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岩土研究院

多桩型复合地基的设计计算

298 2021-06-01 10:42:00

1)布桩要求

多桩型复合地基的布桩宜采用正方形或三角形间隔布置,刚性桩宜在基础范围内布置,其他增强体的布桩应满足液化土地基和湿陷性黄土地基等对不同性质土质处理范围的要求。

2)垫层设置

对由刚性长、短桩组成的复合地基宜选择砂石垫层,垫层厚度宜取对复合地基承载力贡献大的增强体桩直径的 1/2;对刚性桩与其他增强体桩组合的复合地基,垫层厚度宜取刚性桩直径的 1/2;对湿陷性黄土地基,垫层材料宜采用灰土,其厚度宜为 300 mm。

3)单桩承载力计算

多桩型复合地基单桩承载力应由载荷试验确定,初步设计可按式(5.15)、式(5.16)进行估算,对施工扰动敏感的土层,应考虑后施工桩对已施工桩承载力的影响,其单桩承载力应予以折减。

4)复合地基承载力特征值确定

多桩型复合地基承载力特征值,应采用多桩复合地基承载力载荷试验确定,初步设计时可采用以下公式估算∶

(1)对具有黏结强度的两种桩组合形式的多桩型复合地基承载力特征值

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6)多桩型复合地基变形计算

可采用复合模量法进行多桩型复合地基变形的计算,见5.4.1节。复合地基变形计算深桩达到承载力极限状态时,整个地基沉降量为 25 mm 左右;当长桩所受压应力达到其特征值的 80%时,地基沉降值仅为 10 mm,这与工程实际荷载情况相当。因此预估该场地复合地基沉降量可控制在15mm 以内。

3)施工技术

(1)灰砂桩施工 灰砂桩体积比为石灰∶砂子∶水泥=5∶4∶1。生石灰的粒径≤5 cm,活性氧化钙质量分数>80%。砂子为中粗砂,过筛除去砂中的卵石、碎石、泥块等,泥的质量分数≤6%。

本工程采用长螺旋回转钻机在土中成孔,成桩时分段夯实混合料,每段 1.0 m,桩底投 20 cm厚中砂,顶部 0.5m 采用水泥黏土夯实封顶。

控制投料量不少于桩孔体积的 1.4 倍(即充盈系数≥1.4),保证桩身填料的密实度,提高桩身强度,避免发生桩体"软心"现象。

(2)CFG 桩施工 CFG 桩的配合比,按配制1 m²桩身混合料计算,需加水 187 kg,水泥 88 kg,粉煤灰 217 kg,石屑(粒径≤10 mm)512 kg,碎石1194 kg。

采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的方法施工 CFG桩。

(3)垫层铺设 待灰砂桩和 CFG 桩全部施工完毕,挖除地表填土至地坪标高(-1.9 m),夯实整平之后,方可铺设砂石垫层,形成复合地基的褥垫层。垫层材料为中粗砂与8~20 mm碎石组成,应级配合理,分2 或 3层铺设,边铺边夯实,铺设总厚度为 0.3 m。

4)处理效果

采用开挖检测、钻探取样、轻便触探和静载试验等方法,对本工程灰砂桩与 CFG 桩组合处理地基效果进行检测,检测结果均符合要求。静载测试复合地基承载 力特征值达到了 320 kPa,这说明该工程施工质量良好,符合设计要求。