CFG桩桩土分担的荷载比研究
桩土分担荷载比例_概述说明以及解释
桩土分担荷载比例概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文将对桩土分担荷载比例进行概述、说明以及解释。
桩土分担荷载比例是指在地基工程设计中,承受垂直荷载的桩与土壤之间所分担的荷载比例。
这一比例的确定对工程设计和施工具有重要影响,因此对其进行研究和分析具有极大的实用价值。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分:引言、正文、桩土分担荷载比例实例解析、结论和结束语。
其中,引言部分旨在对文章的研究对象进行概述,并介绍文章的结构安排;正文部分将详细介绍桩土分担荷载比例的定义、影响因素以及计算方法;桩土分担荷载比例实例解析部分将通过某些典型案例来说明该比例在实际工程中的应用;结论部分将总结该比例的重要性和应用价值,并展望未来研究方向;最后,在结束语中将对全文进行总结回顾,强调该比例在实际工程中的重要性,并给出读者进一步学习和研究建议。
1.3 目的本文的目的在于全面介绍桩土分担荷载比例的概念和计算方法,并通过具体实例来说明其应用。
通过对该比例的研究,可以更好地理解桩与土壤之间荷载分担的机理,为工程设计和施工提供科学依据。
同时,本文也旨在推进该领域未来的研究发展,促进其在实践中的广泛应用。
以上是《桩土分担荷载比例概述说明以及解释》文章引言部分内容,从概述、文章结构和目的三个方面对文章进行了详细介绍。
2. 正文:2.1 桩土分担荷载比例的定义桩土分担荷载比例是指在桩基础设计中,承受的垂直载荷在桩和土壤之间的分配比例。
这个比例反映了桩和土壤共同承受建筑物或其他结构物垂直荷载的能力。
2.2 影响桩土分担荷载比例的因素桩土分担荷载比例受多种因素影响,包括以下几个方面:- 1)土壤性质:不同类型的土壤对于承受荷载的能力有所差异,如黏性土和砂质土在抗剪强度方面存在差别,会导致在相同条件下桩与土壤间的力的传递方式不同。
- 2)桩身形状:桩身形状会影响它与周围土体接触的表面积和摩擦阻力,从而影响了荷载的分配情况。
不同截面形状、材料属性及尺寸对于承载能力有着重要作用。
cfg桩复合地基设计及载荷试验
现代物业Modem Property Management CFG桩复合地基设计及载荷试验朱李敏(南京南大工程检测有限公司,江苏南京210008)摘要:本文结合具体工程情况,提出不同的地基处理方案,进行方案比选和优化设计,进行基坑降水井设计,并从CFG桩复合地基的施工组织进行设计,采用单桩竖向抗压静载试验、单桩复合地基载荷试验、基桩低应变检测等方法,验证CFG桩复合地基的科学性、合理性。
关键词:CFG桩;复合地基;设计;载荷试验本竝点探WW复畸和载利用删旋钻管内泵送压成桩机或振动打桩机灌入土层,使之成为高黏结性、高强度、高刚性的复蝕基,体现出造价低、周期短、地基承载力可调魏势。
1案比选分析某工程属于框架一剪力墙结构高层住宅,地上26层,地下2层,釆用钻探、原位测试和室内试验勘察方法,综合评价地基岩土特性。
该工程处理方案有几种:方案一:换填法。
这种处理方法具有较好的经济性,然而需要进行大面积换土垫层施工,且牡夯魅工工期较长,上部结构荷载较大,地基总体压缩模量较低,无法满足地基变形规范要求。
方案二:釆用钢筋混凝土钻孔灌柱桩,能够删地满濟载力和删要求,然而无法充分利用桩间土承载力,还要搭配吊机施工,造价较高。
此外,要制备泥浆护壁,存在一定程度的污染。
方案三:夯实水泥土桩复合地基”釆用正三角形分布形式进行布桩,保持750mm左右的桩间距,使地基承载力特征值为455kPa”方案四:CFG桩复合地基。
布置筏板基础,桩长为13.5m,桩径为40(血,可以获得单桩承载力特征ffi^j728kN”通过上述方案比对分析可知,CFG桩复合地基处理方案最佳,具有极强的适应性和承载力可调性,騒小,无麵置钢筋和钢筋笼,掺加粉煤灰等工业废渣,降低造价,且极易控制桩长、桩磁桩身磁选取复合地基土层相关参数,如:承载力特征值、压缩模量、极限侧阻力标准值、极限端阻力标准值等。
采用长螺旋钻中心压灌成桩工艺,将CFG桩的桩径确定为400mm,桩端持力层釆用筏板基础,基础埋深为6.55m,粉质黏土地基的承载力特征值为230kPa,粉细砂地基的承载力特征值为220kPa。
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算摘要:CFG桩复合地基加固高等级公路软基就是一种新引入的软基处理方法,具有施工周期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约钢材等特点而得到广泛的应用。
但是由于自身的复杂性和多样性,致使群桩相互作用机理及其承载力的计算一直没有得到令人满意的研究成果。
文章对CFG桩各个组成部分进行了详细的分析,介绍了复合地基各个参数的合理取值范围,在此基础上结合相关试验进行了承载力计算公式的推演。
关键词:水泥粉煤灰碎石桩、复合地基、软基处理、工程特性、计算参数、承载力计算0 引言CFG桩即为水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增强体。
碎石桩复合地基,处理后承载力提高系数一般在1.2~1.6之间。
而在同样的地质条件下,CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。
CFG桩具有刚性桩特点,可全桩长发挥侧阻力,桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。
