3章复合地基.ppt

第三章 复合地基,3.1 基本理论及有关的计算问题3.1.1 复合地基的定义与分类 地基土层中设置-非刚性“桩”体，相对较好的桩体材料“置换”较弱的地基土 竖向增强体与地基土-共同承担基础荷载。,险硬唐杜阳居洁钻山们攒链议芋窒羚证泰倒温巾资敷瞥坤铆晒腐滇鉴幕亮3章-复合地基3章-复合地基,竖向增强体复合地基-“桩”体复合地基。工程中常用的“桩”体 碎石桩、砂桩、土桩、灰土桩、水泥土桩、石灰桩及水泥粉煤灰碎石桩等。（1）散体材料桩-依靠桩周土的约束作用（碎石桩、砂桩 等）（2）粘结材料桩*柔性桩复合地基（土桩、灰土桩、水泥土桩、石灰桩 等）*“刚性”桩复合地基（水泥粉煤灰碎石桩 CFG桩）,邻羌瞩似怒畅墅炳搞瞒准瘁阎质疹谣寇爸缓寡姜窍帆陌士挽醒疆悯屡崭落3章-复合地基3章-复合地基,3.1.2 复合地基的应力-形变作用机理（1）桩体的“应力集中”作用 当桩体穿透软弱土层打入相对硬层时：由于，桩体的压缩模量 桩间土，因此，荷载应力随桩、土的等量变形 集中到桩体上，桩间土的附加应力相对减小。应力集中作用 复合地基的承载力 原地基；压缩性 原地基。（2）复合地基的“垫层”作用 当桩体未透较厚的软弱土层时：垫层作用-荷载应力向四周扩散；应力分布趋于均匀。,唬挞仗跳满契疼匿搽馅肠跪惑才叙签沈腐课赋褥津帐莉胯疆嘛榷橡通靠帝3章-复合地基3章-复合地基,（3）“桩体”的破坏形式(a)刺入-当桩体长度大于临界长度（约为桩径的4倍），发生刺入破坏的可能性极小；(b)剪切-只要基础底面不是太小或桩周土上有足够大的边载约束，便不会发生剪切破坏；(c)鼓出-桩体破坏的主要形式。随深度增大-产生塑性鼓出的可能性变小，桩体上部易鼓出破坏。现有的设计理论-以鼓出破坏形式为基础。,就吼懒甲亲敖湍责麓驻氖褥糊菊萎屑抒锰分楼伶启芽那贼炔僵带姨侨骤咽3章-复合地基3章-复合地基,3.1.3 复合地基理论计算中的几个基本问题（1）面积置换率“桩体”(竖向增强体)截面积 AP 与其所承担的地基加固面积 Ae 的比值。实际工程中-常不能在整个地基中均匀布桩 因此-“平均面积置换率”，即桩体截面积之和与复合地基总面积之比。,毋桑犹鼠往乳渝著铭沈嫩肿窃儒驻赤垣船宋盘圭僚美铂眠闸贷寨庭晾养遭3章-复合地基3章-复合地基,等边三角形布桩 正方形布桩 矩形布桩 式中：等边三角形、正方形布桩时的桩间距；矩形布桩时的行间距和列间距；桩体直径。,吟诣蕊埂帘砷分垂孟菇处迄伏枯渤燃焰恼录霓柳曲蒋直瞻崖素琼诀戚沦侄3章-复合地基3章-复合地基,（2）桩、土应力比 反映桩、土荷载分担情况的基本参数之一。-“桩体顶面应力P与桩间土表面应力S之比”桩顶平均应力与桩间土平均应力之比“平均桩、土应力比”。“桩、土应力比”与桩体材料、桩长、面积置换率有关。*与桩体材料刚度及桩长成正比；*与面积置换率成反比。,评陨痹铣自颖沦龋撞唆竟歉典吩万凤桌傀褂登据楷躺介加晒鸳蛹袜焕靖芦3章-复合地基3章-复合地基,（3）桩、土的荷载分担比“桩体”、“桩间土”分别承担总荷载的比例、。式中：PP 桩体承担的荷载；PS 桩间土承担的荷载；P 总荷载。在平均面积置换率已知的条件下，桩、土荷载分担比和桩土应力比可以相互表示。,骏帆港咸布匿油配救共锅睁锚褐闺鲍逗袜苟漆捅粉瓢拦抵柱盎铀醇色径富3章-复合地基3章-复合地基,（4）复合模量 复合地基土体抵抗荷载作用变形的能力。-数值上为某一应力水平时的地基应力与相对变形之比。计算：“桩体”和“桩间土”抗变形能力的某种“叠加”。计算条件：基础为绝对刚性体；桩端置于坚硬土层；桩体不发生刺入变形。实际工程中，桩体模量不易直接测定。假定：桩土模量比等于桩、土应力比，按地基承载力提高系数 计算复合模量。,蛊炮万卯以隶徒骄她拎勋臭考迄仁佳嘱刊褥藕愁餐扬添站聊杏连嫁故加湃3章-复合地基3章-复合地基,3.1.4 复合地基的承载力 复合地基承载力-“桩体”承载力 地基土承载力 复合地基的竖向承载力-现场载荷试验确定。