復(fù)合地基處理新技術(shù)

復(fù)合地基CompositeFoundation復(fù)合地基1.復(fù)合地基的概念復(fù)合材料地基一般是指兩種剛度(或模量)不同的材料組成,共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)調(diào)變形的人工地基.2.復(fù)合地基的基本特點(diǎn)(1)加固區(qū)是由基體和增強(qiáng)體組成(2)在荷載作用下,由基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)?復(fù)合地基定義的爭(zhēng)論

砂石樁復(fù)合地基或水泥土樁復(fù)合地基根據(jù)樁體的剛度樁體與基礎(chǔ)不相連與樁體剛度無(wú)關(guān)樁和樁間土共同承擔(dān)荷載根據(jù)其工作狀態(tài)樁體復(fù)合材料地基的主要作用:(1)樁體作用(2)加速排水固結(jié)(3)擠密作用(4)加筋作用工業(yè)廠房地基堆場(chǎng)水泥土攪拌樁復(fù)合地基房屋建筑粉噴樁復(fù)合地基2復(fù)合地基的分類(lèi)與形成條件（1）根據(jù)地基中增強(qiáng)體的方向可分為水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基和豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基。均質(zhì)人工地基雙層地基水平向增強(qiáng)復(fù)合地基豎直向增強(qiáng)復(fù)合地基（2）根據(jù)復(fù)合地基工作機(jī)理可作下述分類(lèi)；復(fù)合地基常用的形式水平向增強(qiáng)復(fù)合地基豎直向增強(qiáng)復(fù)合地基斜向增強(qiáng)復(fù)合地基長(zhǎng)短樁復(fù)合地基地基——復(fù)合地基——樁基

的區(qū)別天然地基復(fù)合地基樁基礎(chǔ)復(fù)合地基中不存在類(lèi)似樁基中的群樁效應(yīng)。復(fù)合地基猶似鋼筋混凝土，其中地基中的樁體有如混凝土中的鋼筋。它的實(shí)質(zhì)就是考慮樁、土的共同作用，這無(wú)疑較之僅僅認(rèn)為荷載由樁體來(lái)承擔(dān)要經(jīng)濟(jì)和合理。形成條件

