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岩土研究院

搅拌桩复合地基受力性状

341 2022-03-11 10:34:11

搅拌法加固软土形成的复合地基,在受到上部结构荷载作用时,对其受力性状的认识尚处于不成熟阶段,特别是基底应力分布、变形特征、桩身应力传递以及桩间土的应力分担比等问题尚有待于深入研究,但从试验和工程实践提供的资料说明,搅拌桩复合地基仍有可遵循的基本规律。

(1)水泥搅拌桩形成的复合地基基底的应力分布情况基本符合刚性基础——匀质地基体系的应力特征。在同样荷载条件下,复合地基基底应力明显低于天然地基;达到破坏荷载时,复合地基与天然地基基底应力分布形状基本一致。

(2)水泥搅拌桩是一种介于刚性桩与散体材料桩之间的桩型。由于水泥土桩抗压强度较低,当荷载较小时桩身就发生变形,但仍遵循刚性桩应力传递规律,当承受荷载较大时,桩身上部变形加大,往下桩身应力与桩间土摩阻力逐渐衰减。基于水泥搅拌桩桩身应力具有上述的传递规律,为避免在较大荷载作用下桩身上部因强度不足而产生浅层破坏现象,在确定水泥掺入比时,一般应采用变参数设计与施工方法,即在桩身上部2/桩长,水泥掺入比较下段部位增加1.0倍,施工工艺上采用上部2次喷浆、下部1次喷浆。实践证明,采用变参数设计,建筑物沉降量一般较小。

(3)水泥搅拌的置换率对承载力的影响比较显著,随置换率提高,复合地基承载力明显增大,但群桩的承载力小于各单桩承载力之和,这表明搅拌桩也会产生一定的群桩效应。

在置换率相同的条件下,桩长增加,单桩竖向承载力亦呈增大趋势.但由于搅拌桩随着深度的增加,桩身轴向应力呈衰减变化,地基土所提供的摩阻力不能充分得到发挥,因此搅拌桩设计一般不宜过长。

如上所述,搅拌法复合地基,从加固材料的形状和种类来说,可分为水泥系浆、粉喷射搅拌法和石灰粉体喷射搅拌法,下面就从水泥系搅拌和石灰粉系搅拌分别加以讨论。

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