漢森公式粉噴樁復(fù)合地基承載力及可靠度分析

針對目前常用的計算粉噴樁復(fù)合地基承載力的方法還停留在經(jīng)驗的水平上,根據(jù)東營地區(qū)軟弱地基的特點,以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在處理復(fù)雜非線性問題時的特性,利用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立高度非線性模型,對水泥粉噴樁復(fù)合地基承載力進(jìn)行預(yù)測分析,為準(zhǔn)確計算該地區(qū)的復(fù)合地基承載力提供了一個新方法.

粉噴樁復(fù)合地基是深厚軟土地基加固處理的有效手段之一。采用數(shù)值分析方法對這種地基的承載力和沉降進(jìn)行分析。分析中將粉噴樁復(fù)合地基加固區(qū)等效為均勻各向同性的介質(zhì),建立包括復(fù)合地基區(qū)域及周圍軟土區(qū)域的分析模型。通過改變樁長和布樁區(qū)域大小研究這種地基的加固效果。研究結(jié)果可以加深人們對粉噴樁復(fù)合地基加固機理的認(rèn)識,為工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。

本文旨在研究cfg樁復(fù)合地基承載力的可靠度，對如何確定符合地基承載力的可靠度方法進(jìn)行討論，為我國工程建設(shè)的發(fā)展提供一些可行性的思路。

介紹了利用靜載試驗確定粉噴樁復(fù)合地基承載力的試驗裝置,試驗方法及其承載力評定方法。

討論了粉噴樁復(fù)合地基承載力確定的方法,結(jié)合現(xiàn)場復(fù)合地基靜載試驗對地基承載力確定的方法做了探討。對水泥粉噴樁加固高速公路路基的現(xiàn)場試驗研究。對實際加固工程,進(jìn)行了現(xiàn)場試驗觀測,根據(jù)實測的數(shù)據(jù),分析總結(jié)了粉噴樁復(fù)合地基在加載過程中的強度變形特性等,為粉噴樁的應(yīng)用和理論研究提供了可靠的依據(jù)。

目前,靜載荷試驗被認(rèn)為是確定粉噴樁復(fù)合地基承載力的最準(zhǔn)確、最有效的方法,但這種方法周期長、費用高。用常規(guī)的勘探方法,包括靜力觸探、鉆探、抽芯檢測等來確定復(fù)合地基承載力不失為一種快速、簡便的方法,通過實際工程中兩種方法的對比,研究了其可行性

粉噴樁復(fù)合地基承載力靜載試驗研究

通過對粉噴樁復(fù)合地基承載力附加質(zhì)量法測定的原理、方法等方面的介紹,論述了附加重量法以其準(zhǔn)確可靠、方便快捷的特點,為提高深層攪拌樁質(zhì)量測驗水平使攪拌樁質(zhì)檢更簡便可靠提供了保證。

靜載試驗是目前確定復(fù)合地基承載力較為可靠的原位測試技術(shù)之一。文章結(jié)合某路基軟土處理工程實例,分析了由載荷試驗確定復(fù)合地基承載力的幾種常用方法,提出采用相對沉降法來確定粉噴樁復(fù)合地基承載力,同時采用雙曲線擬合法或回彈法來檢驗其方法的可靠性,以保證水泥粉噴樁處理軟土地基的加固效果。

目前,靜載荷試驗被認(rèn)為是確定粉噴樁復(fù)合地基承載力的最準(zhǔn)確、最有效的方法,但這種方法周期長、費用高。常規(guī)勘探方法(包括靜力觸探、鉆探、抽芯檢測等)是確定復(fù)合地基承載力的一種快速簡便的方法,通過實際工程中兩種方法的對比,驗證了它的可行性。

軟土地基中設(shè)置粉噴樁增強體并與周圍軟土形成復(fù)合地基來共同承擔(dān)外荷載.由于增強體上產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng),增強體利用其完整的樁身將荷載自上而下傳遞至深部樁端土層內(nèi),從而提高復(fù)合地基的承載力,減少建筑物沉降量.為了探討樁端位置對復(fù)合地基承載力的影響,分別將增強體樁端設(shè)置于軟土層中、持力層頂面、持力層頂面以下0.30m和0.5m四種情況,對其形成的復(fù)合地基進(jìn)行靜載荷試驗并對試驗結(jié)果進(jìn)行影響分析,借以指導(dǎo)工程設(shè)計和施工.

結(jié)合工程實例，分析了在高壓縮性軟土地區(qū)．采用復(fù)合地基載荷試驗及計算方法確定粉噴樁復(fù)合地基承載力存在的問題．并提出對確定軟土粉噴樁復(fù)合地基承載力的看法。

結(jié)合新鄉(xiāng)地區(qū)深層攪拌樁復(fù)合地基靜載荷試驗數(shù)據(jù),采用無量綱隨機變量的極限狀態(tài)方程進(jìn)行了可靠度分析,采用jc法對其進(jìn)行了可靠指標(biāo)的計算,并分析了不同荷載效應(yīng)比ρ對可靠度指標(biāo)的影響,得出可靠度指標(biāo)β隨ρ的增大而增大的結(jié)論。