以下两种思路分析计算：1)根据“桩体”、“桩间土”的承载力，按面积置换原理叠加计算;2)将“桩体”和“桩间土”作为整体考虑-极限承载力。,锅筹詹唆炉恰臂闭擎凹傍躺赂饮屁衷晦滚悟隅仍暂质翅揉抑欧兰皋苦藉寄3章-复合地基3章-复合地基,(1)根据“桩体”、“桩间土”的承载力，按面积置换原理叠加计算*散体材料，桩身强度较低的柔性复合地基：*桩身强度较高的柔性桩、刚性桩复合地基：桩间土承载力折减系数，？；单桩竖向承载力特征值；桩体截面积。对于小型工程的粘性土地基如无现场载荷试验资料：桩间土十字板抗剪强度，,筏膛凯绣腋颂唉垄侗爵古哎国霜么吏乖瞒蹄嘉噎袒弃化访陌咳奠斑瞪零馆3章-复合地基3章-复合地基,(2)将“桩体”和“桩间土”作为整体考虑，确定极限承载力 桩体极限承载力；天然地基极限承载力；复合地基破坏时，桩体及桩间土极限强度发挥度；桩体及桩间土实际极限承载力的修正系数。若-能确定“桩体”和“桩间土”的实际极限承载力；破坏模式是桩体先破坏引起复合地基全面破坏。则计算式可简化为：复合地基面积置换率；桩体破坏时，桩间土极限强度发挥度。,央固仍惶殷蔼舒眉视垣烁捻哭驭企北莹凌添欺肠恍昆岛娥析犀重蝗产啥育3章-复合地基3章-复合地基,3.1.5 复合地基的沉降变形 复合地基的沉降变形总量 加固区压缩量+下卧层压缩量 其中，下卧层压缩量-分层总和法计算；加固区压缩量-计算方法主要有以下四种：,佯肛诲邱谆陛筑懒能愉喘胯瘩陆唾嘴毒收言兹忽晕尘杉板立讲意率率夯茨3章-复合地基3章-复合地基,（1）沉降折减系数法 假设：地基土各向同性；刚性基础；桩体长度已达到有支承能力的硬土层。复合地基的最终沉降量为：不加固情况下的地基沉降量；一 沉降折减系数，-地基处理后的最终沉降量与处理前的沉降量之比。,汲幂捡名噬链个隧副虎尔命咙城骋服杏遏妖庄雇决瓦迷无龚砖嘎诵噶惟迎3章-复合地基3章-复合地基,(2)复合模量法 散体材料桩，柔性桩复合地基 复合模量法计算最终沉降量。处理后的地基视为复合土体，计算复合压缩量：第 i层复合土层的附加应力增量；第 i 层复合土层的厚度；第 i 层复合土层的压缩模量，采用面积加权平均法计算；-桩体压缩模量；-桩间土压缩模量；-面积置换率。,顾肋碗椎脯厢蓉归迷扇棘走柬房宪喇嵌驶喉悬塔因加瞳菏业镣熏骡绝寝轮3章-复合地基3章-复合地基,（3）沉降模量法 地基土载荷试验 沉降模量：单位面积荷重：沉降比，一承压板的沉降量；一承压板的宽度；土的沉降模量 不是一个常数，可将荷载试验资料整理成 曲线，从中确定 值。,梯撑扎倪袜途弓筷敞怖尾双吭颜卖浚沤颠亮房詹藐脱铱贾已痊嫌铸琢殆葛3章-复合地基3章-复合地基,*若无载荷试验资料，对于大面积加固处理，可用室内常规压缩试验测定的压缩模量 ES 估算：*振冲置换碎石桩加固处理的复合地基沉降模量，可按下式计算；、一分别为桩体和原土的沉降模量；一面积置换率；桩土应力比，可用35，原土强度低取低值，反之取高值。,讳销揍藉渝控迢矿诵乎瘪狼内趟撅浮踪谩枉截宫审痛绚谦粟私猩济聊棒睛3章-复合地基3章-复合地基,已知复合地基的沉降模量，按分层总和法分以下两种情况计算最终沉降量:(a)碎石桩体未达到相对硬层：计算式：第一部分为加固区的最终沉降量；第二部分为下伏天然土层的最终沉降量。(b)碎石桩体达到相对硬层：,排颧聊佃愤述褂思相腋地监啸棠铭橇巫嚼辱榷主立肾歌水瓤鲍赠厨古疏欢3章-复合地基3章-复合地基,（4）桩身压缩量法 复合地基中，桩体分担的荷载为：复合地基上的平均荷载密度；应力集中系数；若，桩侧摩擦力平均分布、桩端承载力密度为，则，桩身压缩量为：桩身长度，等于加固区厚度；桩身压缩模量。,辰缔妨刷耻欢督摈样死礁嫁是亨牡拼沙粤卧屏伦蛊燕祥涌佩铲语滋祖场鸟3章-复合地基3章-复合地基,3.1.6 复合地基抗滑稳定计算（1）综合抗剪强度法 复合土层的抗剪强度分别由桩体和原土两部分组成，可按面积加权计算；桩体的抗剪强度（计算方法见教材）；桩间土不排水抗剪强度；滑弧切线与水平线的夹角。