论坛首页    职业区    学术与写作    工程技术区    软件区    资料区    商务合作区    社区办公室
 您好! 欢迎 登录注册 最新帖子 邀请注册 活动聚焦 统计排行 社区服务 帮助
 
  • 帖子
  • 日志
  • 用户
  • 版块
  • 群组
帖子
  • 3667阅读
  • 8回复

[其他]求一个深层搅拌桩的设计实例资料 [复制链接]

上一主题 下一主题
离线gxsmart
 
发帖
28
土币
178
威望
8
原创币
0
只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2010-12-20
最近要搞一个深层搅拌桩的课程设计  是条形基础的  现在向大家求一个深层搅拌桩的设计实例资料
离线zgjy1992

发帖
80
土币
2171
威望
179
原创币
0
只看该作者 1楼 发表于: 2010-12-20
回 楼主(gxsmart) 的帖子
深层搅拌桩复合地基中处理巨大孤石的工程实例 v&2+'7]w r  
付文光 ^/{4'\p  
(冶金工业部建筑研究总院    北京    100088) X,Zd=  
Uh\]?G[G  
摘  要:介绍了某建筑物独立基础下深层搅拌桩复合地基的设计计算过程,和施工中出现的巨大孤石的处理方法。 9cOx@c+/  
关键词:深层搅拌桩  复合地基  巨大孤石 KW>VOW<.  
`Qq/ F]  
IHVMHOq}'  
Dqr9Vv  
1.工程概况及地质概况 kJeu40oN  
已建深圳世界之窗某培训楼,高6层,首层建筑面积76m×20m,无地下室,框架结构,基础形式为四周条形基础、中间独立基础,基础埋深1.0m,设计要求采用复合地基,复合地基承载力fsp≥200kPa,沉降值小于35mm,差异沉降小于0.2%。 Ma_=-cD  
该场地原地貌为海漫滩,新近回填整平。场地自上而下各土层分别为:① 人工填土层;② 第四系海相沉积层;③第四系残积层,其主要参数见表1。第四系海相沉积层中含有少量孤石。场地离海边只有二、三十米,地下水稳定水位埋深1.8~2.3m,属第四系孔隙潜水,水位及化学成分变化受海水潮汐影响较大,对混凝土无侵蚀性。 F '#^`G9  
irmwc'n]  
表1  土层主要参数表 .Qk{5=l6P  
土层 jZ/+~{<  
编号     x@ 6\Ob  
性状描述    层厚 %1Jd ^[W  
(m)    天然重度 k.{G&]r{  
γ(kN/m3 )    桩端承载力标准值fk(kPa)    压缩模量 J=P;W2L  
s*+ZYPk  
Es(MPa)    变形模量 Z^+a*^w~{  
r./z,4A`  
Eo(MPa)    桩周摩擦力标准值qs(kPa) .xnQd^qoac  
①    主要由粉质粘土组成,新近回填,结构松散,可塑    5.2~ 7*g(@d  
5.8     N&N 82OG  
18.0                 :f]!O@.~  
-10 um}N%5GAa  
②    沉积淤泥质粉质粘土,黑色,局部淤泥质土,很湿,软塑~可塑     9;pzzZ  
2.5~ E- KK  
4.1     uOb2npPj  
17.3     @?vLAsp\  
120     1)gv%_  
4.0     :@WLGK*u.  
8.0     (L:`o jiU  
15 .f+9 A>  
③    残积砾质粉质粘土,粗粒花岗岩风化残积而成,湿,软塑~硬塑     Hp*gv/0  
不详 x57'Cg \  
     aulaX/'-_  
18.5     QglYU  
200     tPzM7 n|  
6.0     w. vY(s  
12.0     V-:`+&S{^  
30 #B\B(y  
w2@"PGR  
Jtpa@!M  
2.搅拌桩复合地基设计 0tSA|->(  
2.1 设计方案 FQQ@kP$.  