这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式,使桩进入较坚硬的土层来提高复合地基整体的承载力,以满足不同的设计要求。
同其他刚性桩一样,CFG桩体的刚度及变形量远大于桩间土。
在通常情况下,在桩顶和基底间设置褥垫层有效调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形,从而确保了桩与桩间土的共同工作,这充分显示出CFG桩复合地基的柔性桩特征。
CFG桩的沉降远小于桩间土的沉降,桩体上部形成负摩擦区,致使CFG桩的实际受力与基桩有着很大的区别,其计算方法和取值也就区别于传统的基桩。
1 CFG桩复合地基结构分析1.1 褥垫层褥垫层技术是复合地基的核心技术,CFG桩只有通过褥垫层才能够构成桩土复合地基。
褥垫层厚度如果过小,桩顶时将产生非常明显的应力集中,桩间土的承载作用无法得到充分的发挥。
图1 褥垫层结构褥垫层厚度如果过大,桩土的应力比值会接近1,这样桩基就失去了在CFG复合地基中存在的意义。
所以,褥垫层厚度一般设计为10~30cm,特殊情况为50cm。
长短桩复合地基荷载分担比的试验研究_葛忻声
进行了初步研究
[ ] 2 1 1 -
, 但对 其 理 论 研 究 还 远 远 不 够 。
本文通过室内模型试验对长短桩复合地基荷载分担 比随几种因素的变 化 规 律 进 行 了 初 步 的 探 讨 分 析 , 总结其变化规律 , 分析结果能够为长短桩复合地基 的进一步优化设计提供依据 。
1 室内模型试验方案
2 结果整理及规律研究
桩土荷载分担比是反映桩土共同工作特性的最 直观指标 , 随竖向荷载变化 , 桩承担荷载和桩间土承 担荷载发生消长 变 化 。 本 文 中 长 、 短桩的荷载分担 比分别取桩顶轴力和值与上部施加荷载之比 。 由于 褥垫层的存在 , 桩间土在加载初期就发挥作用 , 桩的 承载力及其在复合地基中的作用需要荷载达到一定 级别后才逐渐发挥出来 。 2 . 1 桩间距的影响 图 2 是三种桩间距情况下荷载分担比随竖向荷 载的变化曲线 。 在 加 载 初 期 , 垫层协调桩间土发挥 桩间土的荷载分担比随荷载增大而增大 , 此时 作用 , 长桩的作用略有下 降 , 长桩的荷载分担比随荷载增 大而减小 。 继续加 载 后 , 桩比土具有更大的沉降趋 势, 长桩的作用逐渐发挥 , 长桩的荷载分担比随荷载 桩间土 的 荷 载 分 担 比 随 荷 载 增 大 而 减 增大而增大 , 小 。 三组试验中短桩的荷载分担比曲线较平缓 。 桩间距 4 时, 至加载终止荷载分担 d( d 为桩径 ) 比 变 化 为: 长桩增加了1 桩间土减小了 3 . 8 7% , 短桩减小了1 桩间距2 至加载 1 2 . 2% , . 6 7% ; d 时, 终止荷载分担比变化为 : 长桩增加了1 桩间土 . 8% , 增加了 0 短桩减小了 1 变化均较小 。 . 0 9% , . 8 9% , 结合三组结果可见 , 桩间距由 4 长 d 减小到 2 d, 桩和短桩的荷载分 担 比 均 增 大 , 桩间土的荷载分担 比减小 ; 桩间距减小后 , 长桩 、 短桩 、 桩间土的荷载分
CFG桩复合地基承载力影响因素分析
CFG桩复合地基承载力影响因素分析【摘要】CFG桩复合地基处理技术在提高地基承载力及降低工程造价等方面有很好的经济效益和社会效益,因此,在处理不良地基时得到了广泛的应用。
复合地基承载力及桩身质量是CFG桩复合地基施工检测和验收时的两项重要内容,也是评价其施工质量优劣的重要指标,但目前尚未有一种准确、简单、快捷的方法对施工质量进行评判,由于影响因素多,要准确预测出实际的质量情况比较困难。
【关键词】CFG桩;地基承载力;复合地基;整体性;摩阻力;置换率;空间刚度0 引言CFG桩复合地基在处理高低层建筑、不均匀地基差异沉降、湿陷性黄土和灵敏土等方面,取得了可喜的成绩。
但是,在推广过程中也出现了一些问题。
与浅基础、桩基相比较,CFG桩复合地基理论还不成熟,落后于实际,其承载力和沉降计算理论正在发展之中。
1 桩侧摩阻力和桩端阻力特性1.1 桩侧摩阻力特性桩侧摩阻力的产生是由于桩和桩侧土在荷载作用下存在相对位移趋势或产生相对位移,若桩与桩间土之间不存在相对位移或相对位移趋势,则桩侧摩阻力为零。
理论上,理想的刚性桩在垂直荷载的作用下,桩顶和桩低的位移相等,桩周各处的摩擦力能得到充分发挥。
若地基土质均匀,则桩侧摩阻力沿桩深度方向分布是均匀的,并且随荷载的增大呈线性增大。
但对于半刚性桩的CFG桩而言,在荷载作用下桩体自身会发生一定压缩量,此时桩顶位移大于桩低位移,桩与桩间土之间相对位移自上而下是逐步减少的。
假设地基土质均匀,则桩侧摩阻力自上而下也是逐步减少的。
然而,由于褥垫层的存在,在上部荷载作用下,桩体在一定程度下会刺入褥垫层,此时桩周土体发生沉降且沉降量超过桩的沉降时,桩周土体对桩产生向下的摩阻力作用,即产生负摩擦力,桩顶的摩擦力受到削弱,从而使得在沿桩长,摩擦阻力从桩顶到桩底呈先逐渐增大,然后逐渐减少的趋势。
1.2 桩端阻力特性桩端持力层的特性会直接影响到桩端阻力的大小,对于理想的刚性桩而言,桩顶和桩端位移相等,如果桩端落在高强度的砾、砂类岩层上时,桩端阻力能够得到很好的发挥,复合地基承载力也得到了很大的提高。
CFG桩复合地基桩土荷载分担比的试验研究
s r s a i y l a s i e g h u h o h c n s n en o c d f l d l s r t d e n t e b s te s r t b d ,pl ln t ,c s in t ik e s a d ri f re i d mo u u e su id o h a i o o e e a s