根據(jù)粉噴樁復(fù)合地基的靜載荷及沉降觀測試驗資料,對粉噴樁在地基處理中的地基承載力、樁土應(yīng)力比等進(jìn)行了研究,并對粉噴樁復(fù)合地基承載特性進(jìn)行了簡要分析,為粉噴樁的工程應(yīng)用提供有益的理論依據(jù)和參考。

介紹粉噴樁的加固機理、粉噴樁復(fù)合地基的承載力設(shè)計方法和布置形式,重點論述工程實踐粉噴樁施工及質(zhì)量監(jiān)控中的方法,以及如何完善地基處理技術(shù)。

當(dāng)前,在巖土工程實際實施過程中,運用cfg樁復(fù)合地基工程的地基的承載力比未實施該工程的天然地基承載力更加低下的情況時有發(fā)生,這種情況不但影響了工程質(zhì)量,而且在很大程度上導(dǎo)致了人力、財力和物力的浪費。文章通過對cfg樁復(fù)合地基承載力的分析,期望能夠?qū)σ院蟮墓こ淌┕ぬ峁┮欢ǖ慕梃b作用。

某客運專線某標(biāo)段采用cfg樁加固技術(shù)。對cfg樁進(jìn)行了低應(yīng)變動測、單樁承載力試驗、復(fù)合地基承載力試驗及理論計算。結(jié)果表明:一類樁占93.9%,二類樁占6.1%;單樁承載力及復(fù)合地基承載力特征值均大于設(shè)計值。建立了三維有限元模型,模擬分析了cfg樁頂及樁間土應(yīng)力隨加載水平的變化關(guān)系以及cfg樁及樁間土應(yīng)力分擔(dān)比。模擬結(jié)果表明:1)隨著荷載的增加,cfg樁頂應(yīng)力及樁間土應(yīng)力也隨之增大,但cfg樁頂應(yīng)力的增長速率大于樁間土;2)加載初期,cfg樁與樁間土應(yīng)力分擔(dān)比逐漸增大,且增長速度較快;隨著荷載的增加,樁土應(yīng)力分擔(dān)逐漸趨于穩(wěn)定。

根據(jù)\"網(wǎng)~樁~土\"三者協(xié)同作用機理,探討了承載力計算公式中影響樁間土承載力折減系數(shù)β取值的各種因素;并由8個工程實例反分析折減系數(shù)β值,依據(jù)分析結(jié)果給出了承載力折減系數(shù)β的建議取值1.0~1.2。

2009年05期(總第53期) 作者簡介：張方倫（1976-），男，浙江舟山人，工程師，主要從事公路工程路橋設(shè)計與研究工作。 復(fù)合地基是軟弱地基處理時常用的一種技術(shù)，從 原理上講，其適應(yīng)性很廣，幾乎可適用于所有的軟弱 地基[1]。復(fù)合地基若按其基礎(chǔ)剛度的不同來分類，可分 為兩類：一是剛性基礎(chǔ)下的復(fù)合地基，亦即基礎(chǔ)之剛度 與地基土相比要大得多，基礎(chǔ)在受力后的變形很小，以 至于可以忽略不計。這類復(fù)合地基是從工業(yè)與民用建筑 方面發(fā)展起來的，在我國已有較廣泛的應(yīng)用，一般所說 的復(fù)合地基也都是指這類復(fù)合地基。二是柔性基礎(chǔ)下的 復(fù)合地基，即像路堤、堤壩等構(gòu)筑物下的復(fù)合地基，此 類構(gòu)筑物本身的剛度（或曰基礎(chǔ)剛度）與地基土的剛度 差別不大，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，這類復(fù)合地基在受力后變形與 強度性狀與剛性基礎(chǔ)下復(fù)合地基相比有較大的差異，如 樁土類柔性基礎(chǔ)下復(fù)合地基就不存在確定的樁土應(yīng)力

文章分析了采用現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計路堤下粉噴樁復(fù)合地基時存在的不足,并通過現(xiàn)場實測及有限元計算,討論了采用粉噴樁處理飽和黃土所形成的復(fù)合地基,在路堤荷載作用下,載荷板尺寸、基礎(chǔ)剛度及復(fù)合地基中的樁體對復(fù)合地基承載力的影響。結(jié)果表明:載荷板尺寸對粉噴樁復(fù)合地基的承載力有很大的影響,綜合考慮各因素后,建議載荷板大小取兩樁復(fù)合時所對應(yīng)的尺寸;減小基礎(chǔ)剛度有利于樁間土體承載力的發(fā)揮;樁體的存在有利于樁間土體承載力的發(fā)揮。

根據(jù)載荷試驗的部分試驗數(shù)據(jù)來確定復(fù)合地基極限承載力是工程上的重要問題。本文運用灰色理論gm(1,1)模型和verhulst模型預(yù)測水泥粉噴樁復(fù)合地基破壞承載力,從而確定粉噴樁極限承載力,結(jié)果表明:運用灰色理論和verhulst模型預(yù)測水泥粉噴樁復(fù)合地基破壞承載力、極限承載力,脫離了圖解方法,具有計算簡便、嚴(yán)密、精度高的特點,可用少量的觀測數(shù)據(jù)列(n≥4即可)建立模型,預(yù)測出較好的成果值,有較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

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