水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法浅谈
考虑桩土非等应变的路堤荷载下搅拌桩复合地基沉降计算方法_章定文
s 桩体
刘吉福[5]假定路堤中存在等沉面，分析了桩土 沉降差等因素对桩顶平面处桩土应力比的影响，其 采用的桩土差异沉降是凭经验确定，且仅适用于桩 土差异沉降很小的情况。 本文在上述研究的基础上， 提出了改进的桩土差异沉降和桩土应力比关系式来 考虑土拱效应。为了简单起见，假设桩土差异沉降 和桩土应力比符合如图 4 所示的关系，在桩土差异 沉降较小时，采用刘吉福 [5]的方法计算填土内的荷 载分配， 桩顶面的桩土差异沉降 s （桩体向路堤的 刺入变形） 采用 Poulos 等[13]提出的半无限体上竖向 荷载作用下圆柱体的位移弹性解答。同时，采用修 正 的 Terzaghi 土 拱 理 论 [14] 确 定 极 限 桩 土 应 力 比
Abstract: Taking into account the displacement non-compatibility between the deep mixing columns and the surrounding soils, a
new method is developed for calculating the total settlement of ground improved by deep mixing column method. Based on previous test results, a simplified column-soil stress ratio and differential settlement between column and surrounding soil calculation model was proposed. Column lateral friction and loading sharing ratio between columns and soils were calculated based on the actual stress state; and then the settlements of column and surrounding soil were calculated respectively. The new method satisfied force equilibrium and displacement compatibility of the system components, including the embankment, column, and foundation soil between and under columns. In order to verify the correctness of the proposed model, the measured settlement in Huai-Yan expressway, the settlements calculated by the proposed method and traditional composite modulus method were compared. Results indicate that the settlement calculated by the proposed method is in good agreement with the measured result; and the proposed method precedes the traditional composite modulus method.
深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降分析及控制初探
深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降分析及控制初探摘要:众所周知,深层水泥搅拌桩处理方式一直以来都是应当深厚软土地基的最直接也是最有效方式。
