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【摘 要】通过论述鞍山地区CFG桩静载试验结果与《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)所给出的复合地基承载力和褥垫层的取值进行分析,对影响桩基沉降的因素进行了深入的探讨,并对今后如何设计本地区复合地基提出了意见和建议。
【关键词】CFG桩;复合地基;静载试验;沉降
Explore the influence factors of CFG composite foundation Subsidence
Liu Xing-bo
(Liaoning Province Metallurgical and Geological Exploration Bureau Northeast GeotechnicalEngineering Investigation Corporation Anshan Liaoning 114002)
【Abstract】Through discussing CFG pile static load test results of Anshan and analyzing ultimate capacity of composite foundation and the bedding cushion in《Construction of foundation treatment technology norms》(JGJ79-2002).Explore the influence factors of CFG composite foundation Subsidence .And put forward opinions and suggestion for how to design for future composite foundation in this region .
【Key words】CFG piles;composite foundation;static load test; Subsidence
1. 引言
目前,随着经济的发展,土木工程建设规模的扩大,对原有软弱地基的处理成为建筑设计和施工越来越被关注的环节,CFG桩复合地基法以其用材经济、施工快捷、加固效果良好等优点,在工程上得到了广泛的应用,特别是近年来CFG桩复合地基多种设计方法的提出与实践,对复合地基理论和实践的发展起到了重要的作用。
现行《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)中没有给出不同岩土建筑桩基的承载力桩间土承载力特征值,要求勘察单位和设计单位根据本地区桩基静载试验资料确定本地区不同土的桩间土承载力特征值,其原因是不仅不同地区的底层在年代以及形成条件等方面存在差异,在全国范围内很难用一个标准来确定桩的承载力。但是由于各种原因,大部分勘察和设计单位仍在使用《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)所给定的数据,不仅造成经济上的浪费,而且很不安全,迫切要求各地区总结出符合本地区特点的桩基的桩间土承载力特征值。本人参与了鞍山多项工程的勘察和桩基施工工程,通过勘察资料与桩的静载试验的对比总结出一些规律。
2. CFG单桩基静载试验结果对比
鞍山地区自20世纪90你那带以来因建筑荷载越来越大,复合地基的使用也越来越多,积累了较多桩的静载试验资料见表1
3. 影响桩基承载力原因分析
通过CFG桩的静载试验数据可以反映出一下几个规律:
3.1 按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)所给定的数值计算的复合地基承载力特征值与鞍山地区的底层基本符合,可以满足使用要求。
3.2 褥垫层对沉降量的影响较大,随着褥垫层厚度的增加,沉降有所增加。
3.3 在同一荷载下,CFG桩的沉降量随桩长的增加而减小。
分析CFG桩沉降原因有以下几点:
(1)鞍山地区粘性土属于弱透水地层,按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)成桩工艺选择参考表为比较适合螺旋钻孔灌注桩地层。由于鞍山地区大部分CFG桩端地层为粘性低压缩性土,而复合地基沉降及桩端沉降随桩端土模量的增大而减小。随着土体模量的增加,复合地基的单桩极限承载力明显提高,复合地基沉降则逐渐减小。
(2)褥垫层技术是复合地基的一个核心技术,根据《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)中建议,对于CFG桩复合地基垫层厚度易取150～300mm。褥垫层厚度对桩土荷载分担影响较大,厚度越大分担的荷载越多,但如果厚度太大,土分担荷载过大,桩体便失去意义。因此褥垫层不能太厚,否则垫层受力侧向挤出会造成褥垫层压缩加大,从而误以为复合地基沉降过大。
(3)在大量的静载试验中得出随着桩长的增加,桩顶的沉降在不断地减少,荷载不大时,沉降减少幅度不大,随着荷载的增加,增加桩长对减少桩顶沉降效果明显。在实际工程中,刚性桩复合地基存在有效桩长的问题。因此,在复合地基的设计桩长所提供的承载力特征值满足建筑物的荷载要求情况下,如果设计桩长已经等于或大于有效桩长,此时通过增加桩长来减少复合地基的沉降是不可行的,只能造成不必要的浪费。
4. 结语
CFG桩复合地基是近几年出现的一种地基处理技术。这种技术的出现,因其造价低,施工方便,复合地基强度高,具有明显的社会和经济效益,为工程设计人员提供了一个新的选择。随着我国经济建设的飞速发展,高层建筑大量出现。由于高层建筑荷载大、重心高,对地基强度与变形要求均很高。复合地基工程实践发展的很快,但复合地基设计和计算理论尚不成熟。现阶段在地基处理中,CFG桩的设计思路由单纯追求大幅度地提高地基承载力,发展为以变形控制为主,满足建筑物的承载和变形要求,同时降低工程成本。在CFG桩设计的参数优化选择上,可根据各地岩土性质,施工工艺等多方面考虑,对地基处理方案的合理性和经济指标具有明显影响。针对鞍山地层为弱透水土层,在设计时应由建设主管部门组织检测,设计、勘察和施工部门充分收集现有桩的静载试验资料,在整理分析的基础上确定本地区桩基的承载力桩间土承载力特征值,通过不同的桩长桩距及桩型对比,选择合适的桩长和褥垫层减少地基的沉降。确定合理的单元或多元复合地基方案。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部.建筑地基基础设计规范(GB5007-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2] 中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范(JGJ94-94).北京:中国建筑工业出版社,1995.
