軟土中超長水泥攪拌樁復合地基承載力研究的討論

本文基于筆者理論專業(yè)知識的應用與實踐經(jīng)驗的總結,以水泥攪拌樁復合地基為論述對象,就其承載力的確定與檢測展開技術性研究。

1工程概況某工程為新建鋼材倉庫,場地內的主要荷載為大型鋼卷材,設計堆載需達到182kn/m2。本工程位于南通地區(qū),地質情況見表1。地下水位一般在自然地面以下2.5m左右。2地基加固方案比選根據(jù)本地區(qū)的地質、施工技術水平及材料來源等具體情況提出如下幾個地基加固

通過工程實例、試驗及參閱相關資料,研究長短樁相結合的水泥攪拌樁復合地基的載力計算模式,形成該類技術運用的設計理論和施工工藝,為廣東省珠江河口整治工程指揮部基地的工程設計提供技術支持,并為該工程建設提供施工工藝的技術要求和必要的施工指引。

文章結合工程應用實例,針對近海軟土地基處理問題,通過復合地基載荷試驗法,探討不同水泥摻量對深層水泥攪拌樁復合地基承載力的影響,確定了水泥攪拌樁的最佳水泥摻量,并研究了水泥攪拌加固體承載力和沉降與水泥摻量的關系。

通過對水泥土攪拌樁進行單樁靜載荷試驗和復合地基靜載荷試驗，對水泥土單樁承載力在工程中的實際表現(xiàn)以及與復合地基承載力的關系的研究，結果表明：水泥土單樁的實際承載力一般難以達到設計或理論計算的要求，在復合地基承載力的計算中應做適當折減。并對目前復合地基承載力的計算公式進行了修正

《建筑地基處理技術規(guī)范》(jgj79-2012)給出了含有折減系數(shù)λ和β的復合地基承載力計算公式,為了得到適用于本地區(qū)的λ和β的取值范圍,為今后規(guī)范的修訂提供參考依據(jù),采用水泥攪拌樁對開封地區(qū)有代表性的軟土地基進行加固處理,并分別進行了10組單樁和單樁復合地基的靜載荷試驗。通過對試驗數(shù)據(jù)的分析和反算,對規(guī)范給出的承載力計算公式中折減系數(shù)λ和β的取值范圍進行了修正。

釘形攪拌樁復合地基承載力特性

在水泥土攪拌樁復合地基設計中,復合地基承載力是最重要的設計依據(jù)。本文通過對多個攪拌樁工程的單樁和復合地基載荷試驗結果進行分析,發(fā)現(xiàn)工程中的水泥土單樁的實際承載力一般難以達到設計或理論計算值。在此基礎上,對工程中如何確定水泥土攪拌樁復合地基承載力特征值提出了一些合理化建議。

在復合地基載荷試驗要點中,當壓力-沉降曲線是平緩光滑曲線時,允許“按當?shù)亟?jīng)驗確定相對變形值,按相對變形值確定的承載力特征值f_(sp·k)不應大于最大加載壓力的一半,該規(guī)定給試驗者留下了一定的余地。在進行復合地基承載力測試時,若能進行樁土應力分擔比試驗,則可復核樁承擔的應力值是否小于樁體抗壓強度,樁間土承擔的應力是否小于樁間土允許承載力或天然地基允許承載力。

溫州某工程水泥攪拌樁復合地基承載力確定的探討

本文根據(jù)溫州某工程水泥攪拌樁復合地基設計資料、現(xiàn)場載荷試驗及及取芯試驗等資料,對于軟土上攪拌樁的復合地基的破壞模式、樁身強度的影響、褥墊層的影響,特別是復合地基載荷試驗中承載力的確定等進行了分析探討

1.概述水泥攪拌樁是諸多軟土加固技術中最具代表性,應用最廣泛的一種,它的工作機理是通過特制的攪拌機械,在土層內將軟土與水泥進行強制攪拌,使水泥與土體發(fā)生物理化學反應,形成具有一定整體性與一定強度的水泥土加固體,該加固體與天然地形成復合地基,以提高土層承載力,減少沉

當前,在巖土工程實際實施過程中,運用cfg樁復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量,而且在很大程度上導致了人力、財力和物力的浪費。文章通過對cfg樁復合地基承載力的分析,期望能夠對以后的工程施工提供一定的借鑒作用。

