變徑水泥土攪拌樁復合地基承載特性的試驗

在復合地基載荷試驗要點中,當壓力-沉降曲線是平緩光滑曲線時,允許“按當?shù)亟?jīng)驗確定相對變形值,按相對變形值確定的承載力特征值f_(sp·k)不應大于最大加載壓力的一半,該規(guī)定給試驗者留下了一定的余地。在進行復合地基承載力測試時,若能進行樁土應力分擔比試驗,則可復核樁承擔的應力值是否小于樁體抗壓強度,樁間土承擔的應力是否小于樁間土允許承載力或天然地基允許承載力。

為了探討混凝土芯水泥土攪拌樁群樁基礎在軟土地基中的受力特征,以及褥墊層的移動趨勢,進行混凝土芯水泥土攪拌樁群樁復合地基加固軟土地基的室內(nèi)模型試驗。通過監(jiān)測分級荷載作用下復合地基的沉降和樁頂、樁底以及樁間土不同位置的應力分布的變化來探討復合地基承載特性。對樁頂平面處a樁周圍土層表面埋設標志物,分析了褥墊層材料的移動態(tài)勢和樁間土體的沉降量的規(guī)律。試驗結果表明:復合地基在上部荷載作用下,加載初期是由樁來承擔大部分上部荷載;由于褥墊層的調(diào)節(jié)作用,樁頂面處的樁土應力比逐漸增大,達到峰值后比值有所減小直到趨于穩(wěn)定?；炷列舅嗤翑嚢铇度簶稄秃系鼗谏喜亢奢d作用下的沉降曲線(p-s曲線)為緩變型;褥墊層向群樁所圍成幾何圖形的中心移動,樁周土的水平位移和豎向沉降都以樁為中心呈現(xiàn)由近及遠不斷減少的趨勢。研究結果為工程實踐提供了有益的參考。

為了探討混凝土芯水泥土攪拌樁群樁基礎在軟土地基中的受力特征,以及褥墊層的移動趨勢,進行混凝土芯水泥土攪拌樁群樁復合地基加固軟土地基的室內(nèi)模型試驗.通過監(jiān)測分級荷載作用下復合地基的沉降和樁頂、樁底以及樁間土不同位置的應力分布的變化來探討復合地基承載特性.對樁頂平面處a樁周圍土層表面埋設標志物,分析了褥墊層材料的移動態(tài)勢和樁間土體的沉降量的規(guī)律.試驗結果表明:復合地基在上部荷載作用下,加載初期是由樁來承擔大部分上部荷載;由于褥墊層的調(diào)節(jié)作用,樁頂面處的樁土應力比逐漸增大,達到峰值后比值有所減小直到趨于穩(wěn)定.混凝土芯水泥土攪拌樁群樁復合地基在上部荷載作用下的沉降曲線(p-s曲線)為緩變型;褥墊層向群樁所圍成幾何圖形的中心移動,樁周土的水平位移和豎向沉降都以樁為中心呈現(xiàn)由近及遠不斷減少的趨勢.研究結果為工程實踐提供了有益的參考.

為了探討混凝土芯水泥土攪拌樁群樁基礎在軟土地基中的受力特征,以及褥墊層的移動趨勢,進行混凝土芯水泥土攪拌樁群樁復合地基加固軟土地基的室內(nèi)模型試驗。通過監(jiān)測分級荷載作用下復合地基的沉降和樁頂、樁底以及樁間土不同位置的應力分布的變化來探討復合地基承載特性。對樁頂平面處a樁周圍土層表面埋設標志物,分析了褥墊層材料的移動態(tài)勢和樁間土體的沉降量的規(guī)律。試驗結果表明:復合地基在上部荷載作用下,加載初期是由樁來承擔大部分上部荷載;由于褥墊層的調(diào)節(jié)作用,樁頂面處的樁土應力比逐漸增大,達到峰值后比值有所減小直到趨于穩(wěn)定?；炷列舅嗤翑嚢铇度簶稄秃系鼗谏喜亢奢d作用下的沉降曲線(p-s曲線)為緩變型;褥墊層向群樁所圍成幾何圖形的中心移動,樁周土的水平位移和豎向沉降都以樁為中心呈現(xiàn)由近及遠不斷減少的趨勢。研究結果為工程實踐提供了有益的參考。

變徑水泥土攪拌樁單樁承載力試驗研究——提出了以變徑水泥土攪拌樁加固軟土層位于中間的多層軟弱地基的方法．通過現(xiàn)場試驗介紹了變徑攪拌樁的施工方法、樁身質量檢測，并通過單樁荷載試驗研究了變徑攪拌樁的單樁承載力特性．現(xiàn)場試樁開挖表明，該方法能夠施工形...

