粉喷桩软基处理的优化设计研究.pdfVIP

维普资讯 第6期 广东土木与建筑 No．6 2007年6月 GUANGD0NG ARCHIrECrURECIVILENGINEERING JUN2007 粉喷桩软基处理的优化设计研究 李志远 (广州市第二市政工程有限公司 广州510060) 摘 要 ：从研究粉喷桩复合地基的荷载传递和沉降方面入手 ，分析论证粉喷桩的有效桩长，再根据复合地基附加 应力分布来确定粉喷桩复合地基加 固区上、下部分界面，提 出以沉降变形控制的优化设计方法。 关键词 ：粉喷桩 ；软基处理 ；设计 加 固区第 i层土复合土层压缩模量可通过面积 1 引言 加权法或弹性理论表达式进行计算。假定水泥土桩 面积置换率为 m。则 ： 沉降变形是软土地区建(构)筑物和道路路基设 =mEp+(1-m) (1) 计中需要考虑的主要 因素之一 ．对沉降变形的研究 式中：E为桩体的压缩模量(MPa)；E 为加固区范围 历来是岩土工程学术界和工程界研究的主要课题 内第 i层土层的压缩模量 (MPa)； 然而 ．实际工程 中粉喷桩复合地基设计 除了承载力 2．2 等效实体法 应满足要求外．还要进行变形验算 ．但 以沉降控制粉 作为 《建筑地基基础 喷桩复合地基 的设计方法还不十分完善 ．基本上依 设计规范》中的刚性桩群 靠经验公式。 目前粉喷桩复合地基的计算结合 国内 桩沉降计算方法 ．将复合 外粉喷桩的研究发展趋势分析 ．还存在着许多亟待 地基加 固区视为一等效 解决的问题 。如粉喷桩的荷载传递规律、复合地基 的 实体 ．作用在下卧层上的 一LpI 沉降机理以及最优置换率的选择等 荷载作用面与作用在复 复合地基的沉降主要是由于下卧层的沉降引起 ． 合地基上相同(如 图 1)。 附加应力是产生地基沉降的主要原因 理论研究和 在等效实体四周作用有侧摩阻力。 现场实测均表 明。水泥土桩复合地基的桩体变形、轴 力和侧摩阻力主要集中在粉喷桩一定范围即有效桩 3 有效桩长分析 长以内。为此 。笔者通过 以沉降为控制指标计算粉 喷桩复合地基 的沉降．提 出了该复合地基变模量 的 3．1 荷载传递 优化设计方法 桩侧摩擦力的发挥依靠在荷载作用下桩土间存 在相对位移趋势或产生相对位移．对于水泥土半刚 2 复合地基沉降计算 性桩 ．桩周土间的相对位移 自上而下逐渐减小 ．则桩 侧摩擦力也 自上而下逐渐减小 若桩长较大或荷载 复合地基沉降量 由加 固区沉降S和下卧层沉 较小．则在桩身某点以下的部分桩体不产生压缩，且 降 s|组成 ，S的计算可采用复合模量法和桩身压缩 桩周与土之间无相对位移趋势 ．此时该截面处桩侧 量法等 ，s|的计算则采用应力扩散法、等效实体法、 摩擦力和桩端阻力均为零 对水泥土半刚性桩可定 当层法、有限元法等，其中以复合模量法和等效实体 义桩顶侧摩阻力达到极限摩阻力时．桩身某处侧摩阻 法在常用工程规范中较多采用。 力尚为零的桩身长度 为有效