本文以位于我国华南地区A城市典型深厚软土构造为研究对象,首先对于水泥搅拌桩相对于水利工程建设地基在加固过程当中所产生长期沉降问题进行了观测与分析,并在传统计算模式作用之下对上述所得数据加以了沉降计算。
计算结果表明:传统沉降计算计算结果与实际测定结果之间差异明显,实际测定结果仅为沉降计算结果的1/3作用。
其次,对A市典型的软土结构特性加以了详细分析,得出了包括(1)软土结构作用之下,地表压缩层土体结构所表现出的屈服应力参数比率基本控制在 1.7～2.5范围之内;(2)土体结构中的屈服应力参数明显大于软土结构下下卧层自重应力与附加应力的和。
也正是在以上方面条件作用之下,深厚软土地基下的建筑物沉降问题就能够得到有力且有效的控制。
最后,结合相关学者的研究成果,本文构建了一种新型计算深厚软土地基作用下地基沉降程度的计算方式,此种计算方式区别于传统计算方式最大的差异在于其考虑了深厚软土结构性变化特征对于及地基下卧层沉降表现方式的影响,并得出该方式下计算结果与实际测定结构高度一致,值得大范围推广与应用。
关键词:深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降控制分析软弱粘性土(即我们俗称的软土)是淤泥、淤泥质粘土以及淤泥质亚粘土的总称。
从软弱粘性土的组成结构方面上来说,这种土质最大的特性在于其有着极高的天然含水量,优越的压缩性能、较低的承载能力以及较少的腐殖质物质。
从软弱粘性土的层次构造角度来说,其多为泻湖相、河相以及海相沉积层。
就我国而言,内河两岸、湖泊以及沿海地区分布软弱粘性土最广。
在当前技术条件支持之下,应用深层水泥搅拌桩水利工程建设区域内的软土地基进行加固处理至今已具备了近十年的发展历史,相关应用技术发展也较为成熟。
之所以采取以上加固方式最根本的原因在于水泥搅拌桩属于非挤土柔性桩的一种,在整个成桩过程当中,桩间土体所遭受的结构性扰动作用破坏力相对而言是比较小的,再加上水泥搅拌桩自身较天然软土土体高出数十倍的的强度参数,其在与软土土地相融合的过程当中所形成的复合地基对于地基承载力的提升以及地基沉降的控制而言都是极为有利的。
桩基沉降分析与计算
桩基沉降分析与计算作为一种重要的工程技术文章，本文将重点桩基沉降分析与计算的相关知识。
在关键词方面，我们将围绕“桩基”、“沉降”和“分析计算”展开。
在深入探讨桩基沉降分析与计算之前，我们需要明确其定义。
桩基沉降是指桩基在承受上部结构荷载后产生的竖向位移。
而桩基沉降分析与计算则是通过一定的方法对桩基可能产生的竖向位移进行预测、评估和控制，以确保工程的安全性和稳定性。
桩基沉降分析与计算的实现方法有很多种，其中较为常用的有三种：弹性力学法、有限元法和数值模拟法。
弹性力学法是基于弹性力学理论，通过计算桩基与土壤之间的摩擦力和桩端反力来预测桩基的沉降量。
该方法适用于计算桩基沉降的初略估算。
有限元法是通过将桩基和土壤划分成若干个单元，并对每个单元进行受力分析，最终得出桩基沉降的数值解。
该方法可以处理复杂地质条件和不同桩型的情况，但计算量较大。
数值模拟法则是利用计算机软件模拟桩基的实际工况，从而得到桩基沉降的数值解。
该方法具有较高的灵活性和通用性，可以处理各种复杂情况，但需要专业的工程师进行操作。
在实际工程中，为了确保桩基沉降分析与计算的准确性，我们需要结合工程的实际情况和设计要求，选择合适的方法进行计算。
同时，还需要对计算结果进行数据处理和结果分析。
数据处理主要包括数据清洗、预处理和转换等步骤，以确保数据的准确性和完整性。
结果分析则需要对计算结果进行可视化展示和深入解读，以评估桩基沉降是否在可接受范围内，并针对异常情况提出相应的处理措施。
总之，桩基沉降分析与计算是工程建设中不可或缺的重要环节。
通过选择合适的方法进行计算、准确的数据处理和结果分析以及根据实际情况做出相应的处理措施，我们可以更好地预测、评估和控制桩基沉降，以确保工程的安全性和稳定性。
在未来的发展中，随着计算机技术和数值模拟方法的不断进步，桩基沉降分析与计算将有望实现更高精度的模拟和分析。
随着现代建筑的不断增高和对基础承载力需求的不断增大，桩基设计在建筑工程中变得越来越重要。
复合桩地基沉降量计算方法分析
复合桩地基沉降量计算方法分析摘要：复合桩地基的沉降计算是岩土工程领域研究的热点问题。