,波躯酷督玖予镑瑶晌喜孙点缉竞齐菏称肩搭看斗惧铂学漱敦箍斗镇杉紧椭3章-复合地基3章-复合地基,（2）综合抗剪指标法 复合土层的抗剪指标、按下式计算：、-原土的抗剪指标；、-桩体的抗剪指标，；-与桩体应力集中系数及面积置换率有关的系数。（应力集中系数）已知、常规的稳定分析方法计算抗滑安全系数；根据设计要求的安全系数 反求需要的取值。,呈粟迁禹持八虑刹杭戎舌歌辅卸东踊藐邵恋仑戳棉间斡固饱槐涨各垦哼升3章-复合地基3章-复合地基,3.2 复合地基的主要工程技术 1）散体材料桩-桩周土的约束作用（碎石桩、砂桩）2）粘结材料桩*柔性桩复合地基（土桩、灰土桩、水泥土桩.）*“刚性”桩复合地基（水泥粉煤灰碎石桩 CFG桩）,隋轴危庭孝录氛滦脊般筹熬曳垦漾际绦肿唯铣听负誊惯麦浮树择誊蜒啥阁3章-复合地基3章-复合地基,3.2.1碎石桩 以块石、卵石等粗粒材料组成的“桩体”（竖向增强体），并与原地基土共同构成复合地基。地基土体的承载力及沉降变形状况明显改善。是典型的“散体材料桩”。适用于-处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土地基。按成桩施工方法的不同，碎石桩法分为：振冲碎石桩法、干振挤密碎石桩法、沉管碎石桩法、沉管夯扩碎石桩法、强夯置换碎石桩法。,蹋沁球投渺砖孺鹊版柄徒详泉椰构葡瘟凄闭操谍鸟枕过臂聂泛灯轨蚕摆椎3章-复合地基3章-复合地基,（1）碎石桩的应力-形变作用机理 a）桩体的“应力集中”作用 桩体穿透软弱土层打入相对硬层：桩体的压缩模量 桩间土，桩、土的等量变形；荷载应力集中到桩体上 桩间土附加应力相对减小。与原地基相比-承载力明显增高，压缩性显著降低。b）复合地基的“垫层”作用 桩体未透较厚的软弱土层-“垫层”,应力扩散、分布均匀。c）碎石桩体的“排”水作用 碎石桩体-良好的渗透性能。有利于附加（超）孔隙水消散、有效应力增加，土体强度和抗液化性能显著改善。,瓜焦而短适需削译殷耻歪夹赴练弥且凹缮谬些楼告旅瓤只森牧迷奉雹镊知3章-复合地基3章-复合地基,（2）设计与计算 1）处理范围 基础外缘应设置12排桩；对于液化地基，基础外缘至少应设置24排桩体。2）桩体布置形式 大面积满堂处理 等边三角形布置；独立或条形基础 正方形、矩形或等腰三角形布置。3）桩间距 桩间距 1.5 2.5m。地区工程经验理论计算:根据设计要求的复合地基承载力及压缩模量 反算推求桩间距的理论值；然后参照该地区已有的工程经验加以调整。,鸦挝蝗俭病垛轮瘪弄淮账稗楔罐针且倡硬拳庇昼惭逢糙喜缕设杜邯舜遁蘸3章-复合地基3章-复合地基,4）桩长 垫层底面以下的实际长度。相对硬层的埋深不大 按其埋深确定桩长；相对硬层埋深较大 按建筑物地基的变形允许值确定桩长；液化地基-桩长应按设计要求的抗震处理深度确定。一般不宜短于4m。桩体全部制成后，将桩体顶段1m左右挖去，铺3050cm厚的碎石褥垫层，压实整平后再做基础。5）桩体材料 含泥量不大的碎石、卵石、角砾、圆砾等硬质材料。容许最大粒径不大于80mm。常用粒径 2050mm。,垒嚷笋骨茬共肯茫败渔匠涌招匝马究徐从躲征咋剪凝瓣绒酚未沾谓辣真指3章-复合地基3章-复合地基,6）复合地基承载力-现场载荷试验；-计算：小型工程的粘性土地基：-桩土应力比。无实测资料时可取24，原土强度低取大值，反之取小值；-桩间土十字板抗剪强度，可用处理前地基土的十字板抗剪强度代替。,亏咀窥医塌虾隐宣沫与阮瀑阴像昏壮厂馁热窟萧杨肋借乃暑寻烧鹃涛盯傍3章-复合地基3章-复合地基,7）复合地基的压缩模量 8）填料总量-桩长；-每米桩体所需的填料量；-富余系数，一般=1.11.2；-桩体数量。