褥垫层对CFG桩复合地基承载性能的影响.pdfVIP

第34卷 第33期 山 西 建 筑 Vo1．34No．33 Nov． 2008 · 118 · 2008年 11月 SHANXI ARCHITECTURt 文章编号：1009—6825(2008)33—0118—02 褥垫层对 CFG桩复合地基承载性能的影响 崔 海 霞 摘 要：针对褥垫层是CFG桩复合地基的组成部分，阐述了褥垫层的作用机理，研究了垫层材料-9其受力机理的关系， 分析 了垫层厚度和垫层模量对复合地基承载性能的影响，并指出褥垫层技术是CFG桩复合地基的核心技术。 关键词：复合地基，褥垫层，垫层材料，承载性能 中图分类号：TU473．1 文献标识码：A CFG桩是由碎石、粉煤灰、石屑、水泥和水按照一定的配合比 过度集中而使建筑物墙体开裂。 搅拌而成。CFG桩复合地基则是由CFG桩、桩间土和褥垫层三 以往的工程实践及数值分析证明，不同厚度褥垫层可影响桩 部分组成 ，三者相互协调、共同作用来承受外部荷载。褥垫层技 土荷载的分担。在 CFG桩复合地基中，可以通过调整褥垫层的 术则是形成复合地基的一个不可或缺的重要条件。 厚度来消除地基的不均匀性，调整复合地基的变形。文献[3]中 1 褥垫层的作用 也简要介绍了通过调整褥垫层厚度解决变形的问题在工程中的 成功范例。 1．1 保证桩土共同承担荷载 若复合地基不设置褥垫层，在上部荷载作用下，桩首先发挥 2 垫层材料 作用。随着荷载的加大，桩产生向下的位移，桩间土开始逐渐分 垫层采用何种材料和其受力机理有关。若垫层刚度过大，则 担荷载，但承担的份额较小。若桩体置于较好土层，桩承担的荷 可将其看成基础的一部分；若刚度过小，又可将其看成桩间土的 载将迅速增加，直至达到极限状态。桩端土进入塑性阶段，桩体 一 部分。不管哪种情况 ，褥垫层都不能发挥其应有的效用。因 继续下沉，新增荷载由桩间土承担。在整个承载过程中，桩间土 此，应选择适当的材料，既保证在荷载作用下桩体能向上刺入褥 的承载时间明显滞后于桩体。 垫层，又不使垫层产生过大的变形量，保证桩间土能充分发挥作 设置褥垫层后 ，在荷载的作用下，桩体向上刺人褥垫层中，桩 用。目前，常用的垫层材料有碎石、级配砂石、粗砂、中砂。 身产生负摩阻力，荷载由桩体和桩间土一起承担。随着荷载的增 3 垫层模量对复合地基受力性能的影响 加，刺入量逐渐完成，再继续施加荷载，桩体无法向上刺入，上部负 垫层模量较小时，桩身任意深度处应力均小于模量较大者， 摩阻力区逐渐减小，复合地基的工作状态与不设置褥垫层时一致。 降低垫层模量可缓解应力在桩身的集 中程度，且深度越浅，影响 因此，褥垫层的设置使得桩间土提前进入工作状态，和桩体 越大。 一 起承担荷载。 随着垫层模量的减小，桩顶的正应力迅速减小，当模量达到 1．2 有效调整桩土应力比 一 定数值时这种效果逐渐减弱。同时，桩顶以下某深度处桩体的 CFG桩的桩身模量远大于桩间土，通过垫层的作用 ，可以有 最大应力值也逐渐减小，且减小幅度低于桩顶应力。 效的减小桩土应力 比。随着垫层厚度的增加 ，桩土应力 比减小， 随着模量的减小，桩身最大应力点位置逐渐下移。在实际工 最后趋近于 1。通过调整垫层的厚度可以调节桩土应力比，以合 程中，由于桩周土围护作用的增强，桩体的深层质量较浅层能够 理发挥桩、土的承载力。 保证，桩身最大应力点位置的下移可减小复合地基发生浅层破坏 1．3 改善基础底板的受力状态 的可能。若垫层模量过小，负摩阻区的长