Ke o d :c mp s ef u d t n;p l-o l o d s a e r t ;mo e x e i n ;c s in y W r s o o i o n a i t o i s i l a h r a i e o d l pr e me t u h o
桩 体 复 合 地 基 中桩 体 和 桩 间土 共 同 承担 上 部 荷 载 。通 常 将桩、 土承 担 的荷 载 与 总 荷 载 之 比称 为 桩 、 荷 载 分 担 比 ( 土 分 别 为 砩, )是 反 映 复合 地 基 工 作 状 态 的 重 要 参 数 】也 是 复 , . 合 地基 承 载 力 和 沉 降 计 算 的 要 指 标 。影 响 桩 、 荷 载 分 担 土 比 的 因素 很 多 , 文 通 过 模 型试 验 分 析 _ 载 、 长 、 垫 层 本 『荷 桩 褥 厚 度 、 固 区 土体 模 量 等 四个 比 较 重 要 的影 响 因 素 对 桩 土 比 加 的影 响 。并 根据 试 验 数 据 经 线性 回 归 得 到 桩 荷 载 分 担 比 的经 验 公 式 , 复 合 地 基设 计 提 供 了技 术 支持 。 为
S u y o l-o lLo d S a e Ra i fCF Pi t d fPi s i e a h r to o l e Co o ie F u d t n wih M o e p rm e t mp st o n a i t d lEx e i n o
CFG桩桩土应力比及褥垫层厚度研究
CFG 桩桩土应力比及褥垫层厚度研究杨素春(北京市勘察设计研究院 北京 100038)摘 要:通过C FG 桩单桩及三桩复合地基原位试验,对CFG 桩桩土应力比及褥垫层厚度进行研究。
三桩试验的褥垫层厚度为20cm,试验加载为设计荷载的2倍,加载至设计荷载时,桩间土压力为230kPa,大于原状土承载力160kPa,桩土应力比为1413,远远小于设计值,说明20cm 厚的褥垫层使桩间土的承载力发挥过大。
CFG 桩的反向刺入使天然土的承载力得以发挥,合理厚度的褥垫层应使桩土应力比接近计算值。
试验研究表明:褥垫层5cm 厚时的变形明显小于20cm 厚时,加载至115倍设计荷载时桩头均未破坏,桩体的反向刺入均大于115cm,说明5cm 厚的褥垫层已足以使桩间土发挥作用,且有利于控制沉降。
关键词:CFG 桩 桩土应力比 褥垫层厚度RESEARCH ON THICKNESS OF C USHION AND PILE -SOIL STRESS RATIO OF C FG PILEYang Suchun(Beijing Insti tute of Prospecting and Desi gn Research Beijing 100038)Abstract :The relative between s tress ratio of pile -soil and the thickness of cushion is researched by experi mental and theoretical analyses.7experiments were conducted,includi ng tests on 3piles and single -pile composite -foundations.The distribu tion of stress and deformation in the composite -foundation were measured.The thickness of the cushion for test of 3piles was 20cm and the test loading was 2times of the designed one.When loading toe the desi gned load the pressure between the piles was 230kPa which is 160kPa higher than the bearing capacity of the original soil.The stress ratio of pile -soil was 14.3,much less than the assu med stress ratio.When the thickness of cushion was suitable,the stress ratio is near to the assumed ratio.According to these measurements,when the thickness of cushion was 5cm,the deformation was less than the one of 20cm.Which was favorable for controlling settlement.Keywords :CFG pile pile -soil stress ratio thickness of cushion作 者:杨素春 女 1966年3月出生 硕士 高级工程师 副总工程师收稿日期:2003-10-10CFG 桩复合地基在北京地区已得到了广泛应用,取得了较好的技术、经济效益,在设计、施工方面也取得了很多经验。
CFG桩复合地基的基本原理及工程应用
CFG桩复合地基的基本原理及工程应用摘要:本文阐述了CFG桩复合地基的原理,介绍了CFG桩复合地基桩、桩周土以及褥垫层的作用。
关键词:CFG桩;复合地基;工程应用引言:伴随着地基处理技术的不断发展和进步,复合地基技术的在工程中得到了越来越多的广泛应用。
特别是近年来出现的CFG桩复合地基这种新型的地基加固技术,因其费用低、施工方便、承载力高和适应性强等优点使其在工程中得到广泛的推广和应用。