方案分析对比后,笔者设计采用深层搅拌桩复合地基方案。搅拌桩形式为双头喷浆型水泥土搅拌桩,长轴1200mm,短轴720mm,桩端进入残积层2~4m,平均桩长d=12m,其中有效桩长11m。由于本场地表层回填土新近回填,尚未完成自重固结,在搅拌桩复合地基设计中,不考虑其对搅拌桩产生的摩阻力,也不考虑其对搅拌桩产生的负摩阻力,这样的计算方法比较接近搅拌桩复合地基的实际状态。以J1型基础为例,单桩承载力设计值Nd、桩身无侧限水泥土抗压强度qu、搅拌桩置换率m、桩数n分别按下式计算: pB[%:w/@l:  
Nd= qsi•Up•Li+α•Ap•fk; 7_1W:-A7W  
qu = Nd /K•Ap; 4%%B0[Wo_O  
m=(fsp-β•fs)/(Nd/Ap-β•fs); G tG&yeB  
n=m•A/Ap oq243\?Y  
式中, qsi、fk-意义及取值见表1; U* 4{"  
Up-搅拌桩周长,取Up=3.31m; | [p68v>  
Li-搅拌桩在不同土层中的长度,分别为:4.5m、4m、2.5m; >|5XaaDa  
α-桩端土支承力折减系数,取α=0.5; )2#vhMpdN  
Ap-搅拌桩的截面积,取Ap =0.73m2; /AoVl'R  
K-搅拌桩强度折减系数,取K=0.4; z?I+u* rF6  
fsp-设计复合地基承载力,取fsp=200kPa; M,ppCHy/$  
β-桩间土承载力折减系数,取β=0.5; 5nY9Ls(e  
fs-桩间土地基承载力标准值,取fs=50kPa; mQFa/7FX  
A-J1基础面积,A=6.8m×4m=27.2m2。 Wf_CR(  
按上式计算结果为:Nd=519kN,实际设计取值Nd=430kN;qu=1472kPa,设计值取qu=1.5MPa;m=31%;n=11.6实际设计取值n=12。固化剂为32.5普通硅酸盐水泥,水灰比0.6,水泥平均掺入比aw=15%,采用变掺量法,0~4.5m段的aw=12%,4.5~8.5m段的aw=18%,8.5~桩底的aw=9%。两喷四搅施工工艺。为使浆管出浆顺利和拌合均匀,地下水位以上的回填土层中和进入较硬的残积层中可带少量水下沉。水泥搅拌桩布置形式为均匀布桩。褥垫层为20cm厚中粗砂垫层。 xa' nJ"f;  
>@z d\}@W  
2.2 沉降计算 "h QV9 [2\  
搅拌桩复合地基的沉降S等于群桩的压缩变形S1和桩端下未加固土层的压缩变形S2之和。计算时将搅拌桩群桩与桩间土视为一个假想的格子状的实体基础,格子的纵向、横向宽度分别为0.72m、1.2m,S1按《软土地基深层搅拌法技术规程》(YBJ  22-91)中公式计算,S2按《建筑地基基础设计规范》的分层总和法计算,其公式分别为: HKM~BL "X  
S1=(Pc+P0)•L/2•Ec; _jiQL66pY  
Pc=(fsp•A-fs•(A-A1))/A1; a (P^e)<  
P0=Pb-γm•L; P4i3y{$V  
Pb=(fsp•A+G-Asi•qsi-fs•(A-A1))/A1; NYGmLbq  
Ec=m•Ep+(1-m)•E0; l&vm[3  
S2=Ψs P0•(Zi•αi-Zi-1•αi-1)/Esi; (/('nY  
式中,Pc-群桩顶面的平均压力,计算结果Pc=228kPa; i1tVdbC]  
A1-实体基础底面积,计算结果A1=22.9m2; S_ZLTcq<1  
P0-群桩底面土的附加压力,计算结果P0=11kPa; o; 6fvn  
Pb-群桩底面压力,计算结果Pb=97kPa; Q%+ }  
G-实体基础的自重,计算结果G=2215kN; ZK%Kgk[\:~  
Asi-实体基础侧面积,在②、③层土中计算结果分别为154、97m2;  4c  
γm-基底以上土的加权有效重度,计算结果γm=8.8kN/m3; C{DlcZ<  
Ec-群桩的变形模量,计算结果Ec=60.3MPa; RfD{g"]y  
Ep-搅拌桩的变形模量,取Ep=120qu=180MPa; oo;;y,`8py  
E0-桩间土的平均变形模量,E0i取值见表1,计算结果E0=6.5MPa; kboizJp  
计算结果S1=20.8mm,实体基础底面地层沉降S2=0.2mm,J1基础工后沉降S=S1+S2=21mm。四周的条形基础沉降略大,计算结果为27mm。 LG"c8Vv&)~  
2.3 下卧层地基强度验算 |)m*EME  
桩端下无软弱土层,无需验算。 ULV)0SB  
f2`P8$U)R  
8e]z6:}'E  
~*jsB=XM/  