文章结合工程实例，采用等效天然地基沉降计算方法和加权模量沉降计算方法分别对cfg桩和素混凝土夯扩桩组合的复合桩地基沉降量进行计算，并与工程沉降的实际测量结果比较。
结果表明：等效天然地基沉降计算方法计算值误差小，适合复合桩地基沉降计算。
关键词：复合桩地基沉降计算比较中图分类号：tu4 文献标识码：a 文章编号：地基与基础是工程结构的根基，又是地下隐蔽工程，关于它的设计施工直接关系建筑物的安危。
近年来在各类出现的建筑工程事故中，地基事故居于首位。
一旦发生地基基础事故，补救非常困难。
因此对地基基础的设计应当采取严谨科学的分析方法。
复合桩地基是将两种或两种以上不同的桩型按照设计组合与地基土共同构成的人工地基，它是20世纪末由我国提出的一种新的复合地基设计理念。
复合桩基充分利用单一桩型复合地基优点及桩间土的承载力，它能够大幅度提高复合地基承载力，起到强度与变形相协调，做到安全性与经济性的有机结合 [1-2]。
由于我国地质条件的差异，加之复合桩基理论的不成熟，在地基沉降量计算理论方面存在争议和未解决的问题。
本文以实际工程为例，分别以等效天然地基沉降计算方法与加权模量沉降计算方法计算复合地基的沉降量，并与实际观测结果进行比较，分析特定的地质环境下两种计算方法的差异。
1沉降量计算方法分析目前复合桩地基沉降计算通常采用的方法是将组合桩复合地基加固区中桩及桩周围的土视为复合土体，用复合模量表征加固区土体的压缩性，采用分层总和法计算加固区、非加固区各区域的变形，各区域变形的总量为复合桩地基最终的沉降量。
按各向同性均质线性变形体理论求附加应力；将加固区分为加固区ⅰ（两种桩型共同加固的区域）和加固区ⅱ（仅有单一桩型加固的区域）。
复合桩地基在加固ⅰ区，由于复合地基中桩体之间的夹持效应，桩间土和桩体之间共同沉降，在ⅱ区由于长桩的变形模量较大，桩身与土体之间不能共同沉降，当长桩桩端无坚硬土层时，长桩桩尖对桩端土体存在一定的塑性刺入量。
桩基沉降计算方法及存在的问题
桩基沉降计算方法及存在的问题桩基沉降计算方法及存在的问题一、目前桩基沉降计算方法及存在的问题­1、目前桩基的计算方法­对于群桩基础（桩距小于和等于6倍桩径），在正常使用状态下的沉降计算方法，目前有两大类。
一类是按实体深基础计算模型，采用弹性半空间表面荷载下Boussinesq应力解计算附加应力，用分层总和法计算沉降；另一类是以半无限弹性体内部集中作用下的Mindlin解为基础计算沉降。
后者主要分为两种：一是Poulos提出的相互作用因子法；第二种是Gedes对Mindlin公式积分而导出集中力作用于弹性半空间内部的应力解，按叠加原理，求得群桩桩端平面下各单桩附加应力和，按分层总和法计算群桩沉降（如《上海地基基础设计规范》DGJ08-11-1999，《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002）。
­上述方法存在如下一些些问题：­（1）实体深基础法，其附加应力按Boussinesq解计算与实际不符（计算应力偏大），且实体深基础模型不能反映桩的距径比、长径比等的影响；­（2）相互作用因子法不能反映压缩层范围土的成层性；­（3）Geddes应力叠加-分层总和法要求假定侧阻力分布，并给出桩端荷载分担比；­（4）­所有的计算方法都依赖经验参数，以上计算方法均是以弹性力学的基本原理为基础，计算的可靠性与经验系数关系密切；（5）不能考虑上部结构刚度对变形的影响。
2、旧规范沉降计算方法存在的问题旧规范的沉降计算方法等效作用分层总和法的一个科学、实用的计算方法，能反映群桩基础的各因素对沉降的影响，如桩的距径比、长径比、桩数等。
其存在的问题是对于长桩，特别是桩侧土较好的长桩基础，计算沉降量与实测值误差较大，统计结果发现计算值大，而实测值小。
造成这种现象的原因是上部结构的荷载借助于侧摩阻力传至承台投影面积以外，使桩端平面的计算附加应力远小于实际受力。
水泥搅拌桩沉降计算
水泥搅拌桩沉降计算水泥土搅拌桩的变形计算方法很多，可以分为两类，双层地基法和三层地基法，其中主要的是双层地基法。
1、双层地基法双层地基法即将搅拌桩复合地基的变形S等于复合土层的压缩变形S1和桩端以下未处理土层的压缩变形S2。