其桩体材料是由少量的水泥、粉煤灰、石屑及碎石等材料加水拌合而成,可采用螺旋钻机、振动沉管桩机等设备进行成孔,是一种具有较高粘结强度的刚性桩,强度等级为C5—C30。
桩体与周围土体及褥垫层三部分构成了承载力较高的复合地基。
它适用于粘性土、粉质土、粉细砂、淤泥质土等地基的加固,对软土地基更为有效。
一、CFG桩复合地基的基本原理CFG桩复合地基是复合地基的代表,目前多用于高层建筑中。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度的桩,和板间土,褥垫层一起形成复合地基。
CFG桩复合地基通过褥垫层和基础连接,上部结构传来的荷载是由CFG桩体、桩周土和褥垫层共同承担的。
无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作;由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载的作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大,桩顶的垫层材料在受压的同时会挤向周围桩间土,以保证在任意荷载下桩和桩间土始终参与工作;由于CFG桩桩体材料可以调整,可避免散体材料及低强度桩的限制而使荷载传递深度有限的缺陷;CFG桩不配钢筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为搀和料,降低了从工程的成本。
复合地基设计中,基础与桩和桩间土之间设置一定厚度的散体粒状材料组成的褥垫层,是复合地基的一个核心技术。
基础下是否设置褥垫层,对复合地基影响受力很大。
若不设置褥垫层,复合地基承载特性与桩基础相似,桩间土承载能力难以发挥,不能成为复合地基。
基础下设置褥垫层,桩间土承载力的发挥就不单纯依赖于桩的沉降,即使桩端落在好土层上,使桩土共同承担荷载。
桩筏基础桩土荷载分担比研究
桩筏基础桩土荷载分担比研究发布时间:2022-09-16T06:51:30.975Z 来源:《工程建设标准化》2022年37卷第5月第9期作者:王双[导读] 桩筏基础是现代工程领域较为常见的人工地基,确保桩筏基础具有较高的质量,可以为整个建筑的建设提供支持。
王双四川路航建设工程有限责任公司四川成都 610000摘要:桩筏基础是现代工程领域较为常见的人工地基,确保桩筏基础具有较高的质量,可以为整个建筑的建设提供支持。
所以,工程建设时,应设计出最佳的桩筏基础桩土荷载分担比。
基于此,本文通过对桩筏基础桩模型的构建,进而模拟分析了各因素对桩土荷载分担比的影响,最后,通过对各因素的总结,确定出桩土荷载分担比方程,为桩筏基础的建设提供一定帮助。
关键词:桩筏基础;桩土荷载;分担比引言:在采用桩筏基础的建筑当中,建筑产生荷载后,先传输给筏板,尤其对荷载重新分配,一部分传输给大地,另一部分则传输给桩体,若传输给答题的荷载较高,在大地最大承载力之上,则会对出现明显的沉降问题,影响整个建筑的质量。
所以,为了保证建筑质量,必须要推算出桩土荷载分担比,以准确了解荷载的分配情况,加强对基础沉降问题的防治。
1 构建桩筏基础模型现代铁路建设时,一般选择桩筏基础,该基础由两部分构成,一个是筏板,另一个是基桩,两者间具有相同的距离,且在筏板和基桩之间,还存在适当规格的垫层,以对荷载进行缓[1]。
本次研究当中,为了降低研究难度,选择了ABAQUS软件,构建出相应的桩筏基础,以此分析不同土体、桩体、布桩形式与发板垫层对桩土荷载分担比的影响。
对于土体模型来说,主要选择了Mohr-Coulomb模型;在基桩方面,以弹性材料制成,在基桩对应筏板的下方,作为土体研究对象,深度应超过桩长的200%。
假设:桩间距是2d(d表示桩的直径),则可构建出相应的桩筏基础模型,具体如图1。
其中,在基桩方面,直径是0.4m,长度是10m;在桩侧土方面,表面积是0.8×1.6m,厚度是10.0m;在桩端土方面,与桩侧土参数完全相同;在垫层方面,表面积是0.8×1.6m,厚度是0.15m;在筏板方面,表面积是0.8×1.6m,厚度是0.5m。
CFG桩处理地基承载能力分析
征 值 为 1 1N:天 然 土一 # 验 点 的 承 载力 特 征 值 0k 2试
由图1 知 。天 然 土一 # 可 1 和天 然 土一 # 验 点P 2试 —
S 曲线均 为 圆缓 型 曲线 ,没 有 明显 的 陡降段 和 比例
界 线 点 ,承载力 特征 值若 按s = .1 s 沉 降值 ,b / 0O (一 b 一 承压 板 直径 ) 对应 的荷 载 值取 值 ,即 沉 降为 8 m时 a r
桥 与青 沧特 大桥之 间 ,该试 验段 地形平 坦 ,地 势开 阔 ,线路 以填 方通 过 ,路 堤填 高 为 68 72 .m一 . m。该 区的气候 属 温带半 湿润 大陆 季风气 候 ,年平 均气 温 1 - ,1 23 ℃ 月份 最 冷 .月 平均 气温 为一 ℃一 4 CC。冬 季
p l n v l a e t e f u d t n e n a a i . i a d e a u t h 0 n a i sb a g c p c t e 。 y
K y od: F l l de ;erg aai e rsC Gpe o s ban pcy w i; a t t i c t
关 键 词 :C G ; 载荷 试 验 ;承 栽 力 F 桩 中 图分 类 号 :U 1 .1 46 0 文 献标 识 码 :B 文章 编 号 :1 0 — 7 6 2 1 ) 2 0 7 — 4 0 2 4 8 ห้องสมุดไป่ตู้0 1 1 — 0 0 0
DoI 036 6i n10 — 7 6 0 1 . 1 :1.8 9 .s.0 2 4 8 . 1 . 0 s 2 122
程 [] S.