3.对施工中遇到巨大孤石的处理方案 #Tup]czO  
3.1 孤石状况及处理思路 bl$+8 !~  
在施工场地正中间的独立基础下搅拌桩时,在地面下5~5.5m处遇到障碍。经人工探测,障碍厚度不详,尺寸约7m×5m,占据了承台下大部分面积,如图1所示。判断为孤石。该孤石埋深较深,尺寸很大,很难将其挖出运走。考虑到本工程采用了复合地基形式,可以将其进行利用。 @][ a8:Y9I  
通过对该场地及附近地形地貌及地质状况的了解分析,判断该孤石厚度应大于2m,下卧层应为相同状况的残积砾质粉质粘土。设计利用短桩将部分基础荷载传递到孤石上,把短桩、孤石都视为基础的一部分,认为孤石将基础底面的埋深降至-7m。 +Gk! t]dy  
y{@P 1{  
c*Eok?O  
3.2 处理方案 F_ ,L 2J  
基础下已按原设计施工了7条桩。考虑到与短桩的协调,设计在原基础外再增加1条长桩。不考虑桩间回填土的作用,认为8根桩承担了430×8=3440kN的荷载,则短桩需承担荷载N1=27.2×200-3440=2000kN tZdwy>;  
短桩下为孤石,承载力相对很高,因此设计承载力需按桩身强度控制。搅拌桩的抗剪强度较低,离散性很大,短桩实际上为端承桩,在上、下压力的作用下很容易从最薄弱的环节剪断,为防止这样情况发生,搅拌桩安全系数必须足够大。综合施工情况,设计搅拌桩桩身强度1.5MPa,强度安全系数取较高值,取K′=0.1,不考虑桩间回填土作用,则 m(8jSGV  
Nd′ = K′•qu •Ap=110kN, eo>/  
N′=N1 /Nd′=18 fui4@  
考虑到短桩相互搭接减少了底面积,取布桩安全系数1.25,实际布桩23条,布桩形式如图1所示。图中阴影所示桩型均为短桩,长度5~5.5m,其中空桩1m。为减少孤石偏心受力及布桩需要,将基础尺寸由6.8m×4m修改为6.8m×5m。短桩水泥掺入比为15%。 <WZ1-  
Oqd"0Qt-  
3.2 孤石下卧层地层强度验算 pESB Il  
按孤石尺寸为7m×5m、底面埋深为7m、下卧层为相同状况的残积砾质粉质粘土验算,深度修正后地基承载力特征值为: &oon'q5;  
fa=fk+ηb•γ•(b-3)+ηd•γm•(d-0.5) ;% /6Y~/  
取ηb=0,ηd=1,地下水埋深2m,γm=13.2kN/m3,fa=286kPa。 IlcNT_ 5a8  
短桩作用到孤石上时,孤石偏心受力,孤石底面压力Pk及孤石边缘最大压力值Pmax应满足: UOn!Y@  
Pk= (Fk+Gk)/Ak≤fa; <$RS*n  
Pkmax=(1+6ex/x+6ey/y)≤1.2 fa b*btkaVue  
式中, Fk-孤石顶面荷载,取Fk=N1=2000kN; +vSCR (n  
Gk-孤石及上覆土重、搅拌桩重量,计算结果Gk=3001kN; @SKO~?7T  
Ak-孤石底面积,按5m×7m=35m2估算; |WD,\=J2  
e-短桩等效作用点的偏心距,计算结果取ex=0.45m、ey=0.40m; >2]Eaw&W  
x、y-孤石粒径,取x=5m、y=7m。 MV Hz$hyB  
计算结果Pk=143kPa,Pkmax=269kPa,均满足要求。 YRg=yVo 2  
Z}sG3p  
3.3 该基础沉降计算 E}xz7u   
该基础下搅拌桩、孤石共存,受力情况不明确,要准确地计算出沉降是困难的。仍假设上述的桩、石分担荷载方法成立,认为孤石没有压缩变形,则孤石处的沉降包括短桩的压缩变形S1′、孤石下地层的压缩变形S2′及短桩底端与孤石顶面残留土的压缩变形S3。S3产生的原因为:施工机械为SJB-2型深层搅拌机,该类型桩机为上喷浆型机械,单设出浆管,搅拌头一般有双层叶片,出浆口略高于上层叶片,且两个搅拌头的叶片也要分层,因此出浆口一般要高于桩尖50cm,导致桩端约有40~50cm的土中没有掺入或只能掺入较少量的浆液。其它类型的搅拌桩机存在同样的问题,只是出浆口距桩尖的距离不同。这也是搅拌桩的桩端承载力修正系数α取值较小的一个原因。对于该基础的短桩而言,如果桩端与孤石之间留有50cm的余土,其压缩变形过大,满足不了设计要求。因此施工短桩前,施工单位对搅拌头及出浆管进行了改造,在机械上使出浆口距桩尖不超过15cm。施工时通过采取加长座底时间、加大座底时喷浆压力等措施,能够使该余土厚度更小。 =-OCM*5~S  
S1′计算:不考虑桩间土作用,取Ec′=Ep=120qu=180MPa,搅拌桩有效桩长L′=4m,单桩荷载Nd′=110kN,根据2.2节所列公式,计算结果: kHt!S9r  
S1′=Nd′•L′/Ap/Ec′=3.3mm。 #)W8.  
