地基處理補(bǔ)充

地基處理補(bǔ)充1第一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日上一講內(nèi)容回顧§5.5高壓噴射注漿法§5.6強(qiáng)夯法§5.7振沖法2第二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日本講內(nèi)容（補(bǔ)充）一、CFG樁復(fù)合地基二、夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基3第三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（一）定義及適用范圍：水泥(cement)粉煤灰(flyash)碎石(gravel)樁法（簡(jiǎn)稱CFG樁）是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏結(jié)強(qiáng)度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。一、CFG樁復(fù)合地基4第四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（二）加固機(jī)理1.樁體作用無墊層時(shí)，CFG樁單樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比n=25～30，而碎石樁n=2.2～2.42.擠密作用5第五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日3.褥墊層作用（1）保證樁、土共同承擔(dān)荷載（2）減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，避免沖切6第六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日樁土應(yīng)力比與墊層厚度的關(guān)系褥墊層的合理厚度為15～30cm7第七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（3）褥墊厚度可以調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比荷載一定時(shí)，褥墊越厚，土承擔(dān)的荷載越多。荷載水平越高，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比越大。8第八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（4）調(diào)整樁土水平荷載分擔(dān)9第九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（三）CFG樁復(fù)合地基工程特性1.承載力提高幅度大、可調(diào)性強(qiáng)CFG樁樁長(zhǎng)可以從幾米到20多米，并且可全樁長(zhǎng)發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比可在40％～75％之間變化，使得復(fù)合地基承載力提高幅度大并具有很大的可調(diào)性。10第十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日2.適應(yīng)范圍廣對(duì)基礎(chǔ)形式而言，CFG樁既可適用于條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)，也可用于筏基和箱形基礎(chǔ)。就土性而言，CFG樁可用于填土、飽和及非飽和粘性土，既可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土。11第十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日當(dāng)土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值≤50kPa時(shí)，CFG樁的適用性值得研究。當(dāng)土是具有良好擠密效果的砂土、粉土?xí)r，振動(dòng)可使土擠密，樁間土承載力可有較大幅度的提高，CFG樁是適用的。比如唐山港海員大酒店工程，天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值≤50kPa，地表以下8m又有較好的持力層，采用振動(dòng)沉管機(jī)成樁，僅振動(dòng)擠密分量就有70～80kPa，即加固后樁間土承載力可達(dá)120～130kPa。而塑性指數(shù)高的飽和軟粘土，成樁時(shí)土的擠密分量為零，不宜做復(fù)合地基。12第十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日3.樁體的排水作用CFG樁在飽和粉土和砂土中施工時(shí)，由于沉管和拔管的振動(dòng)，會(huì)使土體產(chǎn)生超孔隙水壓力。剛剛施工完的CFG樁將是一個(gè)良好的排水通道，孔隙水將沿著樁體向上排出，直到CFG樁體結(jié)硬為止。這樣的排水過程可延續(xù)幾個(gè)小時(shí)。（不會(huì)影響樁體的強(qiáng)度）13第十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日4.樁體強(qiáng)度和承載力的關(guān)系當(dāng)樁體強(qiáng)度大于某一數(shù)值時(shí)，提高樁體標(biāo)號(hào)對(duì)復(fù)合地基承載力沒有影響。因此復(fù)合地基設(shè)計(jì)時(shí)，不必把樁體標(biāo)號(hào)取得很高。一般取C10~C20即可。14第十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日復(fù)合地基模量大、建筑物沉降量小是CFG樁復(fù)合地基重要特點(diǎn)之一。大量工程實(shí)踐表明，建筑物沉降量一般可控制在2-4cm。5.復(fù)合地基變形小15第十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日6.與混凝土樁基礎(chǔ)比，可大大降低造價(jià)德州市醫(yī)藥管理局綜合住宅樓17層，天然地基承載力110KPa，設(shè)計(jì)要求達(dá)到300KPa，采用CFG樁處理，樁徑360mm，樁長(zhǎng)12m，樁距1.4m，樁數(shù)440根，樁體標(biāo)號(hào)C10，振動(dòng)沉管法施工。造價(jià)：CFG樁30萬，如采用灌注樁70萬，采用預(yù)制樁90萬。16第十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（四）設(shè)計(jì)1.CFG樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置，樁徑宜取350～600mm。2.樁距應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力、土性、施工工藝等確定，宜取3～5倍樁徑。CFG樁應(yīng)選擇承載力相對(duì)較高的土層作為樁端持力層。17第十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日3.樁頂和基礎(chǔ)之間應(yīng)設(shè)置褥墊層，褥墊層厚度宜取150～300mm，當(dāng)樁徑大或樁距大時(shí)褥墊層厚度宜取高值。4.褥墊層材料宜用中砂、粗砂、級(jí)配砂石或碎石等，最大粒徑不宜大于30mm。18第十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日5.CFG樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)也可按下式估算：β——樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，如無經(jīng)驗(yàn)時(shí)可取0.75～0.95