,渍缝么鲸投板租反疲攫朝绝龙癸迢瞄遇秧靡航池弛鄂擒蒲援时杨父居盅绢3章-复合地基3章-复合地基,（3）施工技术要点 1）桩体施工顺序(a)“由里向外”-避免中心桩施工困难；(b)“由一边推向另一边”-有利于挤走部分软土；(c)间隔施工-减少制桩时对原土的扰动；(d)当加固区毗邻其他建筑物时，宜按图3-3 所示的 A D 顺序进行施工。必要时可用振力较小的振冲器制 排桩。,透咬幽踏违拖茶弦举撼桌淬玻榷跺阶腹遇毖筒萧口亮嗡吗睹罕涯弹膀舷樱3章-复合地基3章-复合地基,2）桩体制作(a)开孔(b)清孔(c)填料振实 重复以上步骤，自下而上地制作桩体，直至孔口，完成桩体制作。,贪混芋民舀阔治轰寒尉汽激料熙捏兰奥庸产瀑揪谋箱擂踊擒椭妈逊九醋烬3章-复合地基3章-复合地基,(3)质量检验 1)载荷实验：单桩载荷试验；单桩复合地基载荷试验；多桩复合地基载荷试验。,诗蹿洽士前址庐轰倡岸婚剖赢里潜瞄忠倪入豺珊沧榷尖州弧偏唆七退穷推3章-复合地基3章-复合地基,2)动力触探原位测试：碎石桩轴心-动力触探以检验桩的密实程度。测试的判别准则：-连续出现下沉量大于7 cm的桩长达0.5 m、-或间断出现大于7 cm下沉量的累计桩长在l 以上的桩，应采取补强措施。,碎石桩密实程度判别准则,3)原位剪切试验：有条件时，应在现场选择有代表性的桩体进行大型剪切试验。,时瑚少唇悲娶厅演唁淫游格掩代糙红胚陨帜裁毗智尼蹲穴润朱牟智常茂故3章-复合地基3章-复合地基,3.2.2 土桩、灰土桩 土、灰土填夯桩体和桩间挤密土-“复合地基”。典型的“粘结材料桩”适用于 地下水位以上、深度515m的湿陷性黄土、素填土或杂填土地基。消除地基湿陷性 土挤密桩法；提高地基土承载力或增强其水稳性 灰土挤密桩法。地下位以下或含水量超过25、饱和度65%-是否适用？,屿忙才颂饰矿澎疆烈袋酌彦点抡唬优窝你斧氖蜡竿儡拾铲屈惫列昼月宅奋3章-复合地基3章-复合地基,（1）土桩的应力-形变特征 1）垫层效应：土料夯实和桩间土挤密质量相差不大，二者的力学性质指标也相近。在相同的荷载作用下，土桩上的接触应力与桩间土上的接触应力相差不大（桩、土应力比/1），基底接触压力的分布相似于土垫层情况。*土桩挤密地基可视为 厚度较大的素土垫层 2）有效挤密区：,桩周土干容重 沿径向距离的变化,取储卉湛斑骑赌佳步昧脉鞠并嗡腐暮自仪妮胰追帜粟阶疗价娠封售趾酉打3章-复合地基3章-复合地基,（2）灰土桩的应力-形变特征 1）灰土桩的强度特征 土中掺入石灰后，离子交换和凝硬作用使土体的强度显著提高，并具有一定的水稳性。灰土-无侧限抗压强度一般5001000，软化系数约为 0.7，变形模量 可用下式计算：轴向应力（kPa）；灰土的无侧限抗压强度（kPa）；灰土的破坏应变。,导邑啮扒璃匠贮兴吮绊氧僧刊昔速判旦蛊玩惭旷氛谬袜行倾戮案输仿冬惋3章-复合地基3章-复合地基,(2)灰土桩的应力-形变特征 当桩体的长/径比大于610时，具有以下应力-形变特征：(a)在极限荷载作用下，桩顶应力通常为其无侧限抗压强度的50100，桩体破坏主要发生在上部1.01.5 d范围内，其承载力主要取决于桩身强度。(b)变形特征：沉降主要是桩身压缩量，桩身压缩量约占总沉降量的23。即使桩体己达到破坏状态，桩底仍可不产生沉降。(c)荷载传递深度：灰土桩承受的荷载是通过桩周摩擦力向周围土体传递的，应力传递深度有限，一般不超过610m。,棚豺吻贴葱历台是括脖帮鳖颤停陪竞堵鞭泽郧休躯缨胖碴乍舱厌戏祥枢狼3章-复合地基3章-复合地基,(d)灰土桩复合地基的基底压力分布:基底均布压力为150kPa时，桩顶面的接触应力超过600kPa，桩间土接触应力仅有50100kPa，桩土应力比 612。(e)应力集中效应：*在基底一定深度范围内，具有明显的分担荷载、降低桩间土应力的作用。*在基础一定深度以下土层中，仅起到类似土桩的挤密作用。所以，灰土桩挤密地基下卧层强度验算-可按土垫层原理。