S2′计算:不考虑桩间土作用,视孤石受力后侧壁与土产生摩阻力的计算方法与搅拌桩相同,孤石侧面积取As′= 38m2,孤石底面均匀受力,根据2.2节所列公式,则孤石底面的附加应力P0′、沉降S2′为:  1m&!l6Jk  
P0′=(Fk-As′•qs)/Ak=41kPa DQ}_9?3  
S2′=Ψs P0′•(Zi•αi-Zi-1•αi-1)/Esi=17.1mm。 dH ^b)G4  
S3计算:取土层厚度L3=150mm,判断其类别为淤泥质粉质粘土,设附加压力P0″=Nd′/Ap,则 }9L 40)8  
S3=P0″•L3/Es=5.5mm。 V-?sek{;  
孤石处基础沉降S′=S1′+S2′+S3=26.2mm,与其它基础沉降值21mm比较接近,说明长桩短桩能够共同工作,设计参数合理。 J0IdFFZ|w  
差异沉降:该基础与最近的基础的边缘差异沉降为(25.9-21)mm/2.6m=0.19%<0.2%,满足要求。 %Nwyx;>9^K  
EpFIKV!  
4.质量检验与沉降观测 ^2&O3s  
4.1 取芯检验 &*jxI[  
完成施工后对搅拌桩进行了质量检验,方法为取芯和复合地基载荷试验。取芯数量3条,芯样连续,搅拌均匀,无明显缺陷。对芯样进行了水泥土无侧限抗压强度试验,共制作了12个试样,试样的28天强度1.8~6.2MPa,符合设计要求。 9f@#SB_H  
对1条短桩取芯抽验时,对孤石进行了钻穿取样,证实该孤石为微风化花岗岩孤石,取芯位置厚度2.6m,顶面上有40cm厚淤泥质粉质粘土,其中孤石顶面10cm内没有固结成水泥土。孤石下为残积砾质粉质粘土。 ",MK'\E  
r~S!<9f  
4.2 复合地基载荷试验 c,6<7  
搅拌桩龄期达到28天时,在条基下及独立柱基下各取一个点做复合地基载荷试验。载荷板为2m2方形钢板,地面与压板间铺设20mm厚中粗砂。荷载共800kN,分9级加荷,沉降量分别为9.9mm、6.6mm,回弹率分别为36%、33%,安全系数取2,承载力标准值fk≥200kPa,符合设计要求。 O vyB<r  
需要说明的是,因为受载荷板尺寸限制,试验时只能压载一条桩上,因此试验时搅拌桩置换率m=0.73/2=36.5%,大于设计置换率31%,应该做荷载修正。这个现象在搅拌桩复合地基试验时普遍存在,值得注意。但是因为该载荷试验的目的只是为了检验复合地基施工质量,不是为了取得复合地基承载力的设计值,因此试验时没有加以修正。 [(D}%+2   
;']vY  
4.3 沉降观测 sf.E|]isW  
该培训楼于1997年7月交付使用。交工时建筑物四周的边柱沉降值为12~17mm,较为均匀,但填充墙下沉降值太小,仅2~6mm,导致底层墙上柱边、窗角等处出现倒“八”字裂缝。墙面重新抹灰后不再出现裂缝。中柱沉降5~7mm,基础下有孤石的中柱沉降7mm。到2002年7月为止,边柱沉降15~21mm,中柱沉降9~12mm,基础下有孤石的中柱沉降12mm。近两年沉降已不再发展,此沉降值基本上为最终沉降值。 4FfwpO3,Ku  
^yn[QWFO  
. 1{vpX  
参考文献:《地基处理技术②喷射注浆法与深层搅拌法》,冶金部建筑研究总院主编,冶金工业出版社,1991年3月第一版 vR6^n~  
H3 A]m~=3  
"Cb.cO$i;  
fudidi
离线zgjy1992

发帖
80
土币
2171
威望
179
原创币
0
只看该作者 2楼 发表于: 2010-12-20
深层搅拌桩复合地基中处理巨大孤石的工程实例 zJy 89ib'  
付文光 .J<qfQ  
(冶金工业部建筑研究总院    北京    100088) '?vgp  