[3] 龚晓南主编.地基处理技术发展与展望.中国水利水电出版社,2004
[文章编号]1006-7619(2010)12-27-666
[作者简介]刘兴波(1964年-),男,1986年毕业于长春地质学院,获学士学位,2003年吉林大学研究生(函授),高级工程师,现主要从事岩土工程勘察及岩土工程施工技术工作。
【关键词】CFG桩;复合地基;静载试验;沉降
Explore the influence factors of CFG composite foundation Subsidence
Liu Xing-bo
(Liaoning Province Metallurgical and Geological Exploration Bureau Northeast GeotechnicalEngineering Investigation Corporation Anshan Liaoning 114002)
【Abstract】Through discussing CFG pile static load test results of Anshan and analyzing ultimate capacity of composite foundation and the bedding cushion in《Construction of foundation treatment technology norms》(JGJ79-2002).Explore the influence factors of CFG composite foundation Subsidence .And put forward opinions and suggestion for how to design for future composite foundation in this region .
【Key words】CFG piles;composite foundation;static load test; Subsidence
1. 引言
目前,随着经济的发展,土木工程建设规模的扩大,对原有软弱地基的处理成为建筑设计和施工越来越被关注的环节,CFG桩复合地基法以其用材经济、施工快捷、加固效果良好等优点,在工程上得到了广泛的应用,特别是近年来CFG桩复合地基多种设计方法的提出与实践,对复合地基理论和实践的发展起到了重要的作用。
现行《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)中没有给出不同岩土建筑桩基的承载力桩间土承载力特征值,要求勘察单位和设计单位根据本地区桩基静载试验资料确定本地区不同土的桩间土承载力特征值,其原因是不仅不同地区的底层在年代以及形成条件等方面存在差异,在全国范围内很难用一个标准来确定桩的承载力。但是由于各种原因,大部分勘察和设计单位仍在使用《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)所给定的数据,不仅造成经济上的浪费,而且很不安全,迫切要求各地区总结出符合本地区特点的桩基的桩间土承载力特征值。本人参与了鞍山多项工程的勘察和桩基施工工程,通过勘察资料与桩的静载试验的对比总结出一些规律。
2. CFG单桩基静载试验结果对比
鞍山地区自20世纪90你那带以来因建筑荷载越来越大,复合地基的使用也越来越多,积累了较多桩的静载试验资料见表1
3. 影响桩基承载力原因分析
通过CFG桩的静载试验数据可以反映出一下几个规律:
3.1 按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)所给定的数值计算的复合地基承载力特征值与鞍山地区的底层基本符合,可以满足使用要求。
3.2 褥垫层对沉降量的影响较大,随着褥垫层厚度的增加,沉降有所增加。
3.3 在同一荷载下,CFG桩的沉降量随桩长的增加而减小。
分析CFG桩沉降原因有以下几点:
(1)鞍山地区粘性土属于弱透水地层,按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)成桩工艺选择参考表为比较适合螺旋钻孔灌注桩地层。由于鞍山地区大部分CFG桩端地层为粘性低压缩性土,而复合地基沉降及桩端沉降随桩端土模量的增大而减小。随着土体模量的增加,复合地基的单桩极限承载力明显提高,复合地基沉降则逐渐减小。
(2)褥垫层技术是复合地基的一个核心技术,根据《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002)中建议,对于CFG桩复合地基垫层厚度易取150～300mm。褥垫层厚度对桩土荷载分担影响较大,厚度越大分担的荷载越多,但如果厚度太大,土分担荷载过大,桩体便失去意义。因此褥垫层不能太厚,否则垫层受力侧向挤出会造成褥垫层压缩加大,从而误以为复合地基沉降过大。
(3)在大量的静载试验中得出随着桩长的增加,桩顶的沉降在不断地减少,荷载不大时,沉降减少幅度不大,随着荷载的增加,增加桩长对减少桩顶沉降效果明显。在实际工程中,刚性桩复合地基存在有效桩长的问题。因此,在复合地基的设计桩长所提供的承载力特征值满足建筑物的荷载要求情况下,如果设计桩长已经等于或大于有效桩长,此时通过增加桩长来减少复合地基的沉降是不可行的,只能造成不必要的浪费。
4. 结语
CFG桩复合地基是近几年出现的一种地基处理技术。这种技术的出现,因其造价低,施工方便,复合地基强度高,具有明显的社会和经济效益,为工程设计人员提供了一个新的选择。随着我国经济建设的飞速发展,高层建筑大量出现。由于高层建筑荷载大、重心高,对地基强度与变形要求均很高。复合地基工程实践发展的很快,但复合地基设计和计算理论尚不成熟。现阶段在地基处理中,CFG桩的设计思路由单纯追求大幅度地提高地基承载力,发展为以变形控制为主,满足建筑物的承载和变形要求,同时降低工程成本。在CFG桩设计的参数优化选择上,可根据各地岩土性质,施工工艺等多方面考虑,对地基处理方案的合理性和经济指标具有明显影响。针对鞍山地层为弱透水土层,在设计时应由建设主管部门组织检测,设计、勘察和施工部门充分收集现有桩的静载试验资料,在整理分析的基础上确定本地区桩基的承载力桩间土承载力特征值,通过不同的桩长桩距及桩型对比,选择合适的桩长和褥垫层减少地基的沉降。确定合理的单元或多元复合地基方案。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部.建筑地基基础设计规范(GB5007-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2] 中国建筑科学研究院.建筑桩基技术规范(JGJ94-94).北京:中国建筑工业出版社,1995.
[3] 龚晓南主编.地基处理技术发展与展望.中国水利水电出版社,2004
[文章编号]1006-7619(2010)12-27-666
[作者简介]刘兴波(1964年-),男,1986年毕业于长春地质学院,获学士学位,2003年吉林大学研究生(函授),高级工程师,现主要从事岩土工程勘察及岩土工程施工技术工作。