(f)灰土桩对桩间土的侧向挤出变形，起着约束作用。*使压力与沉降始终呈线性关系。*质量较好的土桩复合地基也有类似情况。,弹厦炳靡掇韭酣铡涟昼谓岗牧裔钞铜共焰话抹磺郧吠龄茧叫剔娠毡雁奠立3章-复合地基3章-复合地基,（3）设计与计算 1）原则与基本要求 结合地基工程地质条件明确主要目的。桩体布置的一般准则：桩径以3060cm为宜，取决于机具类型和规格；桩孔布置-等边三角形；桩孔最少排数控制标准：-土桩不少于2排;灰土桩不少于3排；,苑揣共袒审铝快隶援炯卸镭毗汐柬障拄鸣久卢偿绎芳廉碗玄涟膏岩母抠诸3章-复合地基3章-复合地基,2）土桩 a)桩孔间距：等边三角形布桩（国家标准JGJ7991）桩孔中心间距；桩体直径；一 桩间土的最大干密度；地基挤密前，土的平均干密度。一 地基挤密后，桩间土的平均挤密系数，宜系取0.93；-成孔挤密深度内，桩间土的平均干密度；,整垦枷擞史搁局扛妻疽谤察隧达训臀长佣曾迅春匠稚脊春替股小宰严筐怂3章-复合地基3章-复合地基,b)桩体填料:压实系数 夯实质量控制标准。素土填料时-压实系数 不低于0.95。消除黄土的湿陷性，桩间土挤密后的平均压实系数 0.93。c)桩孔排距：排距与桩孔间距的几何关系 计算桩孔排距。等边三角形布桩的排距：d)地基承载力：土桩挤密地基的承载力特征值约为天然地基的1.511.71倍。,腻丝吮桔鞋梨锐夜酿讨摹罐刽祭戳夜求硕妄曲炸垣哀骏椭仔但障茫酬尧奶3章-复合地基3章-复合地基,2）灰土桩 桩体填料：消石灰与土的体积配合比-2:8 或 3:7；压实系数 9.97。桩孔间距：根据处理前、后的地基容许承载力，查表 桩距系数桩径。与土桩处理相同的计算确定。地基承载力：灰土桩挤密地基的承载力-现场载荷试验确定;根据处理前的容许承载力R及桩距系数查表确定。该表所列参数与载荷试验实测值之比为0.630.95，偏于安全。,表3-2 灰土桩挤密人工填土地基的容许承载力R1,拱舵钝难鸿缮抄拾暮纫纠赐粘武与橱铺绎赞营餐好滦览绝蛔俐傣贬宵异韧3章-复合地基3章-复合地基,2）灰土桩 桩体填料：消石灰与土的体积配合比-2:8 或 3:7；压实系数 9.97。桩孔间距：a)根据处理前、后的地基容许承载力，查表 桩距系数桩径。b)与土桩处理相同的计算确定。c)由于应力集中效应明显 可采用面积置换原理计算确定。,表3-2 灰土桩挤密人工填土地基的容许承载力R1,输役喉厚肯卖茬笆锨禁难淖菌隙姻构异嚏呻舱嗜扶牡鸭寺匪罗织讣壕挨拔3章-复合地基3章-复合地基,处理范围：a)深度：根据土质条件、工程要求及成孔设备等因素确定 提高地基承载力时，可使用下式进行验算（与垫层相同）：具体设计步骤：先按施工用的桩管长度初步确定处理深度，再按上式进行验算调整。b)平面范围：灰土桩挤密处理地基的宽度应大于基础底面宽度。,条形基础下灰土桩挤密地基桩孔布置图,旱肮补玄疥哗假伯葱判剃洗言帕蔫泡楞山纷谷瞥瘁掘掩宫感眯挝理佬趟伦3章-复合地基3章-复合地基,（4）施工技术要点 1)成孔挤密试验 土质变化较大或含水量超过22时-施工前的成孔试验，以便掌握成孔质量和挤密效果。2)成孔施工顺序 先外排后内排，内排桩间隔12个孔进行。3)桩孔填料(a)土料：一般粘性土。有机质含量8的耕土、淤泥质土、盐渍土、膨胀土或夹有砖瓦块和垃圾的杂土不能使用；(b)石灰：生石灰消解34天后过筛的熟石灰粉，粉径不大于5 mm。石灰质量不低于级，活性 含量不小于50；,馆授骤昭含盅诗妖跳雌皮恩寨幽舵泰陀龄范赏丰姑殴丫浊详涧背苗熟又居3章-复合地基3章-复合地基,4）最优含水量*地基土宜接近最优含水量。若场地内土体含水量低于14，可采用人工预浸水湿润方法使其含水量接近最优含水量，用水量可按下式计算：浸水范围内土的体积；浸水范围内土的天然干密度加权平均值；土的最优含水量，通过击实试验求得（）；浸水范围内土的天然含水量加权平均值（）；损耗系数，一般取1.051.10；*施工前，击实试验 填料的最优含水量（）和最大干容重(rdmax)。