u>3&.t@hU1  
摘  要:介绍了某建筑物独立基础下深层搅拌桩复合地基的设计计算过程,和施工中出现的巨大孤石的处理方法。 x8SM,2ud  
关键词:深层搅拌桩  复合地基  巨大孤石 :oon}_MdRd  
Hg gR=>s  
:o.x=c B  
8 ACY uN\  
1.工程概况及地质概况 ,<^tsCI  
已建深圳世界之窗某培训楼,高6层,首层建筑面积76m×20m,无地下室,框架结构,基础形式为四周条形基础、中间独立基础,基础埋深1.0m,设计要求采用复合地基,复合地基承载力fsp≥200kPa,沉降值小于35mm,差异沉降小于0.2%。 UgnsV*e&  
该场地原地貌为海漫滩,新近回填整平。场地自上而下各土层分别为:① 人工填土层;② 第四系海相沉积层;③第四系残积层,其主要参数见表1。第四系海相沉积层中含有少量孤石。场地离海边只有二、三十米,地下水稳定水位埋深1.8~2.3m,属第四系孔隙潜水,水位及化学成分变化受海水潮汐影响较大,对混凝土无侵蚀性。 =E"kv!e   
7(|3 OR+  
表1  土层主要参数表 H/^TXqQ8  
土层 rr07\;  
编号     5KC\1pe i  
性状描述    层厚 0?5%  
(m)    天然重度 TY54e T  
γ(kN/m3 )    桩端承载力标准值fk(kPa)    压缩模量 _ RT"1"r  
XW&8T"q7  
Es(MPa)    变形模量 b68G&z>   
[c KI0  
Eo(MPa)    桩周摩擦力标准值qs(kPa) lE2wkY9^/  
①    主要由粉质粘土组成,新近回填,结构松散,可塑    5.2~ #v~S",*.f  
5.8     PPj6QJ]R0  
18.0                 li 3PR$W V  
-10 <mo^Y k3  
②    沉积淤泥质粉质粘土,黑色,局部淤泥质土,很湿,软塑~可塑     X#Dhk6  
2.5~ {>UMw>T[  
4.1     Vhbj.eX.)  
17.3     9 .&Or4>  
120     G0 nH Z6  
4.0     [! dnm1   
8.0     R.2KYhp ,  
15 OB*Xb*HN  
③    残积砾质粉质粘土,粗粒花岗岩风化残积而成,湿,软塑~硬塑     c~pUhx1(  
不详 =-Q  
     zZ+LisSs&  
18.5     @k:f}-t  
200     QqFfR#  
6.0     c&Su d, &  
12.0     1n"+~N^\  
30 ]=86[A-2N  
32-3C6f@oZ  
;FgEE%  
2.搅拌桩复合地基设计 I 3zitI;  
2.1 设计方案 ZoNNM4M+  
方案分析对比后,笔者设计采用深层搅拌桩复合地基方案。搅拌桩形式为双头喷浆型水泥土搅拌桩,长轴1200mm,短轴720mm,桩端进入残积层2~4m,平均桩长d=12m,其中有效桩长11m。由于本场地表层回填土新近回填,尚未完成自重固结,在搅拌桩复合地基设计中,不考虑其对搅拌桩产生的摩阻力,也不考虑其对搅拌桩产生的负摩阻力,这样的计算方法比较接近搅拌桩复合地基的实际状态。以J1型基础为例,单桩承载力设计值Nd、桩身无侧限水泥土抗压强度qu、搅拌桩置换率m、桩数n分别按下式计算: )q]j?Z.  
Nd= qsi•Up•Li+α•Ap•fk; &J&w4"0N'  
qu = Nd /K•Ap; ?/l}(t$H  
m=(fsp-β•fs)/(Nd/Ap-β•fs); ^?^|Y?f2P?  
