浅析cfg桩加固松软土地基方案及措施_毕业设计论文

浅析cfg桩加固松软土地基方案及措施_毕业设计论文内容摘要：

距 、 桩体强度 、褥垫层厚度及材料。 其设计程序如下图。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二张 XXXX L CFG 桩复合地基要求桩落端落在好的土层上，这是 CFG 桩复合地基设计的一个重要原则。 因此，桩长是 CFG 桩复合地基设计时首先要确定的参数，它取决于建筑物对承载力的变形和要求，土质条件和设备能力等因素。 桩长主要取决于桩端持力层的选择。 桩端最好进入坚硬土层或岩层，采用嵌岩桩或端承桩；当坚硬土层埋藏很深时，则宜采用摩擦桩，桩端应尽量到达根据勘察报告，确定桩间土承载力 图 31 CFG 桩复合地基设计流程图 根据勘察报告，确定桩端持力土层 初步确定桩长，并计算单桩承载力 根据施工工艺，确定桩径 计算不同桩间距时的 复合地基承载力 根据复合地基承载力要求确定桩间距 桩间距是否合理 计算复合地基变形 设计桩身强度等级 根据基础平面图和上述参数进行布桩 变形是否满足要求 调整桩长 调整桩间距 N 调整桩间距 调整桩长 N Y Y 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二张 XXXX 低压缩性、中等强度的土层上。 桩端进入持力层的深度，对于粘性土、粉土不宜小于 2d，砂类土不小于 ，碎石类不宜小于 1d。 当存在 软弱下卧层时，桩端以下持力层厚度不宜小于 4d。 在进行复合地基设计时，天然地基承载力 kf 是已知的，设计要求的复合地基承载力 spf 也为已知。 桩径 d 和桩距 l 设定后，置换率 m 和桩的断面面积 pA 均为已知。 桩间土强度提高系数  和桩间土强度发挥度的取值。 再 将 kR 值代入，根据《建筑桩基技术规范》（ JGJ94－ 94）中的 siq 和 pq 就能算出所需的桩长 L。 2．桩径 d CFG 桩常采用振动沉管法施工，其桩径 d 应根据桩管大小而定。 从结构要求和方便施工的角度来选择。 表 31 常用灌注桩 的桩径桩长及适用范围 成孔方法 桩径 /mm 桩长 /m 适 用 范 围 泥浆护壁成孔 冲 抓 ≥ 800 ≤ 30 碎石土、砂类土、粉土、粘性土及风化岩。 当进入中等风化和微风化岩层时，冲击成孔的速度比回转钻快。 冲 击 ≤ 50 回转钻 ≤ 80 潜水钻 500～ 800 ≤ 50 粘性土、淤泥、淤泥质土及砂类土 干作业成孔 螺旋钻 300～ 800 ≤ 30 地下水位以上的粘性土、粉土、砂类土及人工填土 钻孔扩底 300～ 600 ≤ 30 地下水位以上的坚硬、硬塑的粘性土及中密以上的砂粘土 机 动洛阳铲 300～ 500 ≤ 20 地下水位以上的粘性土、粉土、黄土及人工填土 沉管成 锤 击 340～ 800 ≤ 30 硬塑粘性土、粉土、砂类 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二张 XXXX 孔 振动 400～ 500 ≤ 24 可塑粘性土、中细砂 爆破成孔 ≤ 350 ≤ 12 地下水位以上的粘性土、黄土、碎石土及风化岩 人工挖孔 ≥ 100 ≤ 40 粘性土、粉土、黄土、人工填土 3．桩距 S 桩距 s 过大，承载力不能满足； s 过小，桩的承载力不能充分发挥，且给施工造成困难。 试验表明，当桩距小于 4 倍桩径后，随着桩距的减小，复合地基承载力的增长率明显下降，从桩 、 土作用的发挥考虑，桩距大于 4 倍桩径为宜。 下表对桩的最小桩距 s的规定。 表 32 桩的最小中心距 土类与成桩工艺 桩排数≥ 3，桩根数＞ 9 的摩擦桩基础 其他情况 非挤土桩和部分灌注桩 挤土灌注桩 穿越非饱和土 穿越饱和软土 挤土预制桩 打入式敞口管桩和 H 型钢桩 钻、挖孔扩底灌注桩 bd 或 bd ＋ 1（当 bd ＞ 2m 时） 沉管扩底灌注桩 bd （ 1）对于湿陷性黄土和人工填土地基挤密桩桩距 s 的计算： 设扩孔系数 0ddk ，排距为 h，排距系数为 n＝ h/s，可得到 ： dkns dd dd    1218 (31) 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二张 XXXX 式中 1, dd  －挤密前后土的平均密度； d－桩体直径。 （ 2）液化砂土地基振动挤密桩桩距的计算： 砂性土在振动作用下将引起振密下沉。 