（1）复合模量法。
将复合地基加固区增强体连同地基土看作一整体，采用置换率加权模量作为复合模量，复合模量也可以根据试验确定，并以此作为参数采用分层总和法求S1。
（2）应力修正法。
根据桩土模量比求出桩土各自分担的荷载，忽略增强体的存在，用弹性理论求出土中应力，用分层总和法求出加固区土体的变形，并以此作为S1。
（3）桩身压缩量法。
假定桩体不会产生刺入式变形，通过模量比求出桩承担的荷载，再假定桩侧摩阻力的分布形式，则可通过材料力学中求压杆变形的积分方法求出桩体的变形，将此作为S1。
（4）应变修正法。
在实际应用中，先把加固区分层，计算每层末加固时土的竖向应变εv0.及应变折减系数Rp和Rc值，然后比较Rp和Rc值，取其中大值可得到复合地基竖向应变值εv＝εv0max（Rp，Rc）。
由每层的应变值可计算出每层的压缩量，累加各层的压缩量可得整个加固区的压缩量S1。
（5）经验值法。
复合土层的压缩变形值可根据上部荷载、桩长、桩身强度等按经验取10～30mm[1]，或20～40mm。
（6）叠加因子法。
叠加因子方法最早由Poulos（1968年）提出，应用也较多，但传统桩间的叠加因子是运用象边界元等数值计算手段来分析两根桩间的情况而估计得到的。
根据Randolph和Wroth（1978年）对于压人土体中的柔性桩的荷载与位移关系提出桩体位移表达式，以及沉降与位移的半径关系即单桩沉降引起土体的位移场，从而得到桩间的相互叠加因子（相互作用因子）。
通过叠加桩体在自身荷载作用下的位移和其余桩体位移引起的附加位移从而计算加固区的沉降。
这种方法公式虽然比较简单，但本人认为计算比较繁琐。
S2的计算方法一般有以下几种：（1）应力扩散法。
涵洞通道CFG桩复合地基沉降计算方法探讨
涵洞通道CFG桩复合地基沉降计算方法探讨摘要：文章依据现行相关规范，并结合笔者对规范条文的理解及个人一些想法，结合实例，详细介绍了CFG桩复合地基沉降计算的过程，并列出计算结果，对以后有关复合地基的沉降计算具有一定的参考价值。
关键词：CFG桩；复合地基；沉降计算；1前言CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
CFG 桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题，于2002年列入国家行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002。
近年来，该技术逐渐被引进我省高速公路建设领域，尤其是在高速公路加宽项目中应用较为广泛，用于结构物地基加固处理和高填土路段以及不良地质路段地基处理。
据调查，我省高速公路项目中CFG桩桩体材料大多未采用粉煤灰，而是采用低标号素混凝土，一般为C10~C15号。
水泥粉煤灰碎石桩与低标号素混凝土桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，而在其受力和变形特性方面没有什么区别。
在现行《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007中并没有对CFG桩复合地基沉降计算详细规定，因而设计人员在进行复合地基沉降计算时常感到无章可循，不知从何下手或者对计算结果感到理论依据不足。
以下是笔者根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012、《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ 72-2004、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007等相关规范,并结合笔者对规范条文的理解及个人一些想法，结合实例，详细介绍了CFG桩复合地基沉降计算的方法，以期对同行有所帮助和启发。
2工程实例2.1工程概况连霍高速公路商丘至兰考段改扩建工程中，K107+942有一1-6×3.5钢筋混凝土盖板明通道需接长，工程地质状况详见表1。
地基处理采用其它常用方法地基承载力也能满足要求，但由于高速公路加宽项目中新老结构物之间差异沉降要求较严，常用地基处理方法一般差异沉降相对较大，根据比较我们采用了CFG桩复合地基处理方法。