n=m•A/Ap HDW\S#  
式中, qsi、fk-意义及取值见表1; dV2b)p4J  
Up-搅拌桩周长,取Up=3.31m; dS;|Kl[Om  
Li-搅拌桩在不同土层中的长度,分别为:4.5m、4m、2.5m; !7Nz W7j  
α-桩端土支承力折减系数,取α=0.5; r/q1&*T  
Ap-搅拌桩的截面积,取Ap =0.73m2; |Qt`p@W  
K-搅拌桩强度折减系数,取K=0.4; "za*$DU  
fsp-设计复合地基承载力,取fsp=200kPa; ?j4,^K3  
β-桩间土承载力折减系数,取β=0.5; l&^[cR  
fs-桩间土地基承载力标准值,取fs=50kPa; [>Kxm  
A-J1基础面积,A=6.8m×4m=27.2m2。 "$:y03V  
按上式计算结果为:Nd=519kN,实际设计取值Nd=430kN;qu=1472kPa,设计值取qu=1.5MPa;m=31%;n=11.6实际设计取值n=12。固化剂为32.5普通硅酸盐水泥,水灰比0.6,水泥平均掺入比aw=15%,采用变掺量法,0~4.5m段的aw=12%,4.5~8.5m段的aw=18%,8.5~桩底的aw=9%。两喷四搅施工工艺。为使浆管出浆顺利和拌合均匀,地下水位以上的回填土层中和进入较硬的残积层中可带少量水下沉。水泥搅拌桩布置形式为均匀布桩。褥垫层为20cm厚中粗砂垫层。 A^Hp#b @  
G`9F.T_Z^)  
2.2 沉降计算 BE2\?q-  
搅拌桩复合地基的沉降S等于群桩的压缩变形S1和桩端下未加固土层的压缩变形S2之和。计算时将搅拌桩群桩与桩间土视为一个假想的格子状的实体基础,格子的纵向、横向宽度分别为0.72m、1.2m,S1按《软土地基深层搅拌法技术规程》(YBJ  22-91)中公式计算,S2按《建筑地基基础设计规范》的分层总和法计算,其公式分别为: FO'. a  
S1=(Pc+P0)•L/2•Ec; 'xrbg]b%  
Pc=(fsp•A-fs•(A-A1))/A1; Dgq[g_+l  
P0=Pb-γm•L; ,YMdXYu`s  
Pb=(fsp•A+G-Asi•qsi-fs•(A-A1))/A1; TaHi+  
Ec=m•Ep+(1-m)•E0; Y'a(J7  
S2=Ψs P0•(Zi•αi-Zi-1•αi-1)/Esi; ?xTeio44  
式中,Pc-群桩顶面的平均压力,计算结果Pc=228kPa; ={i&F  
A1-实体基础底面积,计算结果A1=22.9m2; -WW!V(~p  
P0-群桩底面土的附加压力,计算结果P0=11kPa; n$![b_)*  
Pb-群桩底面压力,计算结果Pb=97kPa; E~g}DKs_5  
G-实体基础的自重,计算结果G=2215kN; dBq,O%$oq  
Asi-实体基础侧面积,在②、③层土中计算结果分别为154、97m2; &\]f!'jV  
γm-基底以上土的加权有效重度,计算结果γm=8.8kN/m3; qyBK\WqaP  
Ec-群桩的变形模量,计算结果Ec=60.3MPa; F=T.*-oS3  
Ep-搅拌桩的变形模量,取Ep=120qu=180MPa; NMY!-Kv 5  
E0-桩间土的平均变形模量,E0i取值见表1,计算结果E0=6.5MPa; J%[N-  
计算结果S1=20.8mm,实体基础底面地层沉降S2=0.2mm,J1基础工后沉降S=S1+S2=21mm。四周的条形基础沉降略大,计算结果为27mm。 S~(VcC$K  
2.3 下卧层地基强度验算 $XU$?_O  
桩端下无软弱土层,无需验算。 u/:Sf*;?  
&$z1Hz+l  
5~R{,]52  
nu9k{owB T  
3.对施工中遇到巨大孤石的处理方案 qF6%XKbh=  
3.1 孤石状况及处理思路 xo 'w+Av  
在施工场地正中间的独立基础下搅拌桩时,在地面下5~5.5m处遇到障碍。经人工探测,障碍厚度不详,尺寸约7m×5m,占据了承台下大部分面积,如图1所示。判断为孤石。该孤石埋深较深,尺寸很大,很难将其挖出运走。考虑到本工程采用了复合地基形式,可以将其进行利用。 {)[g  
通过对该场地及附近地形地貌及地质状况的了解分析,判断该孤石厚度应大于2m,下卧层应为相同状况的残积砾质粉质粘土。设计利用短桩将部分基础荷载传递到孤石上,把短桩、孤石都视为基础的一部分,认为孤石将基础底面的埋深降至-7m。 Cg\)BHv~  
m}'@S+k^  
j83Y'VJJC  
3.2 处理方案 S+xGHi)  
基础下已按原设计施工了7条桩。考虑到与短桩的协调,设计在原基础外再增加1条长桩。不考虑桩间回填土的作用,认为8根桩承担了430×8=3440kN的荷载,则短桩需承担荷载N1=27.2×200-3440=2000kN @k #y-/~?  
