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岩土研究院

石灰桩复合地基的设计计算

298 2022-01-18 09:35:38

一、技术特点

(一)能使软土迅速固结,即使是松散的新填土,在加固深度范围内,成桩后7天至 28 天即可基本完成固结。

(二)可大量使用工业废料,社会效益显著。

(三)造价低廉,民用建筑每平方米建筑面积折算地基处理费用约 20~30元。

(四)设备简单,可就地取材,便于推广。

(五)施工速度快。

(六)生石灰吸水使土产生自重固结,对淤泥等超软土的加固效果独特。二、设计要点

(一)石灰桩设计桩径 d 一般为φ300~400mm,计算桩径当排土成孔时,d;=(1.1~1.2)d+30(mm)。管内投料时,桩管直径视为设计桩径;管外投料时,应根据试桩情况测定实际桩径。

(二)根据上部结构及基础荷载,按桩底下卧层承载力及变形计算决定桩长。同时应考虑将桩底置于承载力较高的土层上,避免置于地下水渗透性大的土层。

(三)桩距及置换率应根据复合土层承载力计算确定,桩中心距一般采用3~2d,相应的置换率为0.09-0.20.膨胀后实际置换率约为0.13~0.28。

(四)桩土荷载分担,桩柱分担 35%~60%的总荷载,桩土应力比在 2.5~5之间。桩体抗压强变的比例界限约为 300~500kPa。

(五)桩间土承载力、置换率、施工工艺、土质情况和桩身材料配合比是影响桩间士承载力的主要因素。桩间土承载力提高系数a数值大体在1.1~1.5之间。

(六)试验及大量工程实践证明.当施工质量有保证、设计无原则错误时,加固层沉降约3~5cm,约为桩长的0.5%~1%。沉降量主要来自于软弱下卧层,设计时应予重视。

(七)复合地基承载力标准值应根据现场实测数据确定,一般为 120~160kPa,不宜超过180kPa。

(八)以载荷试验确定复合地基承载力时,沉降比s/B 视建筑物重要性分别采用0.012-0.015。

(九)—般情况下只在基础内布桩,不设围护桩。在施工需要隔水或加固 f,<60kPa的超软土时,在基础外围加打1~2 排围护桩。

(十}一般情况下桩顶不设垫层;需要考虑排水通道时,设0.1~0.2m厚的砂石垫层;需要减小基础面积时,通过计算可设厚度0.5m 以上的垫层。

(十一)大量的测试结果表明,由于上覆压力及孔底地下水或清孔影响,石灰桩桩体强度,沿深度变化较大,中部强度最高,下部及上部较差,设计时应予考虑。

三、承载特性及承载力计算

试验表明,当石灰桩复合地基荷载达到其承载力标准值时,具有以下特征∶

(一)土的接触压力接近达到桩间土承载力标准值,说明桩间土的发挥度系数为1,桩间土可以充分发挥作用。

(二)桩顶接触压力达到桩体材料的比例界限,桩可充分发挥作用。

(三)桩土应力比趋于稳定,其值在2.5~5.0之间,一般为3~4。

(四)桩分担了总荷载的 35%~60% 。

(五)桩土变形协调,桩的刺入很小,可以将复合地基看做入工垫层进行计算。根据以上特征.石灰桩复合地基承载力可按下式计算∶

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