长短桩复合地基设计计算方法探讨
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长短桩复合地基设计一、前言当地基承载力或变形不能满足设计要求时,需做地基处理,复合地基方案在地基处理中用的非常普遍。
复合地基的桩型很多,不同的桩型加固机理和加固效果是不同的,实际工程中如何针对设计要求合理选择桩型是方案选择的核心。
本文仅就这一问题做一讨论。
采用复合地基有时主要为了提高地基承载力,有时主要是为了减少沉降量,有时两者兼而有之,在确定使用复合地基前,应予以分析。
当软弱土层较厚时,采用复合地基往往是为了控制沉降,在这种情况下采用复合地基具有较大的优点。
若软弱土层很薄,而基岩又很浅,采用桩基础可能优于采用复合地基。
另外,复合地基需要通过一定的沉降量来协调发挥桩土共同承担荷载,对沉降量控制要求很高的情况下不宜采用复合地基技术。
对一具体工程是否采用复合地基技术应根据荷载大小、地基土层工程地质情况、建筑物对工后沉降量的要求等方面综合分析而定。
随着对复合地基理论认识的提高以及实践经验的积累,学术界提出了不同桩型、桩长的多元组合型复合地基——刚柔结合长短桩复合地基。
长桩:提高地基承载力,将荷载通过桩身向地基深处传递,减少压缩层变形,控制整体的沉降。
桩体强度要求较高,多采用CFG桩、钢筋混凝土桩、预制桩等。
短桩:主要对土体进行处理,减小浅层的应力集中,提高承载力,消除软弱土层引起的不均匀沉降,桩体采用散体桩和柔性桩如搅拌桩、碎石桩、石灰桩等。
褥垫层:促使桩—土协调变形,合理分配应力,保证桩土共同作用。
复合地基的实质是桩、土共同作用。
桩土应力分配的过程伴随着桩顶上刺或桩端下刺,因此需设置合适厚度和刚度的褥垫层保证桩、土能共同承担荷载。
长短桩的优点(以螺杆桩复合地基为例):(1)、螺杆桩复合地基在地基中形成平面及空间合适的刚度梯度,从而获得了高强度的复合地基。
(2)、螺杆桩复合地基中形成了土的三维应力状态,使土的强度高于其自身承载力的基本值,从而使土的参与工作系数大于1,这是任何其它类型复合地基无法实现的。
长短桩复合地基设计计算分析和探讨摘要:本文主要对长短桩复合地基的应用特点、作用机理以及设计计算方法做了些分析和探讨。
关键词:长短桩复合地基;设计;计算近年来,随着国内外桩基础研究的深入,发展了适用于深厚淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土等不同地基的长短桩复合地基处理技术。
如刚性长短桩复合地基和刚柔性长短桩复合地基等应用于深厚软土地基上,已取得了显著的工程效益。
特别是在沿海深厚软土地区,近年来,经济发展迅速,大量的土木工程兴起,给长短桩复合地基带来了巨大的应用前景。
长短桩复合地基在工程实践中的广泛应用,特别是在深厚软土地基上的应用,虽然现行规范中尚没有其承载力和设计计算,但由于近年来长短桩复合地基的地基处理理论进一步完善,根据工程经验形成半经验半理论的地基处理设计方法和承载力计算。
应用于工程项目中能有效提高地基承载力,控制沉降,降低造价。
一、长短桩复合地基的应用特点在深厚软土地区,按照常规理论设计,即利用统一长度的桩设计,会出现桩数过多、桩距太密,不仅提高了工程造价,同时也不利于单桩承载力的发挥。
长短桩复合地基则充分利用桩间土的承载力,能有效地控制地基沉降,减少工程造价。
长短桩复合地基中长桩能能将荷载向地基深处传送,减少压缩土层的变形,从而减少地基的沉降,以此来控制建筑物的沉降,很好的避免了常规桩基设计的一些缺点,也更符合外荷载作用下的地基应力场和位移场特性。
短桩主要用来提高地基承载力,加固桩间土,增加桩体的摩擦阻力。
随着桩基技术的应用发展,“桩”不是桩基础的专有,这就使“复合桩基”与“复合地基”区分更为模糊。
随着当今共同作用设计理论的发展,基础更为重要的是概念性分析与概念性设计。
(1)刚-柔性复合桩基具有高承载力、低沉降量,工程造价有较大节省,而工后沉降量通常与桩基础是等量的。
可发挥“长桩疏布”的优势,利用刚性长桩控制沉降与承载的双重功能。
利用地基处理方法,能有效提高复合桩基的安全度、可靠度。
形成深、浅两个层面的空间应力状态,发挥地基土的潜在承载力。
CFG桩复合地基计算与设计研究CFG 桩复合地基具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低廉等技术优点。