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

近年來,長短組合樁復合地基在地基處理技術中的應用越來越廣泛。通過flac3d建立cfg樁-石灰樁復合地基數(shù)值分析模型,分析了不同的樁長、樁徑以及褥墊層厚度等工況下多元復合地基沉降以及樁土應力比的變化規(guī)律。分析結果表明,相對于石灰樁而言,cfg樁的樁長以及樁徑對復合地基的沉降以及樁土應力比的影響要更為明顯;褥墊層能夠顯著地降低樁土應力比,減弱cfg樁樁頂?shù)膽鞋F(xiàn)象,并且存在著一個最佳的厚度。

通過混凝土攪拌樁模型試驗,研究其在柔性荷載作用下不同性質的樁間土強度的變化情況。

水泥攪拌樁復合地基處理 （1）指標參數(shù)及相關要求 水泥攪拌樁樁徑50cm，樁位在平面上呈等邊三角形布置，中心布設間距1.1~1.4m，單樁每延米噴漿水 泥用量為50kg，樁基一般處理深度5.0~10.0m,局部最大處理深度不大于15.0m。 水泥攪拌樁設計無側限抗壓強度為r90=2.0mpa，r7=0.6mpa，r28=1.0mpa.現(xiàn)場檢測強度應滿足設 計要求。 （2）工藝流程： （3）水泥攪拌樁的施工技術要求 1）水泥漿配制須有充分的時間，要求大于4min，以保證攪拌樁的均勻性和水泥的水化。水灰比應根 據(jù)試樁的參數(shù)確定，一般為0.45-0.5。漿液進入儲漿罐中必須不停攪拌，以保證漿液不離析。 2）噴漿量控制：設計28天無側限抗壓強度≥1.0mpa，噴漿量在室內試驗的基礎上，每米提高水泥用 量5kg，并控制最小水泥用量≥50kg/m，最大水泥用量≤70kg/m

研究目的:影響cfg樁復合地基承載力的主要因素有樁的參數(shù)、置換率、土的物理力學特性、褥墊層厚度和施工工藝等,且各因素之間存在高度復雜的非線性關系,cfg樁復合地基的承載力比較難于確定。為合理準確預測cfg樁復合地基承載力,通過研究提出基于自適應模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的預測方法。研究結論:在分析自適應模糊神經(jīng)網(wǎng)絡原理及結構的基礎上,利用減法聚類獲得模糊推理規(guī)則數(shù)目,確定網(wǎng)絡結構,建立適用于cfg樁復合地基承載力預測的自適應模糊神經(jīng)網(wǎng)絡模型。通過對實測資料的預測結果表明,自適應模糊神經(jīng)網(wǎng)絡比bp網(wǎng)絡和最小二乘支持向量機ls_svm模型具有更高的精度和適應性,為cfg樁復合地基承載力的判別提供了一條新的途徑。

結合實際工程,介紹了場地地質概況和目前常見的cfg樁施工工藝,分析了cfg樁、樁間土和褥墊層的作用機理,指出了cfg樁的施工注意事項及在具體地質條件下的應用范圍。

粉噴樁復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行分析。分析中將粉噴樁復合地基加固區(qū)等效為均勻各向同性的介質,建立包括復合地基區(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。研究結果可以加深人們對粉噴樁復合地基加固機理的認識,為工程應用提供理論依據(jù)。

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的各項工程項目數(shù)量也在不斷的增長,這是人們的需求體現(xiàn),也是時代進步發(fā)展的體現(xiàn).在工程項目的建設過程中,施工質量一直是人們比較重視的.而地基的質量就是保障整個工程施工質量的基礎,所以,這就要求有關施工人員能夠重視地基環(huán)節(jié)的施工質量控制,進而保證地基的穩(wěn)定性能以及加固性能良好,這就離不開技術的應用,水泥攪拌樁復合地基加固方法就是一種比較好的施工技術,目前已經(jīng)在一些工程施工中進行應用,具有良好的應用價值和推廣價值.

對深層攪拌樁復合地基承載力問題的探討——試圖通過在理論上的分析和對試驗結果的研究對現(xiàn)行國標中有關深層攪拌樁復合地基承栽力的確定方法進行探討，提出了深層攪拌樁復合地基極限承載力的試驗研究和計算方法。