[]秦 利 萍 . 路 沥 青 路 面 预 防性 养 护 材 料 的试 验 4 公 及 应用 研究 [] 重 庆 :重 庆交 通 大学 ,2 0 . D. 09
CFG桩
可按《建筑地基基础设计规范》有关规定确定也可参阅 《CFG桩复合地基技术规定》(Q/JY06-1997)附录A、B;
2、若有填土,应说明填土的材料组成;
工作机理
单桩
一、CFG桩的刚性桩性状
散体材料桩:主要通过有限桩长(一般为6—10d),传 递竖向荷载。 当L>有效桩长(碎石桩:4d),桩传递荷载的作用已明 显减弱。 CFG桩不同于碎石桩,其桩身有一定的粘结强度。 在外荷载作用下,桩身不会发生鼓胀破坏,并可全桩长发 挥侧摩阻力。桩端落在好的土层上具有明显的端承力。
z
z
工作机理
复合地基 复合地基受力特性
负摩阻力作用:
桩基础中:(桩穿越欠固结土层、地下水位变化等情况) 负摩阻力对桩的承载力有不利的影响。 CFG桩复合地基中:(褥垫层的存在) 负摩阻力对桩的承载力有不利的影响。 负摩阻力对桩间土的承载力有提高的 作用。 它对提高桩间土的承载力,减少复合地 基的沉降变形起着有益的作用。
工作机理
复合地基 复合地基受力特性
3、桩间土应力分布
刚性基础下,不同位置处桩间土的应力不同。
σs1
σs1>σs2,
σs1/σs2=1.25—1.45
工作机理
复合地基 复合地基变形特性
四、复合地基变形特性
1、CFG桩复合地基变形模式
P=0 P>0 H0
Ht
L
∆上
sp
ss
L´
s´p s´s
∆下
工作机理
概述
技术发展
20世纪80年代,中国建筑科学研究院立题开始试验研究;
1992年,通过部级鉴定;
1994年,被建设部列为全国推广项目; 1995年,被国家科委列为国家级全国重点推广项目。
关于CFG复合地基载荷试验研究
关于CFG复合地基载荷试验研究摘要:本文阐述了通过CFG 桩复合地基载荷试验和桩土应力比试验的研究,探讨了CFG 桩复合地基承载特。
关键词:CFG桩;复合地基;承载力;桩土应力比Abstract: in this paper through the CFG pile composite foundation loading test and stress test of the pile soil than and discusses CFG pile composite foundation carrying special.Keywords: CFG pile; Composite foundation; Bearing capacity; Pile soil stress than1 、CFG 桩复合地基的特点水泥粉煤灰碎石桩法(简称CFG 桩),是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘结强度桩,并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。
CFG 桩的骨干材料为碎石,粗骨料;石屑为中等粒径骨料,以改善桩体级配,增强桩体强度;粉煤灰是细骨料,又有低标号水泥的作用,可使桩体具有明显的后期强度。
这种地基加固方法吸取了振冲碎石桩和水泥搅拌桩的优点,其一,施工工艺与普通振动沉管灌注桩一样,工艺简单,与振冲碎石桩相比,无场地污染,振动影响也小;其二,所用材料仅需少量水泥,便于就地取材;节约材料;其三,受力特性与水泥搅拌桩类似。
CFG 桩的掺入料粉煤灰是燃烧发电厂排出的一种工业废料,它是磨至一定细度的粉煤灰在煤粉炉中燃烧(1100 ~1500 ℃)后,由收尘器收集的细灰,简称干灰。
用湿法排灰所得的粉煤灰称为湿灰,由于部分活性先行水化,所以其活性也较干灰为低,粉煤灰的活性是影响混合料强度的主要指标,活性越高,混合料需水量越少,强度越高;活性越低,混合料需水量越多,强度越低。
不同的发电厂收集的粉煤灰,由于原煤种类、燃烧条件、煤粉细度、收灰方式的不同,其活性有很大差异,所以对混合料的强度有很大影响。
例谈CFG桩在填土地基加固应用
例谈CFG桩在填土地基加固应用0 引言随着我国经济的不断增长,建筑工程越来越多,人们对建筑工程质量的要求精益求精。
地基是建筑施工的基本,但是在许多工程中经常由于没有仔细分析实际情况和选用合适的施工技术和材料等原因,造成地基沉降,严重影响了施工质量和安全。
CFG桩复合地基作为一种高粘结强度桩复合地基,是由CFG桩、桩间土和褥垫层组成的新型复合地基形式,桩、桩间土通过褥垫层与基础相连接保证桩土共同承担荷载,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,是70年代以来发展最快的一种方法,受到用户的欢迎,目前已在全国各地推广应用。
1 项目概况1.1 工程简介拟建场地是集厂房、定制、配套于一身的产业园区。
拟建1号~13号楼都作为地上4层的框架结构厂房,采用独立柱基础,埋深-1.80m(相对±0.00m)。
1.2 场地岩土工程条件拟建场地作为建设预留用地,长时间荒废,较平坦,地面标高在23.28m~24.86m之间。
依照勘察报告,场区地面以下20.00m深度范围内的地层分布情况简述如下:第一大层为填土层,稍密~中密状态,填土层厚度 2.50m~4.70m,基本不含生活垃圾,主要成分是砖头、碎石等建筑废料。
经调查,该场地曾为村民采砂场所,后经征地回填,回填时间约13年,属新填土。
第二大层为新近沉积地层,包括②1粉土层和②2粉细砂层。
第三大层及其下部地层均为一般第四纪沉积地层。