短桩下为孤石,承载力相对很高,因此设计承载力需按桩身强度控制。搅拌桩的抗剪强度较低,离散性很大,短桩实际上为端承桩,在上、下压力的作用下很容易从最薄弱的环节剪断,为防止这样情况发生,搅拌桩安全系数必须足够大。综合施工情况,设计搅拌桩桩身强度1.5MPa,强度安全系数取较高值,取K′=0.1,不考虑桩间回填土作用,则 >E,L"&_j  
Nd′ = K′•qu •Ap=110kN, 4aGpKvW  
N′=N1 /Nd′=18 Y(yJ|y&  
考虑到短桩相互搭接减少了底面积,取布桩安全系数1.25,实际布桩23条,布桩形式如图1所示。图中阴影所示桩型均为短桩,长度5~5.5m,其中空桩1m。为减少孤石偏心受力及布桩需要,将基础尺寸由6.8m×4m修改为6.8m×5m。短桩水泥掺入比为15%。 K$vRk5U  
.p0n\ $r  
3.2 孤石下卧层地层强度验算 Ay6rUN1ef  
按孤石尺寸为7m×5m、底面埋深为7m、下卧层为相同状况的残积砾质粉质粘土验算,深度修正后地基承载力特征值为: yrYaKh  
fa=fk+ηb•γ•(b-3)+ηd•γm•(d-0.5) gV44PI6h  
取ηb=0,ηd=1,地下水埋深2m,γm=13.2kN/m3,fa=286kPa。 _,?HrL9  
短桩作用到孤石上时,孤石偏心受力,孤石底面压力Pk及孤石边缘最大压力值Pmax应满足: w>UV\`x  
Pk= (Fk+Gk)/Ak≤fa; \*"0wR;[K  
Pkmax=(1+6ex/x+6ey/y)≤1.2 fa K~%5iVO~\  
式中, Fk-孤石顶面荷载,取Fk=N1=2000kN; ,F9wc<V8  
Gk-孤石及上覆土重、搅拌桩重量,计算结果Gk=3001kN; N)y;owgo  
Ak-孤石底面积,按5m×7m=35m2估算; ~HI0<;r=eL  
e-短桩等效作用点的偏心距,计算结果取ex=0.45m、ey=0.40m; vlyNQ7"%  
x、y-孤石粒径,取x=5m、y=7m。 1;[ <||K  
计算结果Pk=143kPa,Pkmax=269kPa,均满足要求。 `/Jr8J_  
vgZPDf|  
3.3 该基础沉降计算 128 rly  
该基础下搅拌桩、孤石共存,受力情况不明确,要准确地计算出沉降是困难的。仍假设上述的桩、石分担荷载方法成立,认为孤石没有压缩变形,则孤石处的沉降包括短桩的压缩变形S1′、孤石下地层的压缩变形S2′及短桩底端与孤石顶面残留土的压缩变形S3。S3产生的原因为:施工机械为SJB-2型深层搅拌机,该类型桩机为上喷浆型机械,单设出浆管,搅拌头一般有双层叶片,出浆口略高于上层叶片,且两个搅拌头的叶片也要分层,因此出浆口一般要高于桩尖50cm,导致桩端约有40~50cm的土中没有掺入或只能掺入较少量的浆液。其它类型的搅拌桩机存在同样的问题,只是出浆口距桩尖的距离不同。这也是搅拌桩的桩端承载力修正系数α取值较小的一个原因。对于该基础的短桩而言,如果桩端与孤石之间留有50cm的余土,其压缩变形过大,满足不了设计要求。因此施工短桩前,施工单位对搅拌头及出浆管进行了改造,在机械上使出浆口距桩尖不超过15cm。施工时通过采取加长座底时间、加大座底时喷浆压力等措施,能够使该余土厚度更小。 A"ph!* i{  
S1′计算:不考虑桩间土作用,取Ec′=Ep=120qu=180MPa,搅拌桩有效桩长L′=4m,单桩荷载Nd′=110kN,根据2.2节所列公式,计算结果: os ud  
S1′=Nd′•L′/Ap/Ec′=3.3mm。 cW/~4.v$  
S2′计算:不考虑桩间土作用,视孤石受力后侧壁与土产生摩阻力的计算方法与搅拌桩相同,孤石侧面积取As′= 38m2,孤石底面均匀受力,根据2.2节所列公式,则孤石底面的附加应力P0′、沉降S2′为: pR7G/]U$A  
P0′=(Fk-As′•qs)/Ak=41kPa ][qA@3^Tw  
S2′=Ψs P0′•(Zi•αi-Zi-1•αi-1)/Esi=17.1mm。 2m}]z.w#  
S3计算:取土层厚度L3=150mm,判断其类别为淤泥质粉质粘土,设附加压力P0″=Nd′/Ap,则 \`9|~!,Ix7  
S3=P0″•L3/Es=5.5mm。 Jpnp'  
孤石处基础沉降S′=S1′+S2′+S3=26.2mm,与其它基础沉降值21mm比较接近,说明长桩短桩能够共同工作,设计参数合理。 W]7?;#Hpk  
