CFG桩复合地基关键技术问题研究

摘要

近年来,城市不断发展,拟建物高度不断增加,天然地基土强度及变形不能满足要求,CFG桩(cement.flyash.gravel pile,水泥粉煤灰碎石桩的简称)被广泛地运用于多层建筑、高层建筑的地基处理,通过大量的试验研究与理论分析,已取得了较丰富的实践经验。工程中,如何选取CFG桩岩土参数、如何准确确定CFG桩复合地基承载力、如何编制适宜的施工方案,直接关系到工程安全、投资和进度。本文首先总结了近年来CFG桩复合地基理论、工程经验及其发展现状。对较多工程CFG桩复合地基载荷试验数据、P~S曲线特点进行研究,对利用载荷试验得出复合地基承载力特征值的方法进行了系统地研究、归纳总结;提出了桩土应力比、桩土压缩模量比的简捷计算公式。CFG桩施工之前,对桩周土、桩端土进行了大量的标贯试验或重型动力触探试验;施工取土时,对土层进行了分层和鉴定;施工之后,对桩周土进行标贯试验。后分别提供施工前及施工后桩间土承载力,统计分析提出了CFG桩复合地基承载力特征值估算公式中参数fsk的增大系数α的取值建议(α为CFG桩加固地基后桩间土承载力特征值与天然地基承载力特征值的比值);再根据载荷试验资料得出各CFG桩复合地基承载力特征值,计算单桩承载力,计算统计出CFG桩极限侧摩阻力标准值增大系数λ1、极限端阻力标准值增大系数λ2(λ1、λ2分别为CFG桩极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值与人工挖孔桩的极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值的比值)。对CFG桩法处理地基方案编制过程中部分不易解决的难题、施工过程中部分不易操作、易留安全隐患的环节,作了系统的分析,并提出了相应的解决方法;通过本文的研究,使载荷试验方法确定CFG桩复合地基承载力特征值与实际更加吻合,估算CFG桩复合地基承载力特征值公式中参数的取值更加准确,处理方案的编制更加严谨完善,施工质量更能得到保证。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 CFG 桩复合地基的研究现状及问题的提出

1.1.1 CFG 桩复合地基的性状及承载机理

1.1.2 CFG 桩复合地基承载力确定

1.1.3 CFG 桩复合地基沉降计算方法简介

1.1.4 多桩复合地基承载力及压缩模量计算步骤

1.1.5 取土成孔柱锤夯击CFG 桩及存在的问题

1.2 本文研究的主要内容

1.3 本文研究的主要意义

2 CFG 桩复合地基破坏模式与承载力研究

2.1 CFG 桩复合地基的破坏模式及P～S 曲线类型分析

2.1.1 复合地基中桩的破坏模式

2.1.2 CFG 桩复合地基P～S 曲线类型分析

2.1.3 CFG 桩复合地基破坏模式

2.2 桩土应力比及桩土压缩模量比的估算公式

2.3 CFG 桩复合地基承载力确定

2.3.1 复合地基载荷试验

2.3.2 公式估算CFG 桩复合地基承载力特征值

2.4 系数Α在实例中的取值

2.4.1 玉龙公寓工地

2.4.2 玉泉社区安置房

2.4.3 盛泰CLD 未来城16#楼

2.4.4 怡然居二期

2.4.5 系数α的分析

2.5 CFG 桩复合地基的检测宜注意的问题

2.5.1 载荷试验

2.5.2 反射波法测定桩的完整性

2.6 本章小结

3 CFG 桩桩侧摩阻力、端阻力增大系数研究

3.1 玉龙公寓工地

3.1.1 CFG 桩复合地基检测情况

3.1.2 确定复合地基承载力特征值f_(spk)

3.1.3 各试验点的土层情况

3.1.4 求单桩承载力特征值R_a

3.1.5 求极限侧阻力增大系数λ_1、极限端阻力增大系数λ_2

3.2 玉泉社区安置房

3.2.1 CFG 桩复合地基检测情况

3.2.2 确定复合地基承载力特征值f_(spk)

3.2.3 各试验点的土层情况

3.2.4 求单桩承载力特征值R_a

3.2.5 求极限侧阻力增大系数λ_1、极限端阻力增大系数λ_2

3.3 盛泰CLD 未来城16#楼

3.3.1 CFG 桩复合地基检测情况

3.3.2 确定复合地基承载力特征值f_(spk)

3.3.3 各试验点的土层情况

3.3.4 求单桩承载力特征值Ra

3.3.5 求极限侧阻力增大系数λ_1、极限端阻力增大系数λ_2

3.4 怡然居二期

3.4.1 CFG 桩复合地基检测情况

3.4.2 确定复合地基承载力特征值f_(spk)

3.4.3 各试验点的土层情况

3.4.4 求单桩承载力特征值Ra

3.4.5 求极限侧阻力增大系数λ_1、极限端阻力增大系数λ_2

3.5 桩侧阻力增大系数Λ_1、端阻力增大系数Λ_2 统计及分析

3.5.1 增大系数λ_1、λ_2 的变异系数及标准值

3.5.2 数据λ_1、λ_2 的可靠性分析

3.5.3 λ_1、λ_2 建议值

3.6 本章小结

4 CFG 桩复合地基的沉降计算与方案设计分析

4.1 CFG 桩复合地基的沉降计算分析

4.1.1 该计算方法的缺陷及计算精度

4.1.2 公式中ξE_(si) 、ξ的取值

4.2 CFG 桩复合地基方案设计要点分析

4.2.1 CFG 桩在不同土层中的运用

4.2.2 当有多层桩间土时，f_(sk) 的取值

4.2.3 复合土层ξ=f_(spk)/f_(ak),f_(ak) 如何确定

4.2.4 桩的平面布置

4.3 碎石桩、CFG 桩多桩复合地基方案设计分析

4.3.1 承载力计算

4.3.2 多桩复合地基的压缩模量及变形计算

4.3.3 主桩与辅桩的平面布置

4.4 CFG 桩复合地基方案设计步骤

4.5 本章小结

5 CFG 桩施工及工程实例研究

5.1 取土成孔锺柱夯击CFG 桩施工简述

5.1.1 施工原理及过程

5.1.2 夯扩载体CFG 桩复合地基承载力计算

5.1.3 施工机具及配套设施

5.1.4 饱和土层中的CFG 桩的成孔方式

5.1.5 施工参数的确定

5.1.6 施工顺序

5.1.7 褥垫层厚度的确定

5.2 怡然居二期CFG 桩复合地基施工方案及施工组织设计

5.2.1 工程概况

5.2.2 场地工程地质条件

5.2.3 地基处理方案

5.2.4 施工组织设计

5.3 怡然居二期CFG 桩复合地基加固效果

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

A 怡然居二期砂石桩、CFG 桩平面布置图

B 怡然居二期岩土工程勘察报告