包括③粉砂层,厚度1.00m~3.80m。
④细砂层,砾石约占5%,厚度为0.40m~5.20m。
⑤粉质粘土层,厚度1.20m~2.50m。
⑥细砂层,密实,最大揭露层厚7.50m,且20.00m深度内未揭穿该层。
1.3 结构设计要求在一般的混凝土桩基工程中,桩基刚度较强、承载能力高、控制变形效果好,但桩间土承载力得不到利用,工程造价高。
而CFG桩复合地基通过褥垫与基础连接,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作,这种利用桩间土的设计比传统的桩基有较大的工程意义。
CFG桩桩土分担的荷载比研究
9 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2007 NO.15SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术CFG桩(Cement Fly-ash Gravel Pile),即由碎石、粉煤灰掺适量的水泥加水拌合,用各种成桩机具制成的可变粘结强度桩,主要用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基,由于CFG桩较其他桩类具有成本低,地基变形小等优点,近年来在工程中得到了广泛应用。
CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层三部分构成,其加固机理为褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土,使二者共同受力。
同时土体受到桩的挤密而提高承载力,而桩又由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能,二者共同工作,形成了一个复合地基的受力整体,共同承担上部基础传来的荷载。
显然,不同材料构成的褥垫层及同种材料不同垫层厚度桩土分担的荷载是不同的,而准确了解桩土分担的荷载比在CFG桩复合地基工程设计中往往是很重要的。
在建设汕梅高速汕揭八标段工程中,CFG桩被大量用运,结合该项目的施工实际,在河海大学的协助下,针对不同材料构成的褥垫层及同一种材料不同垫层厚度情况进行了土压力盒试验,确定了不同情况下桩土分担荷载关系及对桩土承载力进行检验,并得出了一些有益的结论。
1 土压力盒试验概况为了解不同材料构成的褥垫层(相同厚度)及同一种垫层材料不同厚度情况确定桩土分担荷载关系,本次试验针对粗石(70%)+砂(30%),砂,瓜米石(70%)+砂(30%)三种材料组成的200mm厚的褥垫层400mm厚的粗石(70%)+砂(30%)的褥垫层进行了4组土压力盒试验,如表1所示。
本次试验分别在垫层上下的土层和桩身对应埋设10个土压力盒,如图1所示。
土压力盒试验采用浙江科学仪器厂生产的JXR钢弦式压力盒。
该压力盒通过量测钢弦的频率变化得到施加在压力盒上的压力值,压力盒量程为0.4MPa。
CFG桩网复合地基桩土应力荷载比试验研究
桩土应力比是指复合地基中桩顶平均应力与桩间 土平均应力的比值 ,揭示了复合地基中桩和土应力分 布 、荷载分担情况 ,也是复合地基承载力和沉降计算的 重要指标 。
近年来 ,随着高速铁路 、高速公路快速发展 ,复合 地基越来越多地用来处理路堤下的软弱地基 。由于 CFG(Cement Fly2ash Gravel) 桩复合地基能够有效地减 小地基的不均匀沉降和工后沉降 ,并能缩短工期 ,提高 地基土体的承载力 ,京沪高速铁路采用了以“CFG 桩网 复合地基”为主的地基处理方案 。京沪高速铁路对路 基的工后沉降的要求一般不大于 15 mm。确切的掌握 复合地基中的桩土应力比的数值及分布情况 ,是准确 分析工后沉降所不可或缺的 。通过京沪高速铁路凤阳 试验段 CFG桩网处理地基 ,路堤填筑期间的桩帽顶 、 桩帽间土 、四桩帽间形心处应力的现场观测 ,分析桩帽 顶 、桩帽间土 、四桩帽间形心处的应力及桩土应力比随 荷载和固结时间的变化规律 。并分析了桩土荷载分担 比随时间的变化特性 ,为 CFG 桩加固技术进行地基处 理的设计提供可靠的数据和参考依据 。
2 试验方案
根据复合地基的基本理论[122] ,路堤荷载应由荷载 作用区域内的桩 (含桩帽) 及桩间土共同承担 。因此 , 通过观测高速铁路路堤填筑过程和填筑后桩帽顶面应 力 、桩帽间土应力及四桩帽形心处的应力变化情况 ,分 析桩土应力比 、荷载分担比的变化过程 ,以研究 CFG 桩网复合地基的承载性状 。
3) 在填筑结束后 ,填筑高度不变 ,各应力曲线变 化幅度较小 ,趋于稳定 。
图 1 CFG桩网复合地基及测试元器件布置示意
3 测试结果与分析
试验段路堤填筑于 2008 年 3 月 11 日开始 ,2008 年 3 月 25 日填筑结束 ,历时 15 d ;之后即进入静置阶 段 ,目前共历时 266 d 。 311 应力 —填筑高度 —时间关系
CFG桩承载力要求
单桩竖向极限承载力标准值除以安全系数=单桩竖向承载力特征值上海地区按《上海市地基基规范》进行桩基设计,单桩承载力取勘察报告提供的单桩竖向极限承载力的二分之一输入,即按《地基基础规范》 GB50007-2002的设计体系输入单桩竖向承载力特征值。
在选取规范时选上海规范,JCCAD内部会自动转换。
CFG桩复合地基设计如何提设计要求一、前言当前CFG桩复合地基在高层建筑地基处理得到了广泛应用,但复合地基设计在不同地区有不同的方式,有的地区结构工程师既作上部结构又作复合地基设计,有的地区则是结构工程师作上部结构和基础设计,岩土工程师作复合地基设计,复合地基设计资料和设计要求由结构工程师提供。