若桩长（处理深度）为 Z，由于振动作用引起底面下沉量为 z ，设振沉系数 ZzZ / ，而成桩的同时还有挤密的作用。 桩距 s 的计算公式： dns dd d   1 (32) 施工过程中，无论是振动沉管还是振动拔管，都将 对周围土体产生扰动或挤密，振动的影响与土的性质密切相关，振密效果好的土，施工时振动可使土体密度增加，场 地发生下沉；不可挤密的土则要发生地表隆起，桩距越小隆起量越大，以致于 导致已打的桩产生缩颈或断裂。 桩距越大，施工质量越容易控制，但应针对不同的土性分别加以考虑。 4．桩体强度 由 kR 和桩断面面积 pA ，可计算桩顶应力为 pkp AR / (33) 根据桩体强度和承载力的关系分析可知，桩体强度一般取 3倍桩顶应力即 pR 328 (34) 则可取桩体强度 k P a2 1 9k P ][ 28 ＝ R 由 ][ 单 知，桩体强度满足，不会被破坏。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二张 XXXX 5．褥垫层厚度及材料 褥垫层的材料多用碎石 、 级配砂石（限制最大粒径一般不超过 3cm） 、 粗砂 、中砂等。 褥垫层的加固范围要比基底面积大，其四周宽出基底的部分不宜小于褥垫层的厚度。 结合大量的工程实践的总结，考虑到技术上可靠，经济上合理，褥垫层的厚度宜取 10～ 30cm。 6．桩的排列与置换率 对可液化地基或有必要时，可在基础外某一范围设置护桩（可液化地基一般用碎石桩做护桩），通常情况下，桩都布置在基础范围内。 桩的数量按下式确定 pp AmAn  (35) 式中 m ――――面积置换率； A ――――基础面积（ 2m ）； pA ――――桩断面面积（ 2m ）； pn ――――面积为 A 时的理论布桩数。 实际布桩时受基础尺寸大小即形状等影响，布桩数会有一定的增减。 在各类竖向增强体复合地基中，常见的桩体排列方式为三角形或方形。 当按正三角形排桩时，单桩分担的处理范 围为正六边形，各桩间距相等，桩间土的挤密效果及桩的作用比较均匀。 当按正方形排桩时，单桩分担的处理范围为正方形，布桩与施工较为方便。 因此，正三角形布桩最为常见。 有时因基础所限或为了布桩简便，也可采用等腰三角形或矩形布桩，无论采用何种三角形或矩形布桩，由图 33 知， 在任意相邻四个桩中心线连成的四边形中，其四个夹角合计为 360176。 ，亦即其中均包含一根桩体的面积。 一根桩分担的处理面积 a 均等于该四边形的面积： 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二张 XXXX 22 )( adnnssha  （ 36） 图 32 挤密桩桩位布列图 a)三角形 b）矩形 按一个桩分担的处理面积，可计算处复合地基的置换率 m ，即 2222 7 8 8 nns dshdm  （ 37） 式中 n －排距系数 ， shn ， h －桩的中心排距；  －排距系数， ds。 表 33排距 h 与单桩分担面积 eA 、置换率 m 等的换算公式 项目 布桩方式 排距系数n 单桩分担面积 eA 等效圆压板面积 ed 面积置换率 m 等腰三角形 矩形 sh 2ns ns 22 nsd )( 2dn dn n 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二张 XXXX 正三角形 s sd )( 2d d  正方形 sd )( 2d d  对独立基础 、 箱形基础 、 筏基，基础边缘到桩的中心距一般为桩径或基础边缘到桩边缘的最小距离不小于 150mm，对条形基础不小于 75mm。 在 松 软土地区，当桩长范围内，桩端有可能落在好的土层上时，也可采用比通常用的更大一些的预制桩尖，其桩尖的直径增大到沉管外径的 ～ ，通常称之为大头桩尖。 桩尖沉到较好的土层中便停止沉管，大头桩尖通过 松 软土层时， 松 软土会很快回弹，拔出沉管后投料量基本不变，但承载能力有了提高。 CFG 桩地基承载力计算 复合地基是由桩间土和增强体（桩）共同承担荷载。 但是复合地基承载力不是由天然地基承载力和单桩承载力的简单叠加，需要对如下的一些因素给予考虑 ： (1)施工时对桩间土是否产生扰动和挤密，桩间土承载力有无降低或提高 ； (2)桩对桩间土有约束作用，使土的变形减少 ； (3)复合地基中桩的 Q— s 曲线呈加工硬化型，比自由单桩的承载力要高 ； (4)桩和桩间土承载力的发挥都与变形有关，变形小时桩和桩间土的承载力的发挥都不充分 ； (5)复合地基桩间土的发挥与褥垫层的厚度有关。