搅拌桩复合地基计算
搅拌桩复合地基计算---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 搅拌桩复合地基计算---------------------------------------------------------------------- [ 计算简图 ]----------------------------------------------------------------------[ 计算条件 ]----------------------------------------------------------------------[ 基本参数 ]地基处理方法：水泥土搅拌桩法[ 基础参数 ]基础类型：条形基础基础埋深： 2.200(m)基础宽度： 5.960(m)基础覆土容重： 20.000(kN/m3)基底压力平均值： 250.0(kPa)基底压力最大值： 288.0(kPa)[ 土层参数 ]土层层数： 3地下水埋深： 10.000(m)压缩层深度： 19.200(m)沉降经验系数： 0.400地基承载力修正公式：承载力修正基准深度d0： 0.500(m)序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力ηb ηd(m) (kN/m^3) (kN/m^3) (MPa) (kPa)1 素填土 18.000 18.6 19.0 3.000 80.0 0.000 1.0002 粘性土 3.700 19.5 20.0 5.500 220.0 0.000 1.6003 粘性土 8.300 20.4 21.0 7.500 320.0 0.000 1.600***ηb-- 基础宽度地基承载力修正系数***ηd-- 基础深度地基承载力修正系数[ 水泥土搅拌桩参数 ]桩布置形式：矩形桩竖向间距： 0.800(m)桩水平间距： 0.800(m)桩直径： 550(mm)桩长： 12.000(m)承载力计算公式：单桩承载力特征值： 150.000(kN)桩间土承载力折减系数： 1.000垫层厚度： 1000(mm)垫层超出桩外侧的距离： 300(mm)基础边缘外桩的排数(横向)： 1基础边缘外桩的排数(竖向)： 1[ 处理土层参数 ]土层天然土层f 提高系数k 桩间土fsk 天然土层Es 复合地基Es 天然土层θ复合地基1 80.0 1.000 80.0 3.000 18.250 23.0 0.0***f -- 表示原始土层承载力特征值(kPa)***fsk -- 表示桩间土承载力特征值(kPa)***Es -- 表示压缩模量(MPa)***θ-- 表示压力扩散角(度)*** 承载力提高系数和复合地基压力扩散角为交互参数；*** 天然土层的承载力、压缩模量为土层参数，列在这里便于对比；*** 天然土层的压力扩散角、桩间土fsk和复合地基压缩模量为计算中间结果。
桩基沉降计算范文
桩基沉降计算范文桩基沉降计算是土木工程中一个非常重要的计算，用于评估桩基在承载荷载下的沉降情况。
准确的桩基沉降计算可以帮助工程师确定合适的桩基设计方案，确保建筑物在使用过程中的安全和稳定。
本文将介绍桩基沉降计算的基本原理、计算方法以及影响桩基沉降的因素。
桩基沉降计算的基本原理是根据荷载-沉降曲线进行计算。
当外力施加到土体上时，土体受到应力的作用，从而产生了变形。
当应力去除后，土体会通过回弹减少变形，但不会完全恢复到初始状态。
这就是土体的弹性不完全恢复性。
通过研究土体的弹性不完全恢复性，可以确定桩基在荷载作用下的沉降量。
桩基沉降计算通常采用两种方法，即理论计算方法和试验方法。
理论计算方法是通过数学模型和公式计算桩基的沉降量。
常用的理论计算方法包括弹簧系数法、相似型理论法和极限平衡法等。
试验方法是通过进行实验来测量桩基的实际沉降情况。
常用的试验方法包括静载试验、动载试验和模型试验等。
桩基沉降计算的结果受到多个因素的影响，包括桩型、桩径、桩长、土体的物理性质以及荷载的大小等。