3.2破壞模式

1．對(duì)于不同的樁型，有不同的破壞模式。2．對(duì)于同一樁型，當(dāng)其樁身強(qiáng)度不同時(shí)，也會(huì)有不同的破壞模式。3．對(duì)于同一樁型，當(dāng)土層條件不同時(shí)，也將發(fā)生不同的破壞模式。復(fù)合地基計(jì)算簡(jiǎn)圖幾個(gè)基本概念(1)面積置換率(2)樁土應(yīng)力比1基本知識(shí)振沖法是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)后帶動(dòng)偏心塊，使振沖器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)開(kāi)啟水泵，高壓水由噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的聯(lián)合作用下，將振沖器沉入到土中預(yù)定深度，經(jīng)過(guò)清孔后，即可從地基向孔內(nèi)逐段填入碎石，每段填料均在振動(dòng)影響下被振密擠實(shí)，達(dá)到要求的密度度后即可提升振沖器，如此重復(fù)填料和振密，直到地面，從而在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體。所形成的樁體與土組成復(fù)合地基。振沖法振沖法施工振沖法振沖器構(gòu)造圖2適用范圍振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)確定其適用性。不加填料的振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中砂、粗砂地基。設(shè)計(jì)1．處理范圍振沖樁的處理范圍應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性和場(chǎng)地條件確定，當(dāng)用于多層建筑和高層建筑時(shí)，宜在基礎(chǔ)外緣擴(kuò)大1~2排樁。2．樁位布置對(duì)大面積滿(mǎn)堂基礎(chǔ)，宜用等邊三角形布置；對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)，宜用正方形、矩形或等腰三角形布置。3．樁距振沖樁的間距應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)大小和場(chǎng)地土層情況，并結(jié)合所采用的振沖器功率大小綜合考慮。30kW振沖器布樁間距可采用1.3~2.0m；55kW振沖器布樁間距可采用1.4~2.5m；75kW振沖器布樁間距可采用1.5~3.0m；4．樁長(zhǎng)當(dāng)相對(duì)硬層埋深不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋深確定；當(dāng)相對(duì)硬層埋深較大時(shí)，按建筑物地基變形允許值確定；樁長(zhǎng)不宜小于4m；不加填料振沖加密時(shí)，用30kW振沖器振密深度不宜超過(guò)7m；用75kW振沖器振密深度不宜超過(guò)15m。5.樁體材料樁體材料可用含泥量不大于5%的碎石、卵石、礦渣等硬質(zhì)材料。不宜使用風(fēng)化易碎的石料6．承載力計(jì)算振沖樁形成的復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可用單樁和處理后的承載力特征值按下式估算：對(duì)小型工程的粘土地基如無(wú)現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)資料，初步設(shè)計(jì)時(shí)，復(fù)合地基承載力特征值也可用下式估算：7.沉降計(jì)算樁長(zhǎng)范圍內(nèi)可將樁與樁間土視為復(fù)合土層，采用復(fù)合土層的壓縮模量來(lái)表示平均壓縮性，并可按下式計(jì)算；【例】確定振沖置換的置換率和間距要求：用直徑為1m的振沖置換碎石樁加固軟粘土地基，單樁和樁間土載荷試驗(yàn)得，要求，等邊三角形布置，求m和s。砂石樁法1基本知識(shí)砂石樁法是指采用振動(dòng)、沖擊或水沖等方式在軟弱地基中成孔后，再將砂或碎石擠壓入已成的孔中，形成大直徑的砂石所構(gòu)成的的密實(shí)樁體，包括碎石樁、砂樁或砂石樁，總稱(chēng)為砂石樁。砂石樁與土共同組成基礎(chǔ)下的復(fù)合土層，作為持力層，從而提高地基承載力和減小變形。砂石樁法可以利用振動(dòng)沉管、錘擊沉管或沖擊成孔等成樁法成孔。(一)振動(dòng)成樁法振動(dòng)擠密碎石樁施工順序圖(二)沖擊成樁法2適用范圍砂石樁適用于處理松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土、濕陷性黃土等地基，對(duì)在飽和粘性土地基上主要以變形控制的的工程，也可采用砂石樁置換處理。3.設(shè)計(jì)砂石樁設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有樁徑、樁位布置、樁距、樁長(zhǎng)、處理范圍、材料、填料用量、復(fù)合地基承載力、穩(wěn)定增長(zhǎng)和變形驗(yàn)算等。對(duì)于砂土地基，砂土的最大、最小孔隙比以及原地層的天然密謀度是設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。1．樁徑砂石樁的直徑可采用300~800mm，可根據(jù)地基土質(zhì)情況和成樁設(shè)備等因素確定。對(duì)飽和粘性土地基宜選用較大的直徑。2．樁位布置砂石樁孔位宜采用等到邊三角形或正方形布置。3.砂石樁的間距：應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。對(duì)粉土和砂土地基，不宜大于砂石樁直徑的4.5倍，對(duì)粘性土地基不宜大于砂石樁的3倍。初步設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)樁的平面布置不同，按下列公式估算砂石樁的間距：①松散粉土和砂土地基，可根據(jù)擠密后要求達(dá)到的孔隙比來(lái)確定等邊三角形布置時(shí)，樁間距：正方形布置時(shí),樁間距：②粘性土地基正方形布置時(shí)，樁間距：等邊三角形布置時(shí)，樁間距：3．樁長(zhǎng)決定樁長(zhǎng)，即地基處理深度時(shí)應(yīng)根據(jù)工程要求和地質(zhì)條件，考慮以下因素。①當(dāng)擬處理的松軟土層厚度不大時(shí)，砂石樁樁長(zhǎng)穿過(guò)松軟土層。②當(dāng)松軟土層厚度較大時(shí)，按穩(wěn)定性控制的工程，砂石樁樁長(zhǎng)應(yīng)不小于最危險(xiǎn)滑動(dòng)面以下2米的深度；對(duì)按變形控制的工程，砂石樁樁長(zhǎng)應(yīng)滿(mǎn)足處理后地基變形量不超過(guò)建筑物的地基變形允許值并滿(mǎn)足軟弱下臥層承載力的要求。③對(duì)可液化的地基，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011）的有關(guān)規(guī)定采用；④樁長(zhǎng)不宜小于4米。4.材料樁體材料可用碎石、卵石、角礫、圓礫、粗砂、中砂或石屑等硬質(zhì)材料，含泥量不得大于5%，最大粒徑不宜大于50mm。5.其它構(gòu)造設(shè)計(jì)砂石樁頂部宜鋪設(shè)一層厚度為300~500mm的砂石墊層。6．承載力砂石樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定，初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可通過(guò)下列方法估算：對(duì)于采用砂石樁處理的復(fù)合地基，可按振沖處理的變形處理的方法估算；7．變形砂石樁處理地基變形，應(yīng)按振沖處理地基的變形驗(yàn)算方法計(jì)算【例2】砂石樁的地基承載力條件：松散砂土的承載力特征值為80kPa，采用砂石樁深層擠密的方法處理。砂石樁的直徑d=600mm，正方形布置，間距s=1.5m，砂石樁的承載力特征值為350kPa。要求：處理后的復(fù)合地基承載力特征值。水泥粉煤灰碎石樁法1基本知識(shí)水泥粉煤灰碎石樁，又稱(chēng)為CFG樁，是由碎石、石屑、粉煤灰混合料，摻適量的水進(jìn)行拌和，采用各種成樁機(jī)械形成樁體。通過(guò)調(diào)整水泥的用量及配比，可調(diào)整樁體強(qiáng)度等級(jí)，最高可達(dá)相當(dāng)于剛性樁的強(qiáng)度等級(jí)。常常在樁頂與基礎(chǔ)之間鋪設(shè)一層150~300mm厚的中砂、粗砂、級(jí)配砂石或碎石（稱(chēng)為褥墊層），以有利于發(fā)揮承載力，與樁體組成復(fù)合地基.一、設(shè)計(jì)1．樁的布置水泥粉煤灰碎石樁可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布置，樁徑可取350~600mm。樁距應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力，一般可取3~5倍樁徑，當(dāng)天然地基承載力較高，復(fù)合地基要求的承載力提高的幅度不大時(shí)，也可采用更大一些的樁距。2．承載力計(jì)算水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基復(fù)合地基承載力應(yīng)通過(guò)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——單樁豎向承載力特征值，取值應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當(dāng)采用單樁載荷試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)取單樁極限承載力的一半；（2）當(dāng)無(wú)單樁載荷試驗(yàn)資料時(shí)，可按下兩式估算，取較小值：3．變形計(jì)算地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。各復(fù)合土層的壓縮模量按下式，為復(fù)合土層提高系數(shù)，按確定，二、施工1．成樁工藝水泥粉煤灰碎石樁的施工常用的成樁工藝有三種，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選用下列施工工藝：①長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁。②長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁。③振動(dòng)沉管灌注成樁。三、質(zhì)量檢驗(yàn)水泥粉煤灰碎石樁地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)在樁體強(qiáng)度滿(mǎn)足試驗(yàn)荷載條件并宜在施工結(jié)束后28天進(jìn)行，試樁數(shù)量宜為總樁數(shù)的，且每個(gè)單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3點(diǎn)，還應(yīng)抽取不少于總樁數(shù)的10%的