1、多桩型复合地基在许昌地区适用性分析摘 要根据许昌地区地质条件,结合多桩型复合地基适用条件及应用范围分析,对许昌地区推广应用多桩型复合地基提供依据。 关键词多桩型复合地基地基土增强体水泥粉煤灰碎石桩 中图分类号: TQ172 文献标识码: A 随着许昌地区城市框架拉大,建设项目越来多,浅层地基土承载力较低,需要对地基土进行地基处理。目前许昌地区多采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基进行处理,造价较高,工期较长,采用多桩型复合地基在工期、造价、提高承载力特征值、减少变形量方面与采用单一工法复合地基相比有较大的优势。通过对许昌地区地质条件特点的分析,对常用的地基处理方法进行优化比选。 1 许昌地区地层分布
2、许昌地区浅层地基土均为第四系沉积土层由上至下分述如下:粉土层按密实度分为 3 个单元层(1)粉土:灰黄色,中密;层厚2.003.00m。(2)粉土:黄灰色,中密;层厚 3.504.80m。 (3)粉土:灰黄色,密实;层厚 3.505.50m。 (4)粉土:灰黄色,密实;层厚5.507.00m。粘性土层按塑性状态划分为 6 个单元层(5)粘土:棕黄色,硬塑;层厚 3.303.70m。 (6)粘土:棕黄色,硬塑;层厚3.505.50m。 (7)粘土:褐黄色,硬塑;层厚 5.506.00m。 (8)粘土:棕黄色,硬塑;层厚 5.806.50m。 (9)粘土:褐黄色,硬塑;层厚8.5010.00m。
3、(10)粘土(Q3 al+pl):棕黄色,硬塑;层厚8.5010.50m。从地层分布上来看,许昌地区地基土浅层主要由承载力较低(100-130kPa)的粉土层组成,厚度在 12m 左右,中深部由承载力较高(180-250kPa)的粘性土组成,在整体上形成上软下硬的地层分布特点。 2 多桩型复合地基方案分析 多桩型复合地基主要是由同一桩型长短不同,或者两种以上不同桩型组成的复合地基,适用于处理不同深度存在相对硬层的正常固结土,或浅层存在欠固结土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土,以及对地基承载力和变形要求较高的地基。 多桩型复合地基根据场地的地质条件和处理目的分为以下几种类型:(1)长短桩水泥粉煤灰
4、碎石桩组合,主要是处理短桩满足不了建筑物对地基的变形要求时,采用长桩费用又较高。当地基土浅层存在有好的桩端持力层,可以充分发挥短桩优势提高复合地基承载力,利用长桩控制压缩层变形。 (2)水泥粉煤灰碎石桩和静压高强预应力管桩组合,主要是为了提高复合地基承载力和控制变形。 (3)水泥粉煤灰碎石桩和水泥土搅拌桩组合,主要是为了控制变形。 (4)砂石桩与水泥粉煤灰碎石桩组合,主要是为了消除液化,加速地基土固结,提高复合地基承载力和控制变形。 多桩型复合地基的承载力特征值可采用下列公式进行估算。对具有粘结强度的两种桩组合形成的组合型复合地基承载力特征值: fspk=m11Ra1/Ap1 + m22Ra2
5、/Ap2+(1-m1-m2)fsk 式中:m1、m2分别为桩 1、桩 2 的面积置换率; 1、2分别为桩 1、桩 2 的单桩承载力发挥系数; Ra1、Ra2分别为桩 1、桩 2 的单桩承载力特征值(kN) ; Ap1、Ap2分别为桩 1、桩 2 的截面积(m2) ; fsk 处理后复合地基承载力特征值(kPa) ; 桩间土承载力发挥系数。 对具有粘结强度的桩与散体材料桩组合形成的组合型复合地基承载力特征值: fspk=m11Ra1/Ap1+1-m1+m2(n-1)fsk 式中:m1、m2分别为桩 1、桩 2 的面积置换率; 1粘结强度桩 1 的单桩承载力发挥系数; Ra1粘结强度桩 1 的单桩
6、承载力特征值(kN) ; Ap1粘结强度桩 1 的截面积(m2) ; fsk 仅由散体材料桩加固处理后桩间土承载力特征值(kPa) ; 仅由散体材料桩加固处理形成的复合地基承载力发挥系数。 多桩型复合地基的质量检验应符合下面要求:竣工验收时,应采用多桩型复合地基承载力检验,检验数量不得少于总数的 1%;增强体施工质量检验,对散体材料增强体检验数量不少于其总桩数的 2%,对具有粘结强度的增强体,完整性检验不应少于其总桩数的 10%。 许昌地区地质条件特点呈上软下硬的特征,一般小高层经过对浅层软弱土层进行处理后,复合地基承载力均能满足上部荷载要求,但地基变形较大,不满足规范要求,将所有桩体进行加长
7、,控制变形,但又增加了造价,产生了浪费。当采用长短桩组合或水泥粉煤灰碎石桩和水泥土搅拌桩组合时,就能满足变形要求且增加造价较少,同时节约了材料。高层建筑可选用长短桩水泥粉煤灰碎石桩组合或水泥粉煤灰碎石桩和静压高强预应力管桩组合,既能提供较高的复合地基承载力又能控制地基的变形量。 3 结论 在满足安全与节约的前提下,为设计提供依据,选择适宜本地区的地基处理方法,更好地发挥多桩型复合地基在地基处理中应用,通过对许昌地区地质条件的特点分析,提出多桩型复合地基在本地区应用有较大的优势,为地基处理设计提供多种处理方案进行优化选择,也为多桩型复合地基在本地区的推广应用提供了依据。 参 考 文 献 1腾延京等.建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011).中国建筑工业出版社.2011 2腾延京等.建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2012).中国建筑工业出版社.2012 3武威等.岩土工程勘察规范 (GB50021-2001) (2009 版).中国建筑工业出版社.2011