19第十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日6.單樁豎向承載力特征值的取值，應(yīng)符合下列規(guī)定：⑴當(dāng)采用單樁載荷試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2；⑵當(dāng)無單樁載荷試驗(yàn)資料時(shí)，可按下式估算：qsi,qp——樁周土的側(cè)阻力、樁端端阻力特征值（KPa）

20第二十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日7.樁體試塊抗壓強(qiáng)度平均值應(yīng)滿足下式要求：21第二十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日8.CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。地基處理后的變形應(yīng)按分層總和法計(jì)算。復(fù)合土層的分層與天然地基相同，各復(fù)合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的ζ倍，ζ值可按下式確定：22第二十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日（五）施工1長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土；2長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁，適用于粘性土、粉土、砂土以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地；3振動(dòng)沉管灌注成樁，適用于粉土、粘性土及素填土地基。4施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m。23第二十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日24第二十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日25第二十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日樁頭清理26第二十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日課堂練習(xí)題基礎(chǔ)埋深5m，基礎(chǔ)底面積30m×35m，F(xiàn)k=280000kN，Mk＝20000kN·m，采用CFG樁復(fù)合地基，樁徑0.4m，樁長(zhǎng)21m，樁間距s＝1.8m，正方形布樁，粉質(zhì)粘土樁側(cè)摩阻力特征值qsik＝24kPa；粉土qsik＝25kPa，粉砂qsik＝30kPa，qpk＝500kPa，樁間土承載力折減系數(shù)β＝0.8，其他參數(shù)在圖中均已標(biāo)出。試估算復(fù)合地基承載力。27第二十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日28第二十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日計(jì)算步驟：①計(jì)算單樁承載力特征值②估算復(fù)合地基承載力特征值29第二十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日解：①計(jì)算單樁承載力特征值②估算復(fù)合地基承載力特征值計(jì)算置換率正方形布樁30第三十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日復(fù)合地基承載力特征值31第三十一頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日二、夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基1.定義夯實(shí)水泥土樁是利用土和水泥拌和形成混合料，通過各種機(jī)械成孔方法在土中成孔并填入混合料夯實(shí)，形成樁體，從而形成復(fù)合地基的地基處理方法。32第三十二頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日夯實(shí)水泥土樁的強(qiáng)度等級(jí)在C1～C5之間，其變形模量遠(yuǎn)大于土的變形模量，因此也類似CFG樁復(fù)合地基一樣設(shè)置褥墊層，以調(diào)整基底壓力分布，使荷載通過墊層傳到樁和樁間土上，保證樁間土承載力的發(fā)揮，形成復(fù)合地基。33第三十三頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日2.夯實(shí)水泥土樁與水泥土攪拌樁的區(qū)別（1）夯實(shí)水泥土樁是將水泥和土料在孔外充分拌合，拌合的均勻程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)場(chǎng)攪拌的水泥土。（2）由于成樁是強(qiáng)力夯實(shí)，樁體密實(shí)度和強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)場(chǎng)攪拌的水泥土。基于以上的主要差異，相同水泥摻量下，夯實(shí)水泥土樁的樁體強(qiáng)度為攪拌水泥土樁的2～10倍。34第三十四頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日3.適用范圍及特點(diǎn)夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。處理深度不宜超過10m。特點(diǎn)：質(zhì)量可靠，造價(jià)低，工期短35第三十五頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日4.設(shè)計(jì)（1）夯實(shí)水泥土樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置。樁孔直徑宜為300～600mm（常用350mm）。樁距宜為2～4倍樁徑。（2）水泥采用32.5普通硅酸鹽水泥。（3）水泥土比例一般為1：5～1：8，常用1：7（重量比）。350mm樁，每米約20kg。（4）樁長(zhǎng)以進(jìn)入好土層不小于500mm為宜。（5）在樁頂面應(yīng)鋪設(shè)100～300mm厚的褥墊層（6）設(shè)計(jì)計(jì)算公式同CFG樁，其中β取0.9～1.0

36第三十六頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日某住宅樓夯實(shí)水泥土樁實(shí)例37第三十七頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日5.施工螺旋鉆或洛陽鏟成孔38第三十八頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日夾板錘式夯實(shí)機(jī)連續(xù)夯實(shí)夯填速度為1錘1锨39第三十九頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日施工過程40第四十頁，共四十三頁，編輯于2023年，星期日拌料采用人工或混凝土攪拌機(jī)土料有機(jī)質(zhì)含量不超過5％，需過篩，篩孔直徑20mm混合料含水量控制：約15％，“一捏成團(tuán)，落