其中,经常遇到的一个问题是结构工程师提供的设计资料不全或设计要求不够准确。
由于设计资料不齐全或设计要求不够准确、甚至不合理,给复合地基设计带来许多困难,或给工程带来不应有的损失。
显然,讨论一下如何提供设计资料和设计要求是有益的。
二、CFG桩复合地基设计所需的资料CFG桩复合地基设计需提供如下的资料:(1)工程地质勘察报告;(2)相关的建筑、基础平面图和剖面图;标明±0.00对应的标高;基底标高;电梯井、集水坑底标高;基础外轮廓线;若有裙房应标明主楼和裙房(或车库)的相关关系以及裙房(或车库)的基础形式和几何尺寸。
(3)建筑物荷载;(a)相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力值(用于地基承载力验算);(b)相应于荷载效应准永久组合时基础底面处的平均压力值(用于地基变形验算);(c)当主楼周围有裙房(或车库)时,还应提供裙房(或车库)基底压力标准值,以便考虑能否以及怎样对主楼地基承载力进行修正。
(d)当需作抗冲切验算时(如框筒体系),尚需提供荷载设计值。
(4)设计要求的复合地基承载力和变形。
三、常见的几个问题(1)问题1:只提复合地基承载力特征值不小于多少、复合地基变形不大于多少而不提供荷载复合地基计算有两个主要内容,一是复合地基承载力计算,二是复合地基变形计算。
CFG桩桩身配合比设计研究
CFG桩桩身配合比设计研究周晨(南京市市政设计研究院有限责任公司210008)【摘要】本文介绍了南京市城东污水处理厂工程CFG桩基配合比选择、试验的过程,并且通过对一组检测数据进行线性回归分析,确定了CFG桩体混合料的鲍罗米公式中的回归系数。
【关键词】CFG桩配合比鲍罗米公式回归系数水灰比粉灰比石屑率一、前言CFG(Cement Flyash Gravel Pile)桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑加水拌合后形成的高粘结强度桩。
CFG桩造价低廉、承载力高,而且,其主要材料之一粉煤灰是一种工业废料,使用该桩型具有一定的环保效应,其应用前景非常广阔。
CFG桩一般按复合地基进行设计,不配置钢筋,其桩身材料造价是控制整个桩基工程造价的关键。
在组成CFG桩的材料中,不同来源的石屑粒径的大小形状以及含量不尽相同,粉煤灰的化学成分也各异,而且,CFG桩配合比设计尚无国家规范,因此,CFG桩配合比设计难度较大。
CFG桩配合比设计与试配是CFG桩基工程的成败的重要因素,对保证工程质量、控制工程投资起重要作用。
南京市城东污水处理厂工程主要污水处理构筑物采用CFG桩复合地基进行地基处理。
该工程CFG桩复合地基的主要作用是提高地基承载力、控制沉降同时挤密桩间土,消除其液化性。
该工程CFG桩总工程量约1.5万立方米,设计强度表述为“混合料试块28天标准养护立方体抗压强度平均值10Mpa”,设计要求混合料坍落度30~50mm,碎石粒径20~40mm,水泥采用强度等级32.5Mpa的普通硅酸盐水泥。
工程中选用III级粉煤灰。
设计单位配合工程建设方在工程全面施工前,进行了多组配合比的试配,通过试配确定了混合料最佳配合比。
二、试验配合比的确定确定CFG桩混合料配合比的主要计算参数包括:用水量、混合料密度、石屑率、水灰比、粉灰比等。
我们在该工程施工前,参考现有的资料初步确定了上述参数,并据此参数设计了多组配合比用以进行试验。
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CFG桩(Cement Fly-ash Gravel Pile),即由碎石、粉煤灰掺适量的水泥加水拌合,用各种成桩机具制成的可变粘结强度桩,主要用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基,由于CFG桩较其他桩类具有成本低,地基变形小等优点,近年来在工程中得到了广泛应用。
CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层三部分构成,其加固机理为褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土,使二者共同受力。
同时土体受到桩的挤密而提高承载力,而桩又由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能,二者共同工作,形成了一个复合地基的受力整体,共同承担上部基础传来的荷载。
显然,不同材料构成的褥垫层及同种材料不同垫层厚度桩土分担的荷载是不同的,而准确了解桩土分担的荷载比在CFG桩复合地基工程设计中往往是很重要的。
在建设汕梅高速汕揭八标段工程中,CFG桩被大量用运,结合该项目的施工实际,在河海大学的协助下,针对不同材料构成的褥垫层及同一种材料不同垫层厚度情况进行了土压力盒试验,确定了不同情况下桩土分担荷载关系及对桩土承载力进行检验,并得出了一些有益的结论。
1 土压力盒试验概况
为了解不同材料构成的褥垫层(相同厚度)及同一种垫层材料不同厚度情况确定桩土分担荷载关系,本次试验针对粗石(70%)+砂(30%),砂,瓜米石(70%)+砂(30%)三种材料组成的200mm厚的褥垫层400mm厚的粗石(70%)+砂(30%)的褥垫层进行了4组土压力盒试验,如表1所示。