在水泥土攪拌樁復合地基設計中,復合地基承載力是最重要的設計依據(jù)。本文通過對多個攪拌樁工程的單樁和復合地基載荷試驗結果進行分析,發(fā)現(xiàn)工程中的水泥土單樁的實際承載力一般難以達到設計或理論計算值。在此基礎上,對工程中如何確定水泥土攪拌樁復合地基承載力特征值提出了一些合理化建議。

水泥土攪拌樁復合地基的變形特性與承載力

水泥土攪拌樁復合地基的變形特性與承載力——水泥土攪拌樁復合地基的變形特性與承載力

由于水泥土攪拌樁復合地基的應用非常廣泛,對于諸如素填土、雜填土、淤泥質土、黏土、粉土以及砂土等軟弱地基的加固處理均有良好的效果,且其施工成本相對也比較低,因此其近年來在我國得到了迅速的推廣和普及。本文首先對水泥土攪拌樁復合地基的受力原理進行了簡要的概述,并通過幾種典型的水泥土攪拌樁復合地基質量檢測方法來對其變形特性與承載力進行了深入的探討和分析。

水泥土攪拌樁加固技術從發(fā)明到現(xiàn)在,其歷史不過幾十年,無論從加固機理還是設計計算方法,均存在不完善的地方,仍處在探討研究之中。為了滿足地基的強度、變形和抗震等要求,必須對天然的軟弱土地基進行人工處理。水泥土攪拌樁復合地基,由于其經(jīng)濟效益顯著,施工便捷而又無環(huán)境污染,被廣泛應用于各類工程實踐中。

按現(xiàn)有試驗條件對水泥土攪拌樁復合地基進行綜合檢測判定,通過工程檢測實例,提出水泥土攪拌樁樁身粘結的好壞程度和連續(xù)性可以間接反映復合地基承載特性,以樁身強度控制評價水泥土攪拌樁施工質量存在較大不確定性,因此對水泥土樁身連續(xù)性和均勻性的檢驗變得十分必要。

隨著工程建設事業(yè)的蓬勃發(fā)展，各種地基處理方法被大量采用。由于造價及功效的驅使，水泥土攪拌樁復合地基近年來備受青睞，被廣泛采用。載荷試驗是目前研究水泥土攪拌樁復合地基承載力的重要手段。本文是筆者結合某工程實例對軟基處理區(qū)開展的單樁與多樁復合地基載荷試驗，以及水泥土攪拌樁靜載試驗中存在的尺寸效應進行了深入的分析與探討，揭示了復合地基載荷試驗獲得的復合地基承載力特征值、沉降量與其對應載荷板尺寸之間的相互關系。

通過試驗結果的對比,討論了地基土含水量變化對水泥土攪拌樁復合地基承載力的影響,建議采用\"10mm厚的水泥砂漿對整個試驗場地進行封閉保護\"來減低其影響。通過2個典型試驗場地試驗結果的對比分析,討論了按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定確定復合地基承載力特征值可能存在的問題;建議進行破壞性試驗,先定極限荷載,然后再根據(jù)\"先評價復合地基均勻性、再根據(jù)安全系數(shù)確定承載力\"的原則確定復合地基的承載力。

為了研究黃河三角洲地區(qū)地下咸水對水泥土攪拌樁復合地基承載特性的影響,對典型地段地下土和水進行了勘察分析,對含鹽水泥土的劣化進行了試驗研究,并基于biot固結理論對含鹽水泥土復合地基進行了固結分析。研究發(fā)現(xiàn),地下水呈酸性,陽離子主要為k+、na+,陰離子主要為cl-、so24-;鹽對水泥土有較強的腐蝕作用,90d齡期含鹽水泥土抗壓強度比淡水環(huán)境降低18.5%,180d的降低了21.6%;水泥土劣化對超靜孔隙水壓力影響不明顯;水泥土劣化使樁軸向應力水平提高15%以上;水泥土劣化使水平位移及豎向沉降都有所增大。這表明咸水腐蝕對水泥土復合地基承載性能的影響不可忽略,在設計和施工中應充分重視,需采取耐久性措施以保證道路服役期的安全運營。