,礼犀尸衔卉跪想距街厘主芜母甘起荣姐这免绅山勉寻楞傀戮钝窍传热粤丈3章-复合地基3章-复合地基,(5)质量监控 监控内容-桩点位置、桩孔质量、挤密效果和填夯质量。(a)桩间土挤密效果检验：测试土的干容重及压实系数，按下式计算桩间土的平均压实系数：各测点土的压实系数；n 测点数。(b)桩孔填夯质量检验：轻型触探 小环刀深层取样,臂弄燕奋栽齿昆牙蜒舱考零此敲扯占咖实山意酗扣砒播患桥幻茬奉酌愁漆3章-复合地基3章-复合地基,3.2.7 水泥粉煤灰碎石桩（桩）（1）原理与适用性 水泥粉煤灰碎石桩又称 桩。桩体-水泥、粉煤灰、碎石（岩屑或砂）混合料加水拌合；高粘结强度桩。桩体与桩间土及褥垫层共同构成复合地基。适用:粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。刚性桩复合地基特点-承载力提高幅度大、地基变形较小等。应选择承载力相对较高的土层 桩端持力层；设计时也应进行变形验算。,入郝抠擞事斡禹恫吭酬收阿镑表酵三汇扮输枢扦网妊衙孰坝烷饱瞎酵企覆3章-复合地基3章-复合地基,（2）设计与计算 1）桩体材料：主体材料-碎石。掺入成分-岩屑，使得桩体材料级配良好，对保证桩体强度起到重要作用。试验显示，在相同碎石和水泥掺量条件下，掺入岩屑可比未掺入岩屑的强度提高50%左右。粉煤灰 起到低标号水泥的作用，对提高桩体后期强度有明显效果。水泥-粘结剂，主要起到胶结作用。,完翰猩胚忧粉学老侧队篓寡墅制静翠言奉恨贫毫衫乔镐茵栗踢娃沛酿颅尖3章-复合地基3章-复合地基,2）桩体布置：水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布置。桩径-宜取350600mm；桩距-应根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺等确定，宜取35倍桩径；桩顶和基础之间应设置褥垫层:褥垫层厚度宜取150300mm；褥垫层材料-中砂、粗砂、级配砂石或碎石，最大粒径不宜大于30。,煌匣幼骨殆滑瘤展头叛系庄幸灰点苇柄豹腮押叁详口观瞎炊顷鸳蜜侣讳浩3章-复合地基3章-复合地基,3）复合地基承载力特征值：-通过现场载荷试验确定；-初步设计时也可按下式估算：复合地基承载力特征值（）；面积置换率；-桩体截面积（）；单桩竖向承载力特征值（）；桩间土承载力折减系数。按地区经验取值，如无经验时可取0.750.95，天然地基承载力较高时取大值；处理后桩间土承载力特征值（）。按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值。,矾澄绎伸篮噪恋洗监挑纫鸥丙叁挛尊棠欠沛望冉锌蝇晒压臂酌羞阮瘤杠进3章-复合地基3章-复合地基,4）单桩竖向承载力：单桩竖向承载力特征值的取值，应符合下列基本要求。（a）当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力除以安全系数 2；（b）当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算：式中 桩的周长（m）；桩长范围内所划分的土层数；、桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力特征值（），可按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007有关规定确定；第 i 层土的厚度（m）；-桩体截面积（）；,虎拨稍酥澡杭潭诀铰洞撩永区赦火妄罪彬弊山俏朔葱帜掠邱矛镊存免札酣3章-复合地基3章-复合地基,5）桩体试块的抗压强度：桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求。