桩型是指桩基的形状和材料，常见的桩型有钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩和钢管桩等。
桩径和桩长决定了桩基的受力面积和长度，对桩基沉降的影响较大。
土体的物理性质包括土壤的密度、孔隙比、含水量等，这些参数会直接影响土体的变形性质。
荷载的大小是指作用在桩基上的外力，包括建筑物的重量、风荷载、地震荷载等。
对于桩基沉降计算，工程师可以通过建立数学模型和进行试验来确定合适的计算方法。
在进行计算时，需要考虑土体的不同层次和桩基的非线性特征。
同时，还需要注意桩基与土体的相互作用，以及考虑荷载的变化。
通过合理的计算方法和准确的输入参数，可以得到较为准确的桩基沉降结果。
桩基沉降计算在土木工程中具有重要的应用价值。
准确的沉降计算可以帮助工程师确定合适的桩基设计方案，避免桩基沉降过大导致建筑物的不稳定。
此外，沉降计算还可以用于评估土体的变形特性和承载能力，为土木工程的设计和施工提供参考依据。
搅拌桩处理河堤软基的堤基沉降计算-文档资料
搅拌桩处理河堤软基的堤基沉降计算1概述水泥搅拌桩的加固地基为复合地基中的一种,是利用水泥作为固化剂,通过特制地深层搅拌机械,在一定深度范围内把地基土与水泥强行拌和固化形成具有水稳型和足够强度的水泥土,制成桩体、块体和墙体等,并与原地基土共同作用,提高地基承载力,改善地基变形特性的一种地基处理技术。
本文通过实例对水泥搅拌桩处理后的河堤进行沉降计算进行介绍。
由于水利规范中没有提供搅拌桩沉降的具体公式,需同时采用水利规范及建筑规范进行计算。
在佛山市禅城区罗格围达标加固工程中的北线桩号直0+000～直0+275为裁弯取直段,长约275m,填土高度6.2m。
该段堤基为淤泥质土,土层平均厚9m,孔隙比为1.688,为满足抗滑稳定要求采用Φ500直径搅拌桩对堤基进行加固处理。
加固断面如图1所示。
图1堤基加固断面2堤基沉降计算该段河堤断面为梯形断面,堤防高度约6.2m,堤顶宽度为8m,沥青砼路面,内外坡坡度均为1:3,堤身填土为粘土。
由稳定要求确定堤顶范围内搅拌桩纵横间距为1m×1m,桩长10.5m,桩底位于淤泥层内,置换率为0.1963。
2.1土层沉降计算参数确定根据地勘报告建基面以下土层依次为:①粉质粘土、②淤泥、③粉砂、④强风化岩。
由于强风化岩压缩模量大,故沉降计算只算至粉砂层。
各计算土层的部分物理力学指标如表1所示。
各土层的水泥土搅拌桩复合层的压缩模量采用《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中式11.2.9-2式计算。
公式如下: 式中:Esp―搅拌桩复合土层的压缩模量;Ep―搅拌桩的压缩模量,可取(100~120)fcu,这里取为100×1.5=150Mpa;―与搅拌桩水泥土配方相同的立方体试块在室内90d龄期的无侧限抗压强度,根据水泥土配合比试验确定为1.5Mpa;Es―桩间土的压缩模量;m―面积置换率。
计算得到各土层水泥土搅拌桩复合土层的压缩模量列入表1。
2.2计算方法根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)11.2.9条,竖向承载搅拌桩复合地基的变形包括搅拌桩复合土层的平均压缩变形s1与桩端下末加固土层的压缩变形s2:1)搅拌桩复合土层的压缩变形s1可按下式计算:式中:pz―搅拌桩复合土层顶面的附加压力值;pzl―搅拌桩复合土层底面的附加压力值;2)桩端下末加固土层的压缩变形s2,可按照《堤防工程设计规范》(GB50286-98)中的分层总和法计算,为简化计算这里仍然采用与s1相同的计算公式。
水泥搅拌桩沉降计算方法探讨
水泥搅拌桩沉降计算方法探讨水泥搅拌桩是一种常用的基础工程技术，它的沉降计算是评估其承载能力的重要指标。
本文将对水泥搅拌桩沉降计算方法进行探讨，并分步骤进行阐述。
第一步，确定计算方法。
根据搅拌桩的形式和工作原理，可以采用弹性模拟计算、孔隙压缩及间接测量法等多种方式，而目前较为常用的是采用弹性模拟计算方法。
这种方法不仅计算精度高，而且计算过程简单易操作。
第二步，确定计算模型。
弹性模拟计算方法需要确定土体的弹性模量、剪切模量、泊松比等参数，因此需要建立合理的计算模型。
常见方法包括三维有限元模型、弹性半空间模型、弹性层状模型等。