综合介绍CFG 桩复合地基的计算方法,并阐述了CFG 桩设计前需要具备的资料,综合考虑采用的施工设备和工艺,以及设计时需要确定桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料 5 个设计参数。
标签:CFG桩;复合地基;设计1 CFG 桩复合地基承载力计算复合地基承载力不是天然地基承载力和单桩承载力的简单叠加,需要对如下的一些因素予以考虑:(1)施工时对桩间土是否产生振动或挤密,桩间土承载力有无降低或提高。
(2)桩对桩间土有约束作用,使土的变形减少;在垂直方向上荷载水平不大时,对土起阻碍变形的作用,使土沉降减少;荷载水平高时起增大变形的作用。
(3)复合地基中桩的Q-s 曲线呈加工硬化型,比自由单桩的承载力要高。
(4)桩和桩间土承载力的发挥都与变形有关,变形小时,桩和桩间土承载力的发挥都不充分。
(5)复合地基桩间土承载力的发挥与褥垫层厚度有关。
因而复合地基承载力特征值按公式 1 计算:2 CFG桩复合地基变形计算一般情况CFG桩复合地基沉降由三部分组成。
其一为加固深度范围内的压缩变形S1,其二为下卧层变形S2,其三为褥垫层变形S3。
由于S3数量很小可以忽略不计,则有假定加固区复合土体为天然地基分层相同的若干层均质地基,不同的压缩模量都相应扩大,加固ξ区和下卧层土体内的应力分布采用各向同性均质的直线变形体理论。
然后按分层总和法计算加固区和下卧层变形求和,地基处理后的复合地基沉降量按公式7验算:3 CFG桩复合地基的设计CFG桩复合地基通过褥垫层把桩和承台(基础)断开,改变了过分依赖桩承担垂直荷载和水平荷载的传统设计思想。
垂直承载力设计首先是将土的承载能力充分利用,不足的部分由CFG桩来承担。
由于CFG桩复合地基置换率不高,基础下桩间土承受的荷载是一个不小的数值。
总的荷载扣除桩间土承担的荷载,才是CFG桩应承担的荷载。
长短桩复合地基沉降计算方法分析及探讨张昌进;张勇【摘要】地基沉降计算在地基基础工程中存在着很大的难题.虽然许多研究在沉降计算方面付出了巨大的努力,但在计算精度上仍存在很大差异.现行的关于长短桩复合地基沉降理论一直处于摸索和发展之中.本文通过对等效天然地基法和加权模量法进行沉降计算,分析得出:(1)等效天然地基计算计算结果比较符合实际,加权模量法计算虽然比较简单,但是沉降计算的误差比较大.(2)加权模量法沉降计算中,桩体对褥垫层及下卧层都具有一定的刺入变形.针对刚性长短桩体在复合地基中的压缩模量计算没有考虑桩顶和桩底的刺入变形效应.而在实际工程中,仅由桩身压缩模量计算得到的复合模量和实际有很大误差,因而计算得到长短桩复合地基的沉降量很小,不符合实际需要,故本文提出一种方法对加权模量法计算方法进行改进,希望其有助于复合地基沉降计算的深入研究.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2017(014)002【总页数】5页(P44-48)【关键词】长短桩复合地基;等效天然地基法;加权模量法【作者】张昌进;张勇【作者单位】华北科技学院,北京东燕郊101601;华北科技学院,北京东燕郊101601【正文语种】中文【中图分类】TU473.1长短桩复合地基[1-3]一般是采用短桩加固浅层软土,提高其承载力和压缩模量,减少沉降; 而长桩则考虑应力扩散的关系,上部荷载通过桩身向深层传递,控制沉降。
复合地基沉降是值得研究的重要问题之一,但由于复杂性,沉降规律仍处于发展之中。
加固层的沉降主要由桩体和天然土所形成的复合土的变形构成。
下卧层土层由于加固区存在,使其压缩增加。
由于长短桩复合地基变形分析理论不完善,所以目前的沉降计算大多采用经验公式。
一般来说,沉降量分为三个部分,即长短桩共同加固区沉降量、长桩单桩加固区沉降量及下卧层沉降量。
其研究主要集中在加固区的复合模量计算方法[4-6]。
加固区的复合模量计算方法用于工程设计的主要有等效天然地基法和加权模量法。
长短桩复合地基设计计算的探讨
孙艳林
【期刊名称】《岩土工程技术》
【年(卷),期】2004(018)005
【摘要】通过对长短桩复合地基承载力计算的不同公式进行对比分析,提出比较适宜的设计方法,并提出其沉降计算公式和加固效果检测方式,并将长短桩复合地基理论灵活应用于补桩设计.
【总页数】3页(P252-254)
【作者】孙艳林
【作者单位】中兵勘察设计研究院,北京,100053
【正文语种】中文
【中图分类】TU472
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