差异沉降:该基础与最近的基础的边缘差异沉降为(25.9-21)mm/2.6m=0.19%<0.2%,满足要求。 xT( .#9  
XxQ2g&USk  
4.质量检验与沉降观测 BU\NBvX$  
4.1 取芯检验 `fVA. %  
完成施工后对搅拌桩进行了质量检验,方法为取芯和复合地基载荷试验。取芯数量3条,芯样连续,搅拌均匀,无明显缺陷。对芯样进行了水泥土无侧限抗压强度试验,共制作了12个试样,试样的28天强度1.8~6.2MPa,符合设计要求。 +mPB?5  
对1条短桩取芯抽验时,对孤石进行了钻穿取样,证实该孤石为微风化花岗岩孤石,取芯位置厚度2.6m,顶面上有40cm厚淤泥质粉质粘土,其中孤石顶面10cm内没有固结成水泥土。孤石下为残积砾质粉质粘土。 <sG>[\i  
Z{)|w=  
4.2 复合地基载荷试验 fb=vO U  
搅拌桩龄期达到28天时,在条基下及独立柱基下各取一个点做复合地基载荷试验。载荷板为2m2方形钢板,地面与压板间铺设20mm厚中粗砂。荷载共800kN,分9级加荷,沉降量分别为9.9mm、6.6mm,回弹率分别为36%、33%,安全系数取2,承载力标准值fk≥200kPa,符合设计要求。 b|'LtL$Y  
需要说明的是,因为受载荷板尺寸限制,试验时只能压载一条桩上,因此试验时搅拌桩置换率m=0.73/2=36.5%,大于设计置换率31%,应该做荷载修正。这个现象在搅拌桩复合地基试验时普遍存在,值得注意。但是因为该载荷试验的目的只是为了检验复合地基施工质量,不是为了取得复合地基承载力的设计值,因此试验时没有加以修正。 52Ffle8  
~2 ;y4%K  
4.3 沉降观测 NPq2C8:  
该培训楼于1997年7月交付使用。交工时建筑物四周的边柱沉降值为12~17mm,较为均匀,但填充墙下沉降值太小,仅2~6mm,导致底层墙上柱边、窗角等处出现倒“八”字裂缝。墙面重新抹灰后不再出现裂缝。中柱沉降5~7mm,基础下有孤石的中柱沉降7mm。到2002年7月为止,边柱沉降15~21mm,中柱沉降9~12mm,基础下有孤石的中柱沉降12mm。近两年沉降已不再发展,此沉降值基本上为最终沉降值。 @d9*<>@:  
t~#+--(  
B|w}z1.  
参考文献:《地基处理技术②喷射注浆法与深层搅拌法》,冶金部建筑研究总院主编,冶金工业出版社,1991年3月第一版 "d*  
kQcQi}e  
2a}_|#*  
fudidi
离线gxsmart
发帖
28
土币
178
威望
8
原创币
0
只看该作者 3楼 发表于: 2010-12-20
谢谢你的资料!!!
离线乡巴佬

发帖
221
土币
613721
威望
406
原创币
0
只看该作者 4楼 发表于: 2010-12-21
这个资料有很多的 具体的设计都不相同
离线lingshengt

发帖
6
土币
121
威望
2
原创币
0
只看该作者 5楼 发表于: 2011-01-13
收下了,顶一个,非常感谢楼主,辛苦了
离线370903934

发帖
258
土币
9325
威望
2
原创币
0
只看该作者 6楼 发表于: 2011-09-21
可惜不是自己想要的,,,不过案例毕竟是案例,不同的条件不同设计!谢谢分享!
岩土交流群:155672646
真正的LV3超级群,争建岩土人的大群!
欢迎大家的加入,你我共交流
离线林新凯

发帖
263
土币
560
威望
20
原创币
0
只看该作者 7楼 发表于: 2011-12-13
回 3楼(gxsmart) 的帖子
gxsmart:谢谢你的资料!!! (2010-12-20 16:04)  @uHNz-c  
q~lmOT~E  
小弟,你是谁啊??还发帖
离线林新凯

发帖
263
土币
560
威望
20
原创币
0
只看该作者 8楼 发表于: 2011-12-13
回 7楼(林新凯) 的帖子
林新凯:小弟,你是谁啊??还发帖 (2011-12-13 07:15)  /K1YDq<=  
Go8 m  
回楼主,勿误解!!
快速回复
限100 字节
温馨提示:欢迎交流讨论,请勿纯表情、纯引用!
 
上一个 下一个

      浙公网安备 33010602003799号 浙ICP备14021682号-1

      工业和信息化部备案管理系统网站