在模型建立过程中，需要考虑土质特性、桩身尺度、桩安装方式等多种因素，并对模型的精度和稳定性进行评估调整。
第三步，进行参数输入。
在进行沉降计算前，需要将土体、桩体和荷载信息输入计算模型中，以确定初始状态。
具体参数包括土层厚度、土体密度、土体弹性参数、桩身长度、桩身周长、桩身体积、桩身弹性参数、载荷类型、载荷大小等。
根据实际情况选择合理的参数和输入方式。
第四步，进行计算分析。
当参数全部输入后，即可进行沉降计算。
计算过程中需要进行大量的迭代计算和结果分析，根据实际情况进行调整。
计算分析的结果包括桩身沉降量、桩筏沉降量、桩身内部应力等。
第五步，评估计算结果。
计算得到的结果需要进行评估，包括与设计标准比较、与实测数据对比、针对不同荷载情况进行分析等。
在评估过程中，需要注意考虑参数误差、模型偏差等因素，确保计算结果的可靠性和准确性。
综上所述，水泥搅拌桩的沉降计算是一项复杂而重要的工作，需要认真、科学的进行。
在进行计算时，需要全面考虑多种因素，合理选择计算方式、建立模型、输入参数、进行计算分析、评估结果等方面。
只有这样，才能保证工程设计的准确性和可靠性，为工程的实际施工提供有力支持。
水泥土搅拌桩复合地基沉降组成及其计算方法研究
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工 程 科 技
水泥土搅拌桩复合地基沉降组成及其计算方法研究
陈莉娟 靳 凯 朝
（ 商丘工学院建筑工程 系， 河南 商丘 ４ ６ ０ ） ７ ００
摘 要： 水泥土搅拌桩复合地基是地基 处理 的常用方法 ， 对复合 地基 沉降组成及常见的 几种 沉降方法进行 了分析 ， 出了以沉 降为 提 主的设计思路 ， 并为复合地基的设计和施 工提 出了建议 。 关键 词 ： 水泥土搅拌桩复合地基 ； 降计算 ； 沉 方法 １水泥土搅拌桩复合地基的概念 基 的总沉降量 ｓ可表示为两部分之和，即 ｓ ｓ＋ ： ＝ ｓ 至今提 出的复合 地基是承受建筑物上部荷载 的土壤层 ， 当天然地基不能满足设 地基沉 降实用计算方法 中 ， 下卧层压缩量 Ｓ， 对 大都采用 分层 总和 计 要 求 时需 对 地 基 进 行 处 理 形 成 人 工 地 基 。 过 处理 的人 工地 基 可 法 计 算 ， 对 加 固 区范 围 内 土层 的 压 缩 量 Ｓ ， 针 对 各 种 复 合 地 基 经 而 ． 则 分为三类 ： 均质地基 、 多层地基和复合地基 。 复合地基是 指天然地基 的特点采用一种或几种计算 方法计算 。 在地基处理过程 中部分土体得到增强或被置换 ， 或在天然地基 中设 ３１ ． 加固区土层压缩量 Ｓ 的计算方法 置加 筋材料所形成 的人 工地基 。总之 ， 凡是在软土地基 中用各种手 （） １复合模量法（ ） Ｅ法 段加入增 强体 ， 使增强体与天然地基 共同组成 以提高地基强度 和降 将复合地基加 固区 中增强体和基体两部分视 为一 复合土体 ， 采 用 复合压缩模量 Ｅ 来评 价复合土体 的压缩量 。将加 固区土层分成 低 土体压缩性 为主要 目的的人工地基 ， 统称为复合 地基 。 复合地基有 两个基本特点 ：加 固区是 由基体 （ ａ ． 天然地基 土体 ） Ｎ层 ，每层复合 土体 的复合压缩模量为 Ｅ 加固区上层压缩量表达 和增 强体两部分组成 的， 具有非均质性及各 向异 性的特点 。ｂ在结 劫 ： ． 构荷 载作 用下 ， 基体和增强体共同承担荷载 的作用 。前一特征使 复 （ ’ １ 合地基区别于均质地基 ， 后一特征使复合地基 区别 于桩地 基。从某 种意义上讲 ， 复合地基介于均质地基和桩基之 间。在诸 多复合 地基 式中 ： ｉ ｉ △Ｐ 一第 层复合地基平 均荷载密度 中， 深层水泥土搅拌桩复合地基是最典型的复合地基。 Ｈ一第 ｉ ｉ 层复合土层的厚度
浅谈水泥搅拌桩复合地基沉降计算
浅谈水泥搅拌桩复合地基沉降计算许敏【摘要】实体深基础法和应力扩散法常用于水泥搅拌桩复合地基沉降计算，为了解其适用性，结合工程实例进行分析计算，结果表明：当设计中采用桩端穿透淤泥层的处理方案时，水泥搅拌桩复合地基的沉降计算选用应力扩散法更能接近实际，当设计中采用桩端未穿透淤泥层的方案时，水泥搅拌桩复合地基的沉降计算建议选用实体深基础法。