本次试验分别在垫层上下的土层和桩身对应埋设10个土压力盒,如图1所示。
土压力盒试验采用浙江科学仪器厂生产的JXR钢弦式压力盒。
该压力盒通过量测钢弦的频率变化得到施加在压力盒上的压力值,压力盒量程为0.4MPa。
考虑到桩上应力大,采用量程为10MPa压力传感器量测,该压力传感器通过量测应变得到作用在桩身压力值。
2 试验结果
试验结果见表2~5。
各桩试验结果表明,随着荷载的增大,桩分担的荷载也逐渐增大。
在最大试验荷载作
CFG桩桩土分担的荷载比研究
陈小满
(广东省长大公路工程有限公司第三分公司 511431)
摘 要:CFG桩用于加固地基, CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层三部分构成,其加固机理为褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土,使二者共同受力.本文试试验数据来分析桩土分担的荷载比随褥垫层厚度增大有无变化着手,试推算最佳褥垫层厚度。
关键词:CFG桩复合地基 桩间土 褥垫层 桩土分担的荷载比中图分类号:TU
472文献标识码:
A文章编号:1672-3791(2007)05(c)-0009-02
表
1 土压力盒试验垫层材料及垫层厚度表
图1
土压力盒埋设示意图
图2 土压力盒试验系统示意图
表2 1#桩复合地基压力盒试验结果
表3 2#桩复合地基压力盒试验结果
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表5 4#桩复合地基压力盒试验结果
表4 3#桩复合地基压力盒试验结果
用下(1000kPa),1#桩承担的荷载达85%,最小的3#桩也达74%,表明CFG桩复合地基中桩承担的荷载仍占绝大部分。
同时,试验结果表明桩间土体也充分发挥了作用。
在垫层厚度相等(200mm)情况下,以粗石
(70%)+砂(30%)为材料的垫层,在试验初期荷载较小的情况下,桩承担的荷载最小,而在较大荷载作用下,桩体承担的荷载最大;而以纯砂为材料的垫层,在试验初期荷载较小的情况下,桩承担的荷载最大,并且随着荷载的增大,
1 引言
花色线是指纱线外观在其长度方向上呈现不同的色泽变化或特殊效应,如一根纱线上呈现两种以上的色彩。
目前,有关这方面的模拟研究很少,有的采用一组循环排列的倾斜放置的小长方块进行模拟[1],有的采用正弦波来仿真模拟[2],还有的用亮度不同的斜线模拟[3]。
这些模拟方法共同的缺陷是花色线立体感不够强,模拟效果不够理想。
本文通过建立纱线捻回的随机矩阵模型,给出了一种花色线的模拟算法,使花色线的加捻模拟达到了逼真的效果。
2 随机矩阵模型
2.1 捻回图像中颜色亮度的分布规律
根据单色股线的扫描图像,分析s捻股线
一个捻回的图像,其颜色的亮度分布具有以下统计规律:
(1)像素亮度按捻向的方向分布,颜色亮度大致可以分为三个层次,分别为最亮、次亮和最暗。
最亮象素沿S捻从左上到右下走向,其两侧是次亮象素,再过渡到最暗层次的像素。
(2)捻回长度定义为沿平行于纱线中轴方向,一个捻回内包含的象素点的个数,捻回长度服从正态分布。
在捻回图像中按行来看,在一个捻回长度的中间行出现最亮像素个数最多,一般为4个,少量也有3个或2个,而出现最亮像素个数最少的行处在一个捻回长度的上、下两端,其最亮像素个数一般为1,从中间行到两端最亮像素个数呈递减趋势。
(3)按捻回图像中像素的列来看,次亮像素
分布在最亮像素的上下两侧,一般下侧有5个,上侧有3~4个,再过渡到最暗层次的像素。
2.2 随机矩阵模型
根据捻回图像中颜色亮度分布的统计规律,建立捻回图像的随机矩阵模型,随机矩阵
A定义为:,m为捻
回长度,n为纱线的直径,aij∈N (i=1,2,Km,j=1,2,Kn),其值由颜色亮度的变化决定。
m,n以像素为单位。
以s捻股线为例,捻回图像的随机矩阵生
基于矩阵模型的花色线模拟算法
张凌晓1,2 闫朝华2
(1.武汉理工大学 湖北武汉 430070; 2.南阳理工学院计算机科学与技术系 河南南阳 473004)
摘 要:通过建立纱线捻回的随机矩阵模型,给出了花色线的模拟算法和模拟效果。
关键词:花色线 矩阵模型 模拟中图分类号:TP391.72文献标识码:A文章编号:1672-3791(2007)05(c)-0010-02
桩分担的荷载比增加不大。
对于同种垫层材料,在加载初期,厚度不同,桩分担的荷载略有不同;在加载后期,厚度对于桩土分担荷载比影响不大。
各桩试验结果表明,桩土应力比随着荷载的增大而逐渐增大。
3 结语
各桩试验结果表明,桩土应力比随着荷载的增大而逐渐增大。
各桩试验结果表明,随着荷载的增大,桩分担的荷载也逐渐增大。
在最大试验荷载作用下(1000kPa),1#桩承担的荷载达85%,最小的3#桩也达74%,表明CFG桩复合地基中桩承担的荷载仍占绝大部分。
同时,试验结果表明桩间土体也充分发挥了作用。
在垫层厚度相等(200mm)情况下,以粗石(70%)+砂(30%)为材料的垫层,在试验初期荷载较小的情况下,桩承担的荷载最小,在较大荷载作用下,桩体承担的荷载最大;而以纯砂为材料的垫层,在试验初期荷载较小的情况下,桩承担的荷载最大,并且随着荷载的增大,桩分担的荷载比增加不大。
对于同种垫层材料,在加载初期,垫层厚度不同,桩分担的荷载略有不同;在加载后期,厚度对于桩土分担荷载比影响不大。
参考文献
[1] 郑俊杰.地基处理技术.
[2] 科学出版社.岩土注浆理论与工程实例.[3] 中国建筑出版社.地基处理手册.。