關(guān)于半剛性樁復(fù)合地基若干問題的研究

1、關(guān)于半剛性樁復(fù)合地基若干問題的研究         06-02-23 10:21:00     作者：賀武斌1,2，梁仁旺    編輯：studa9ngns摘要：針對半剛性復(fù)合地基中廣泛使用的水泥土樁和CFG樁在工程實踐中和研究中的一些問題，例如水泥土樁的變形模量、水泥土樁及CFG樁的樁間土應(yīng)力發(fā)揮系數(shù)、水泥土樁及CFG樁的復(fù)合地基靜荷載試驗方法等。結(jié)合一些具體工程，對這些問題進行了試驗研究及理論分析；提出了水泥土樁的變形模量和樁間土應(yīng)

2、力發(fā)揮系數(shù)的建議取值以及解決墊層設(shè)置和墊層壓縮量對工程實踐影響的修正方法。 關(guān)鍵詞：水泥土樁 變形模量 CFG樁 樁間土應(yīng)力發(fā)揮系數(shù) 靜荷載試驗    水泥土樁和CFG樁是目前廣泛應(yīng)用的半剛性樁復(fù)合地基，其中水泥深層攪拌樁已編入中華人民共和國行業(yè)標準建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ7991)，CFG樁的國家標準也在編制中。作者在從事水泥土樁、CFG樁的設(shè)計、檢測、研究中遇到了一些問題，其中有些問題對復(fù)合地基承載力的確定和變形計算有重要影響，但在規(guī)范中沒有明確規(guī)定，比如：樁身水泥土的變形模量，樁間土的應(yīng)力發(fā)揮系數(shù)和復(fù)合地基靜載荷試驗中墊層的設(shè)置等。本文結(jié)合作者自己的實測

3、資料和別人已經(jīng)發(fā)表的測試資料，對這三個問題進行探討。1 水泥土的變形模量    水泥土的變形模量E50是應(yīng)力為50%抗壓強度時的割線模量。陸貽杰等1建議E50=(120150)qu，張土喬2建議考慮現(xiàn)場試樁與室內(nèi)試驗結(jié)果的差距，現(xiàn)場水泥土的變形模量E50=(6090)qu，根據(jù)以上關(guān)系推算，qu=0.60.4MPa時，E50=36600MPa，這一結(jié)果比變形模量的真實值偏低。有些人提出的公式為E50=(150390)qu。作者引用國內(nèi)已發(fā)表的資料從室內(nèi)試驗、現(xiàn)場測試和理論分析三方面對水泥土的模量進行探討。 1.1 室內(nèi)試驗 王朝東等3測定了水泥土強度試驗

4、的fpa關(guān)系曲線，根據(jù)曲線反算出水泥土的變形模量如表1所示。由表1的結(jié)果可見E50/qu=141196，平均值為173。 表1 水泥土的變形模量抗壓強度/MPaE50/MPaE50/qu備注1.601.801.341.38 315254234247 196141175179 室內(nèi)配比室內(nèi)配比樁體取樣樁體取樣 1.2 現(xiàn)場實測 段繼偉4通過在樁身內(nèi)埋設(shè)應(yīng)變傳感器，測得靜荷載試驗中樁身軸力和應(yīng)變的數(shù)值，計算的變形模量如表2所示。    模量與應(yīng)力的關(guān)系如圖1所示，由圖中曲線可以看出，水泥土的變形模量隨應(yīng)力水平增加而呈減小趨勢。1#樁E50=1120MPa，2

5、#樁E50=1150MPa，室內(nèi)試驗結(jié)果為w=15%，qu=1.69MPa，由此可得：E50=(662680)qu。表2 水泥土計算變形模量p/kPa487296120144160備注 E/MPaE/MPa 1540160012241406 9801300748995 675557 570- 1#樁Pu160kN2#樁Pu216kN 1.3 根據(jù)單樁靜荷載試驗結(jié)果反算樁的變形模量 在單樁靜荷載試驗中，如果忽略樁端對下臥層的刺入，樁的沉降由樁身的壓縮量e和樁端土的sse兩部分組成，即：s=e+sse(1)式中：。    代入式(1)，。(2)其中是反映樁身

6、軸力傳遞的影響系數(shù)，假設(shè)樁端應(yīng)力為樁頂應(yīng)力的10%，樁身應(yīng)力按直線變化，=0.55，根據(jù)段繼偉的測試，12.515.0m長的粉噴樁=0.3。    根據(jù)某工程做的水泥攪拌樁靜荷載試驗，樁長14.0m，樁徑500mm，Qu=400kN，當Q=200kN時，取=0.3，s=2.09mm，將以上數(shù)據(jù)代入式(2)：。該樁的極限承載力為2MPa，E50=1025qu。    根據(jù)白德容做的水泥攪拌樁靜荷載試驗，樁徑500mm，樁長7.5m，樁頂荷載為0.9MPa時，S=2.46mm，由于樁長較短，取=0.5，代入式(2)：。樁的極限荷載為1.8MPa，E50=762qu。    通過以上分析，得到室內(nèi)試驗E50=(141196)qu，現(xiàn)場測試E50=(7621025)qu。由于理論分析qu為