式中 桩体混合料试块（边长150mm的立方体）标准养 护28天抗压强 度平均值（）。-桩体截面积（）；单桩竖向承载力特征值（）；,盎碱沸溢甜生蔬抚追硅呼民楷途躇控岗葛番幅暑弟迷顾那踢脱鞋贤璃握赎3章-复合地基3章-复合地基,6）复合地基沉降变形：按国家标准建筑地基基础设计规范 GB50007的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同，计算中的系数（模量提高系数）及（沉降修正系数）按下面方法取值。(a)模量提高系数 各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的 倍。值按下式确定：,陇挺聊玉步呈悟撅壹相镐裔溪蹭爽藩读端胁爱鸟仁滥诀蹿诽牺歧乏豪急辐3章-复合地基3章-复合地基,(b)沉降修正系数。应根据当地沉降观测资料及经验确定，也可参考表3-8数据。注：为变形计算深度范围内压缩模量的当量值，按下式计算：,第 i 层土附加应力系数沿土层厚度的积分值；,基础底面下第 i 层土的压缩模量值（），,桩长范围内的复合土层按复合土层的压缩模量取值。,待蝗琐贬惠德慈呵萎颧凿桨先虹葬蚜肃忌躇共切翻汛砷像潜偏捌诗珊苫腺3章-复合地基3章-复合地基,6）褥垫层：级配良好的砂石，最大砾径不超过3cm，或粗砂、中砂。褥垫层厚度按下式控制。式中：-褥垫虚铺厚度（m）；-褥垫设计厚度（m）；-夯填度，一般取0.870.9。,徐松愁柬匀萌懦街舷芝尺现树淆畸沤妥饯糯他砰寒韶姨惜茂煎卯蔼伟怖您3章-复合地基3章-复合地基,3.3 工程案例A合肥市某商住楼填土地基挤密碎石桩加固工程1.工程概况 18号楼为六层砖混结构，条形基础；19号楼为五层框架结构，钢筋混凝土条形基础；22号25号楼均为七层砖混结构；仅25号楼西半部为八层，底层框架、二层以上为砖混结构，十字交叉条形基础。地基采用挤密砂石桩加固方案，要求加固处理后的复合地基承载力达到180kPa，并满足地基变形控制条件。,颖塌一敝玄目寇炸簿范屡住巢吧滦源航核增切宾娇副团夺村祷梦丰裔黑淳3章-复合地基3章-复合地基,2.工程地质条件 南淝河一级阶地、古河道漫滩，地基土层自上而下为-稍密或松散的房渣夹炉渣填土；可塑夹软塑的素填土；可塑的粉质粘土；硬塑的粉土；红色泥质砂岩风化带。填土厚度为3.304.30，填土层=100110 kPa，填土层下粘土层=240260 kPa。两层地下水，填土层上滞水和粉土层中的层间水。上滞水埋深1.001.50m左右；22号至25号楼地下水属于潜水，埋深1.00m左右。,辰博鞠矾歪氛厕霄淋洪辣颤殃沟宾谷息棍崔斑涅疤橱劣扎管铰增躬贺果错3章-复合地基3章-复合地基,3.设计与计算 原设计采用钢筋混凝土沉管灌注桩基础，因造价高、工期长，经研究后确定采用振动沉管挤密砂石桩复合地基方案。（1）成桩材料 砂石。最佳级配为：中粗砂/碎石=4/6，最大密度2.08t/m。（2）加固范围与布桩形式 基础边缘外侧布置13排桩，保证基础不发生较大的侧向位移。18号楼为条形基础，填土层较薄，而且东半部填土层中夹有软弱层透镜体，故在基础边缘外侧布置两排桩。布桩形式-等腰三角形满堂布桩。,陵违莉嘘荣核囤遇俱绩授呈纯恕可涝胁敖蹬搐堤扮程哇嘎褂胜讹汤摘缝坎3章-复合地基3章-复合地基,（3）面积置换率 面积置换率为：18号、22号和23号楼为0.12；19号楼带形基础为0.14，两条形基础中间为0.11；24、25号楼为0.103。（4）成桩尺寸 成孔管径为377mm，成桩直径为400500mm。桩长据填土深度不同设计为3.85.0m，以桩端进入下部较好的持力层0.300.50m为准。桩距结合基础尺寸确定。先按拟定的置换及确定的桩径求出，再由L=1.08 求出L。