大大降低了工程造价。

需要特别指出的是。CFG 桩不只是用于加固软弱的地基。对于较好的地基土。若建筑物荷载较大,天然地基承载力不够,就可以用 CFG 桩来补足。如德州医药管理局三栋17 层住宅楼,天然地基承载力110kPa,设计要求 32OPa,利用CFG桩复合地基,其中有210kPa 以上的荷载是由桩来承担。

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二、设计参数

CFG桩复合地基有5个设计参数,分别是桩径、桩距、桩长、桩体强度、褥垫厚度及材料。

(一)桩径d

一般桩径d设计成350~400mm,可用4377振动沉管打桩机或其它成桩设备制桩。(二)桩距S

一般桩距S=(3~6)d,桩距的大小取决于设计要求的复合地基承载力、土性与施工机具。一般设计要求的承载力大时S取小值,但必须考虑施工时新打桩对已打桩的影响,就施工而言希望采用大桩距大桩长,因此S的大小应综合考虑。

(三)桩长L

由式(6-10)可解出桩间土强度发挥度为β时的桩土应力比

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