低强度混凝土桩.doc

低强度混凝土桩 概述 低强度混凝土桩是近10多年来发展起来的一种新型桩，通常指用水泥，石子及其它掺合料（如沙，粉煤灰，石灰等）加水拌和，以各种成桩机械在地基中制成的强度等级C5—C25的胶结材料桩，桩身强度和刚度比一般水泥土桩大，常因地制宜采用当地材料配制各种强度的低强度混凝土桩。低强度混凝土桩介于碎石桩和钢筋混凝土桩之间。与碎石桩相比，低强度混凝土桩桩身具有一定的刚度，不属于散体材料桩。其桩体承载力取决于桩侧摩擦力和桩端端承力之和或桩体材料强度。当桩间土不能提供较大侧限力时，低强度混凝土桩复合地基承载力高于碎石桩复合地基。与钢筋混凝土桩相比，桩体强度和刚度比一般混凝土桩小得多。这样有利于充分发挥桩体材料的潜力，降低地基处理费用。 低强度混凝土桩复合地基法可以较充分发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜，利用地方材料，因此具有较好的经济效益和社会效益。低强度混凝土桩复合地基法具有良好的发展前景。 与一般的碎石桩相比，碎石桩系散体材料桩，桩本身没有粘结强度，主要靠周围土的约束形成桩体强度，并和桩间土组成复合地基共同承担上部建筑的垂直荷载。土越软对桩的约束作用越差，桩体强度越小，桩传递垂直荷载的能力越差，碎石桩和CFG桩加固效果见表所示。 碎石桩和CFG桩的对比 碎石桩 CFG桩 单桩承载力 桩的承载力主要靠桩顶以下有限范围内桩周土的侧向约束，当桩长大于有效桩长时增加桩长对承载力的提高作用不大。以置换率10%计，桩承担荷载占总荷载的百分比为15%～～ 复合地基承载力 加固粘性土复合地基承载力的提高幅度较小，一般为0.5～ 变形 减小地基变形的幅度较小，总的变形较大。 增加桩长可有效的减小变形，总的变形量小。 三轴应力应变曲线 应力应变曲线不是直线关系，增加围压，破坏主应力差增大。 应力应变曲线是直线关系，围压对应力应变曲线没有多大的影响。 适用范围 多层建筑地基 多层和高层建筑地基 通常在碎石桩桩顶2～CFG桩、桩间土和褥垫层一起构成柔性桩复合地基。CFG桩与素混凝土桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，而在其变形和受力特性方面没有太大的区别。 CFG桩处理软弱地基，应以提高地基承载力和减少地基沉降量为主要加固目的。其途径是发挥CFG桩的桩体作用。对松散砂性土地基，可考虑施工时的挤密效应，但若以挤密松散砂土为其主要加固目的，则采用CFG桩是不经济的。 设计方法 桩径d CFG桩常采用振动沉管法施工，其桩径d应根据桩管大小而定，常用的振动沉管打桩机的管径为mm，一般桩径设计为350～400mm。 桩距 桩距的大小取决于设计要求的复合地基承载力、土性和施工机具，所以选用桩距需考虑承载力的提高幅度应能满足设计要求、施工方便、桩作用的发挥、场地地质条件以及造价等因素。试验表明，其他条件相同，桩距越小复合地基承载力越大，当桩距小于4倍桩径后，随着桩距的减小，复合地基承载力的增长明显下降，从桩、土作用的发挥考虑，桩距大于4倍桩径为宜。 基础形式也是值得注意的一个因素。 桩距的选择应综合多种因素进行设计，一般桩距=3～4d或参考表7·3·3。表7·3·3给出是振动沉管机施工桩距的选用表，供设计时参考。 桩距选用表 表7·3·3 挤密性好的土、如砂土、粉土、松散填土等 可挤密性土、如粉质粘土、非饱和型粘土等 不可挤密性土如饱和粘土、淤泥质土等 单、双排布桩的条基 3～4d 3.5～5d 4～5d 含9根以下的独立基础 3～6d 3.5～6d 4～6d 满堂布桩 4～6d 4—6d 4.5～7d 注：d为桩径，实际桩径 桩长L 由式(7·3·6)可解得 Rk= (7.3.13) 在进行复合地基设计时，天然地基承载力fk是已知的，设计要求的复合地基承载力fsp也为已知的。桩径d和桩距l设定后，置换率m和桩的断面积AP均为已知。桩间土强度提高系数和桩间土强度发挥度的取值同式(7·3·6)。 将以上各数值代入(7·3·13)式后，则可求得Rk。 再将 Rk值代入式(7·3·9)，根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)中的qsi和qp就能算出所需的桩长L。 桩体强度 由RK和桩断面面积AP，可计算桩顶应力为： 根据桩体强度和承载力的关系分析可知，桩体强度一般取3倍桩顶应力即可。 R28 褥垫层的设计 1、褥垫层材料 褥垫层的材料多用碎石、级配砂石（限制最大粒径一般不超过3cm）、粗砂、中砂等。 2、褥垫层的铺设范围 褥垫层的加固范围要比基