混凝土置换桩在软质岩层地基处理中的应用__墨水学术,论文发表,发(2)

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值不小于4500kPa，中风化泥岩层桩侧极限摩擦阻力特征值不低于100kPa。由于上部荷载要求地基承载力高，若采用以前的复合地基处理方式，则地基承载力不能满足设计要求，若采用桩基础，则成本又太高。因此，在综合考虑这两方面的情况下，提出了混凝土置换桩的概念。本工程设计在保证满足承载力和变形要求的原则下采用混凝土置换桩地基处理方案，依照规范公式计算[2][3]，设计有效桩径为1500mm，桩长不小于12500mm，在建筑物基础内采用等边三角形满堂布置，桩间距为3000mm，且桩端进入中等风化泥岩深度不小于300mm，成桩高度宜比桩顶设计标高高出100～200mm，桩身为素混凝土,褥垫层为C10的混凝土垫层。经计算，将中风化岩层作为持力层后，单桩承载力特征值应大于4500kPa，桩体强度为C20。
　　3.2检测方案及成果分析
　　根据设计要求，由于本工程单桩承载力特征值不低于4500kPa，地基承载力特征值不小于900kPa，桩间地基土（天然地基，密实卵石层）承载力特征值不低于800kPa，设计桩径为1500mm，采用静载的检测方案存在很多困难，根据专家组的评审意见，采用对地基设计计算参数进行检测，根据检测结果复核处理方案的可靠性。具体检测内容为：
　　（1）采用深层平板载荷试检测中风化泥岩的桩端端阻力特征值；
　　（2）采用桩侧摩阻力试验检测桩侧摩阻力特征值；
　　（3）采用浅层平板载荷试检测桩间地基土（天然地基，密实卵石层）承载力特征值；
　　（4）采用低应变反射波试验检测桩身完整性。
　　为了对地基设计计算参数进行复核，检验施工质量，便于分析研究，该工程在4个试验点进行深层平板载荷试和桩侧摩阻力试验、在3个试验点进行浅层平板载荷试，检测成果分别见图1、图2、图3。
　　
　　图1深层平板载荷试验
　　 
　　
　　图3浅层平板载荷试验
　　从图1可以看出，混凝土置换桩的桩端极限端阻力很高，达到了5000kPa，且最大沉降为22.342mm；从图2可以看出，混凝土置换桩桩侧的极限侧阻力可达120kPa，累积位移为28.908mm.；从图3可以看出，混凝土置换桩桩间地基土（天然地基，密实卵石层）承载力特征值达到了840kPa，最大累积沉降为19.525mm；
　　综合比较，桩端端阻力特征值、桩侧的侧阻力特征值和桩间地基土（天然地基，密实卵石层）承载力特征值均满足上部结构设计的地基承载力要求；桩端端阻力特征值比桩侧的侧阻力特征值和桩间地基土承载力特征值大得多，说明在竖向极限荷载的作用下，桩顶荷载大部分由桩端端阻力承受，桩间土承担其中的小部分，而桩侧摩阻力相对桩端端阻力而言非常小；在竖向极限荷载的作用下，桩的累积位移量仅为22.342mm，说明其沉降很小，完全满足建筑物沉降变形要求。
　　此外，对抽取总桩数的10%的桩进行低应变反射波试验成果表明，本工程所抽的31根桩中除3根为II类桩外，其余均为I类桩，表明桩身完整性良好，进一步证明了该地基处理技术的可行性。
　　4    结论
　　（1）经混凝土置换桩处理后的地基承载力显著提高，实际检测测得的桩端极限端阻力大于设计计算要求的单桩极限承载力特征值，说明软质岩层在经混凝土置换桩处理后的地基承载力完全能满足设计要求。
　　（2）针对成都地区特殊的地质构造，混凝土置换桩地基处理技术弥补了其它复合地基对强风化软质岩层进行加固的局限，显著提高了地基的承载力，同时又有施工方便、施工质量易控制、单桩承载力高、工程费用低等优点，经济效益明显。
　　（3）从该工程检测成果来看，复合地基承载力提高幅度大，均匀性好，沉降量小，沉降稳定快，桩身质量容易得到控制。
　　
　　参考文献
　　[1]龚晓南.复合地基理论及工程应用(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
　　[2]JGJ79-2002建筑地基处理技术规范

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