本文簡要介紹了水泥土攪拌復合地基變形的計算,提出了兩種可行的計算方法,并對兩種計算方法進行了對比。

設計計算：機具條件：直徑d(mm)樁長范圍土層名稱土厚li(m) 樁側土磨擦阻力特征值 (qsia) 樁端土阻力(qp:未 修正承載力特征值) 0.51雜填土6.110 有效樁長(m)l=11.52淤泥2.95 樁截面面積(m2)ap=d 2 *3.14/40.196253粗砂2.520 樁周長μpμp=d*3.141.574粉質粘土000 5000 6000 1.單樁承載力： 參數(shù)取值：： 樁身強度折減系數(shù)：η (0.2~0.25) 樁端天然土承 載力折減系數(shù): α(0.4~0.6) 樁間土承載力 折減系數(shù)：β (0.1~0.4) 樁間天然土承載力特 征值fsk(kpa) 面積置換率 m(0.12~0.3) 樁身水泥土無側限抗壓 強度標準值fcu(0.3~2mpa) 樁端阻阻力qp 0.33

介紹了某工程概況,分析了場地土的物理力學性質,比較了復合地基沉降計算結果。

探討了水泥土攪拌樁復合地基承載力的影響因素和多層建筑地基處理中水泥土攪拌樁的凝結齡期不足時復合地基承載力的確定方法,并以京平高速公路順義北務地區(qū)有機質淤泥和較軟弱粉質黏土互層的地基為例,得出相應的結論。

《建筑地基處理技術規(guī)范》分別給出含有折減系數(shù)α的單樁承載力計算公式和含有系數(shù)β的復合地基承載力計算公式,為了得到適用于本地區(qū)的α和β的取值范圍,為今后規(guī)范的修訂提供參考數(shù)據(jù),對珠三角地區(qū)有代表性的淤泥質土地基采用水泥土攪拌樁進行加固處理,進行單樁、天然地基以及設置4種厚度褥墊層的水泥土攪拌樁四樁復合地基的靜載荷試驗。通過對試驗數(shù)據(jù)的分析和反算,對規(guī)范給出的承載力計算公式中折減系數(shù)α和β的取值范圍進行修正,給出詳細的取值建議。同時分析褥墊層厚度對復合地基承載力的影響,并建議褥墊層厚度取200～400mm,為珠三角地區(qū)水泥土攪拌樁復合地基的設計提供參考。

結合浙江省寧波市軌道交通3號線某基地工程實際,對釘形水泥土攪拌樁復合地基承載能力進行了現(xiàn)場試驗研究。試驗結果表明:釘形水泥土攪拌樁的樁身軸力主要在擴大頭處集中；樁身軸力根據(jù)樁長的深度逐漸減小；從樁頭至樁身變截面處,樁身軸力與樁身變截面以下部分相比,衰減更快；由于釘形雙向攪拌樁的樁身結構更為合理,加固效果比傳統(tǒng)水泥土攪拌樁更好；且由于釘形水泥土攪拌樁在復合地基應用條件下較傳統(tǒng)水泥土攪拌樁的樁間距有增加,故處理相同面積軟土地基時所用的總樁數(shù)大為減少,可以縮短工期。

以某水泥土攪拌樁復合地基4組靜載荷試驗數(shù)據(jù)為實例,對樁的荷載—沉降關系分別建立gm(1,1)模型及gm(1,1)新陳代謝模型進行對比預測分析。結果表明:gm(1,1)新陳代謝模型能及時補充樁頂位移新信息,同時去掉老信息,極大地提高了預測精度。利用gm(1,1)新陳代謝模型對水泥土攪拌樁復合地基及單樁承載力進行預測,得出試驗不徹底的水泥土攪拌樁復合地基及單樁的極限承載力分別為540、450kn,其相應樁頂位移量分別為37.3、14.7mm。

基于夯實水泥土樁復合地基載荷試驗的結果,分析了復合地基在豎向荷載作用下墊層、樁及樁間土的共同作用機理,假設樁側摩阻力分布形狀,建立夯實水泥土樁復合地基的分析模型,考慮復合地基中樁、土變形協(xié)調(diào),提出了一種計算復合地基樁土應力比的方法.利用該方法對夯實水泥土樁復合地基在豎向荷載作用下的承載特性進行深入研究,重點分析了墊層模量、樁端持力層模量、樁土相對剛度比、樁長徑比對樁土應力比的影響.結果表明:夯實水泥土樁復合地基中墊層的模量對樁土應力比的影響要遠大于樁端土持力層的模量;樁長徑比的增加會使樁土應力比趨于一定值,說明復合地基中臨界樁長的存在;增大樁長并同時提高樁土相對剛度比能顯著提高樁土應力比.