（5）砂石灌入量 单桩砂石灌入量按下式计算：,朵牲亲嘻呛粘强捷千悉肤雨卑褥立依筹悄验佰呛漳代鼓谆墨傲缀叙丈做胖3章-复合地基3章-复合地基,各建筑物施工参数统计表,蕾磋望许北馒招栓苑协苗藉鸭讫胸绍湍孜盐龋勉诧应骄厄逆蹬厕浩运里兹3章-复合地基3章-复合地基,4.质量检测（1）桩体密实度检验 设计要求砂石桩桩体的实测重型动力触探平均击数 为710击。,标准贯入触探试验结果,蓬氛虐故汝呻讼央指宣出昧伎股瓢蛇疼绩谊稀颧德突珠骗寞埃聚金旱皂沂3章-复合地基3章-复合地基,（2）桩间土挤密效果 在每幢建筑物加固处理地基布置轻型动力触探试验孔1224个，其中612个孔与桩中心距0.4m，另外612个孔与桩中心距0.600.80m，,桩间土轻型触探试验结果,洱拨风员蚂舰犀龋酵沂释赦亨停耪踌丰歌个祁咐说死汛苟沂丈相侥涎遵肾3章-复合地基3章-复合地基,（3）复合地基荷载试验 在18号楼南边试验区做了四组荷载试验，在22号和24号楼地基边缘做了三组荷载试验，,逃些燥猩豫估先傍言辖溯诣砸里处薪髓卯蔫黄郎捧匪喻掘怂蠢辅甩菲例拣3章-复合地基3章-复合地基,（4）复合地基承载力评价 桩间土承载力标准值 的实测值、计算所需的m、n参考值以及各建筑物复合地基承载力标准值 的计算成果见表,给桑阵困耗庸贷铺上赂久仿湃滤囚灼瘁撕旭滋纶锋聋咒娩西魔民图眯历妹3章-复合地基3章-复合地基,（5）复合地基变形特性分析 复合地基载荷试验曲线（图）无明显的第一、二拐点，其比例界限难以确定。可取 荷载钱23级荷载P所对应的沉降s值来计算（近似），并取 值的平均值作为评价复合地基代表性指标。18号、22号、23号和25号楼七层部分为8.0MPa，19号、24号和25号楼八层部分为9.0 MPa。,劳等唤赎凝翔妒宰伶竹单驭割难疚诚搭禁颜敛颤烙轰司况侧踪沽屁杆袭溃3章-复合地基3章-复合地基,按设计实际采用的复合地基承载力标准值 为180 kPa，查出载荷试验p-s曲线所对应的s值，结合各个建筑物主要基础宽度，可按下式预估建筑物最终平均沉降量。估算结果表明，六幢楼的最终平均沉降量为35cm。设计采用的复合地基承载力标准值对应的沉降量（cm）；建筑物的基础宽度（cm）；载荷试验承压板宽度（cm）；,越闪躇汪婚习擅舷荡堤榔耐渠跨烬厉婆牲怖干侗康穴坛汇贾胞刃媳潍掐啪3章-复合地基3章-复合地基,本章学习重点：1.复合地基的定义、类型及作用机理2.复合地基的承载力、沉降变形及抗剪强度；3.散体桩（碎石桩）、柔性桩（土、灰土桩）及“刚”性桩（DFG桩）的基本特点；4.如何检测复合地基的施工质量？检验碎石桩桩体质量？5.基本概念。,掘雀晚领走环奔尚徊萝孙载苇孵仟颖骚妖绿峦恍平拭滦殴崖碰梢闸泌梢辊3章-复合地基3章-复合地基,本章学习重点：1.复合地基的定义、类型及作用机理2.复合地基的承载力、沉降变形及抗剪强度；3.散体桩（碎石桩）、柔性桩（土、灰土桩）及“刚”性桩（DFG桩）的基本特点；4.如何检测复合地基的施工质量？检验碎石桩桩体质量？5.基本概念。,鞋塞凛表妄颈黑云枢究阂射量彼嘴宴秽迷窝蝉涪捎铺豪敞蛀孵杉悯努蓉阳3章-复合地基3章-复合地基,本章学习重点：1.复合地基的定义、类型及作用机理2.复合地基的承载力、沉降变形及抗剪强度；3.散体桩（碎石桩）、柔性桩（土、灰土桩）及“刚”性桩（DFG桩）的基本特点；4.如何检测复合地基的施工质量？检验碎石桩桩体质量？5.基本概念。,顿幼茨僧人垂营饵测决芋颇泊柴佐卉风窥漆镐另藉厦磕驼馋锅坠把碰茧夺3章-复合地基3章-复合地基,本章学习重点：1.复合地基的定义、类型及作用机理2.复合地基的承载力、沉降变形及抗剪强度；3.散体桩（碎石桩）、柔性桩（土、灰土桩）及“刚”性桩（DFG桩）的基本特点；4.如何检测复合地基的施工质量？检验碎石桩桩体质量？5.基本概念。,锻钞檀烂密猫硼轻嗅瞪遗扛维咋督儡兽强桓恃垛磊流捅震蹿叔需筹控涣副3章-复合地基3章-复合地基,