軟土中超長(zhǎng)水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力研究的討論

本文基于筆者理論專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),以水泥攪拌樁復(fù)合地基為論述對(duì)象,就其承載力的確定與檢測(cè)展開技術(shù)性研究。

1工程概況某工程為新建鋼材倉(cāng)庫(kù),場(chǎng)地內(nèi)的主要荷載為大型鋼卷材,設(shè)計(jì)堆載需達(dá)到182kn/m2。本工程位于南通地區(qū),地質(zhì)情況見表1。地下水位一般在自然地面以下2.5m左右。2地基加固方案比選根據(jù)本地區(qū)的地質(zhì)、施工技術(shù)水平及材料來源等具體情況提出如下幾個(gè)地基加固

通過工程實(shí)例、試驗(yàn)及參閱相關(guān)資料,研究長(zhǎng)短樁相結(jié)合的水泥攪拌樁復(fù)合地基的載力計(jì)算模式,形成該類技術(shù)運(yùn)用的設(shè)計(jì)理論和施工工藝,為廣東省珠江河口整治工程指揮部基地的工程設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持,并為該工程建設(shè)提供施工工藝的技術(shù)要求和必要的施工指引。

文章結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)例,針對(duì)近海軟土地基處理問題,通過復(fù)合地基載荷試驗(yàn)法,探討不同水泥摻量對(duì)深層水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力的影響,確定了水泥攪拌樁的最佳水泥摻量,并研究了水泥攪拌加固體承載力和沉降與水泥摻量的關(guān)系。

通過對(duì)水泥土攪拌樁進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn)和復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)，對(duì)水泥土單樁承載力在工程中的實(shí)際表現(xiàn)以及與復(fù)合地基承載力的關(guān)系的研究，結(jié)果表明：水泥土單樁的實(shí)際承載力一般難以達(dá)到設(shè)計(jì)或理論計(jì)算的要求，在復(fù)合地基承載力的計(jì)算中應(yīng)做適當(dāng)折減。并對(duì)目前復(fù)合地基承載力的計(jì)算公式進(jìn)行了修正

《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(jgj79-2012)給出了含有折減系數(shù)λ和β的復(fù)合地基承載力計(jì)算公式,為了得到適用于本地區(qū)的λ和β的取值范圍,為今后規(guī)范的修訂提供參考依據(jù),采用水泥攪拌樁對(duì)開封地區(qū)有代表性的軟土地基進(jìn)行加固處理,并分別進(jìn)行了10組單樁和單樁復(fù)合地基的靜載荷試驗(yàn)。通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和反算,對(duì)規(guī)范給出的承載力計(jì)算公式中折減系數(shù)λ和β的取值范圍進(jìn)行了修正。

釘形攪拌樁復(fù)合地基承載力特性

在水泥土攪拌樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)中,復(fù)合地基承載力是最重要的設(shè)計(jì)依據(jù)。本文通過對(duì)多個(gè)攪拌樁工程的單樁和復(fù)合地基載荷試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)工程中的水泥土單樁的實(shí)際承載力一般難以達(dá)到設(shè)計(jì)或理論計(jì)算值。在此基礎(chǔ)上,對(duì)工程中如何確定水泥土攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值提出了一些合理化建議。

在復(fù)合地基載荷試驗(yàn)要點(diǎn)中,當(dāng)壓力-沉降曲線是平緩光滑曲線時(shí),允許“按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定相對(duì)變形值,按相對(duì)變形值確定的承載力特征值f_(sp·k)不應(yīng)大于最大加載壓力的一半,該規(guī)定給試驗(yàn)者留下了一定的余地。在進(jìn)行復(fù)合地基承載力測(cè)試時(shí),若能進(jìn)行樁土應(yīng)力分擔(dān)比試驗(yàn),則可復(fù)核樁承擔(dān)的應(yīng)力值是否小于樁體抗壓強(qiáng)度,樁間土承擔(dān)的應(yīng)力是否小于樁間土允許承載力或天然地基允許承載力。

溫州某工程水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力確定的探討

本文根據(jù)溫州某工程水泥攪拌樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)資料、現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)及及取芯試驗(yàn)等資料,對(duì)于軟土上攪拌樁的復(fù)合地基的破壞模式、樁身強(qiáng)度的影響、褥墊層的影響,特別是復(fù)合地基載荷試驗(yàn)中承載力的確定等進(jìn)行了分析探討

1.概述水泥攪拌樁是諸多軟土加固技術(shù)中最具代表性,應(yīng)用最廣泛的一種,它的工作機(jī)理是通過特制的攪拌機(jī)械,在土層內(nèi)將軟土與水泥進(jìn)行強(qiáng)制攪拌,使水泥與土體發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),形成具有一定整體性與一定強(qiáng)度的水泥土加固體,該加固體與天然地形成復(fù)合地基,以提高土層承載力,減少沉

當(dāng)前,在巖土工程實(shí)際實(shí)施過程中,運(yùn)用cfg樁復(fù)合地基工程的地基的承載力比未實(shí)施該工程的天然地基承載力更加低下的情況時(shí)有發(fā)生,這種情況不但影響了工程質(zhì)量,而且在很大程度上導(dǎo)致了人力、財(cái)力和物力的浪費(fèi)。文章通過對(duì)cfg樁復(fù)合地基承載力的分析,期望能夠?qū)σ院蟮墓こ淌┕ぬ峁┮欢ǖ慕梃b作用。

某客運(yùn)專線某標(biāo)段采用cfg樁加固技術(shù)。對(duì)cfg樁進(jìn)行了低應(yīng)變動(dòng)測(cè)、單樁承載力試驗(yàn)、復(fù)合地基承載力試驗(yàn)及理論計(jì)算。結(jié)果表明:一類樁占93.9%,二類樁占6.1%;單樁承載力及復(fù)合地基承載力特征值均大于設(shè)計(jì)值。建立了三維有限元模型,模擬分析了cfg樁頂及樁間土應(yīng)力隨加載水平的變化關(guān)系以及cfg樁及樁間土應(yīng)力分擔(dān)比。模擬結(jié)果表明:1)隨著荷載的增加,cfg樁頂應(yīng)力及樁間土應(yīng)力也隨之增大,但cfg樁頂應(yīng)力的增長(zhǎng)速率大于樁間土;2)加載初期,cfg樁與樁間土應(yīng)力分擔(dān)比逐漸增大,且增長(zhǎng)速度較快;隨著荷載的增加,樁土應(yīng)力分擔(dān)逐漸趨于穩(wěn)定。

近年來,長(zhǎng)短組合樁復(fù)合地基在地基處理技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛。通過flac3d建立cfg樁-石灰樁復(fù)合地基數(shù)值分析模型,分析了不同的樁長(zhǎng)、樁徑以及褥墊層厚度等工況下多元復(fù)合地基沉降以及樁土應(yīng)力比的變化規(guī)律。分析結(jié)果表明,相對(duì)于石灰樁而言,cfg樁的樁長(zhǎng)以及樁徑對(duì)復(fù)合地基的沉降以及樁土應(yīng)力比的影響要更為明顯;褥墊層能夠顯著地降低樁土應(yīng)力比,減弱cfg樁樁頂?shù)膽?yīng)力集中現(xiàn)象,并且存在著一個(gè)最佳的厚度。

通過混凝土攪拌樁模型試驗(yàn),研究其在柔性荷載作用下不同性質(zhì)的樁間土強(qiáng)度的變化情況。

水泥攪拌樁復(fù)合地基處理 （1）指標(biāo)參數(shù)及相關(guān)要求 水泥攪拌樁樁徑50cm，樁位在平面上呈等邊三角形布置，中心布設(shè)間距1.1~1.4m，單樁每延米噴漿水 泥用量為50kg，樁基一般處理深度5.0~10.0m,局部最大處理深度不大于15.0m。 水泥攪拌樁設(shè)計(jì)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為r90=2.0mpa，r7=0.6mpa，r28=1.0mpa.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè) 計(jì)要求。 （2）工藝流程： （3）水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求 1）水泥漿配制須有充分的時(shí)間，要求大于4min，以保證攪拌樁的均勻性和水泥的水化。水灰比應(yīng)根 據(jù)試樁的參數(shù)確定，一般為0.45-0.5。漿液進(jìn)入儲(chǔ)漿罐中必須不停攪拌，以保證漿液不離析。 2）噴漿量控制：設(shè)計(jì)28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.0mpa，噴漿量在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，每米提高水泥用 量5kg，并控制最小水泥用量≥50kg/m，最大水泥用量≤70kg/m

利用靜載試驗(yàn)分別確定cfg單樁和復(fù)合地基的承載力,并對(duì)其承載機(jī)理和特性進(jìn)行了分析。

研究目的:影響cfg樁復(fù)合地基承載力的主要因素有樁的參數(shù)、置換率、土的物理力學(xué)特性、褥墊層厚度和施工工藝等,且各因素之間存在高度復(fù)雜的非線性關(guān)系,cfg樁復(fù)合地基的承載力比較難于確定。為合理準(zhǔn)確預(yù)測(cè)cfg樁復(fù)合地基承載力,通過研究提出基于自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)方法。研究結(jié)論:在分析自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,利用減法聚類獲得模糊推理規(guī)則數(shù)目,確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),建立適用于cfg樁復(fù)合地基承載力預(yù)測(cè)的自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。通過對(duì)實(shí)測(cè)資料的預(yù)測(cè)結(jié)果表明,自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比bp網(wǎng)絡(luò)和最小二乘支持向量機(jī)ls_svm模型具有更高的精度和適應(yīng)性,為cfg樁復(fù)合地基承載力的判別提供了一條新的途徑。

　2008年2月第2期(總113)　　　　　　　　 鐵　道　工　程　學(xué)　報(bào) journalofrailwayengineeringsociety 　　　　　　　　feb　2008 no.2(ser.113) 　 　ξ　收稿日期:2007-11-19 　ξξ作者簡(jiǎn)介:劉彥文,1972年出生,男,工程師。 文章編號(hào):1006-2106(2008)02-0031-04 軟土地區(qū)水泥攪拌樁的單樁承載力研究 ξ 劉彥文 ξξ (鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,　天津300142) 摘要:研究目的:對(duì)于水泥攪拌樁,如何確定復(fù)合地基所需的合理樁長(zhǎng),一直是工程實(shí)際中極為關(guān)注的問題,本 文針對(duì)天津市不同的土層,將對(duì)此進(jìn)行研究分析。 研究結(jié)論:超過臨界樁長(zhǎng)很多的樁,對(duì)于控制沉降和提高承載力效

通過對(duì)新株洲站cfg樁的試驗(yàn)研究和靜載檢測(cè)及數(shù)據(jù)分析,介紹cfg樁復(fù)合地基承載力的靜載試驗(yàn)檢測(cè)方法;證明靜載試驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)cfg樁復(fù)合地基的承載力。試驗(yàn)結(jié)果為完善cfg樁復(fù)合地基加固軟土地基檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù),為在高速鐵路軟土地基加固工程中推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)。

以呼和浩特繞城高速軟基處理為工程依托,采用cfg樁復(fù)合地基處理方案,并對(duì)復(fù)合地基承載力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)測(cè)定。確定復(fù)合地基承載力特征值,對(duì)cfg樁復(fù)合地基處理效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。