%Cement mixing pile composite foundation settlement calculation is conducted usually by solid deep foun-dation method or stress diffusion method. In order to compare the adaptability,analysis calculation was conducted for a true project. The results of calculation demonstrate that cement mixing pile composite foundation settlement calculation is conducted by stress diffusion method with achievements matching the reality more exactly when adopt-ing a scheme of pile penetrating through the silt layer;and solid deep foundation method is recommended when piles are not designed to penetrate through the silt layer.【期刊名称】《广西水利水电》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】3页(P13-15)【关键词】水泥搅拌桩;复合地基;沉降计算【作者】许敏【作者单位】广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州 510635【正文语种】中文【中图分类】TU473.1水泥搅拌桩是发源于美国，我国从1977年开始引进此项技术，它是加固饱和粘性土地基的常用方法，在软土地基加固工程中被广泛应用，尤其是使用在淤泥质土、淤泥、粉土、杂填土等地基。
水泥搅拌桩地基下卧层沉降计算方法选择
收稿日期:2006-03-02基金项目:建设部科学技术项目(06-K1-6)作者简介:王凤池(1970-),男,副教授,博士,主要从事地基基础研究.文章编号:1671-2021(2006)05-0705-04水泥搅拌桩地基下卧层沉降计算方法选择王凤池,朱浮声,张德海(沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168)摘 要:目的为了研究水泥搅拌桩复合地基设计中的沉降计算问题,减少下卧层沉降计算值与实测值的差异.方法从水泥搅拌桩的加固机理出发,指出了水泥搅拌桩加固区与下卧层相比是一个具有强度高、压缩性小的硬壳层.考虑硬壳层的影响,在进行下卧层沉降计算时,应根据外荷载与总抗剪力的关系来选择计算方法.结果当外荷载大于总抗剪力时,采用等效实体法;反之,则考虑硬壳层效应,附加应力折减.结论硬壳层对附加应力有扩散效应,这是有时采用等效实体法计算下卧层沉降时数值过大的原因.算例表明,通过对计算方法的选择,提高了下卧层沉降的计算精度.关键词:水泥搅拌桩;复合地基;下卧层;沉降;附加应力中图分类号:TU 443 文献标识码:A作为一种人工地基,复合地基的设计不仅要保证具有足够的承载能力,也要估计在工作荷载下产生的沉降,并保证这一沉降不足以危害上部结构.在许多工程设计中,承载力已经不是复合地基的重点,而沉降控制被提到越来越重要的位置[1-4].5地基基础设计规范6(GB50007-2002)强调变形控制,因为它不但关系到工程设计的成败,而且在很大程度上决定了投资的多少.桩间土的非线性应力)应变关系和桩间土与增强体之间的相互作用的影响,导致了复合地基的沉降计算十分复杂.由于下卧层变形占总沉降的比例相当大,因此把目光过分的集中在加固区变形计算上,是不符合工程需要的.笔者根据外荷载与总抗剪力的关系,给出了计算下卧层沉降方法选择的判定条件以及相应的计算方法.1 复合地基的沉降分析复合地基的沉降包括三部分:加固区变形、下卧层变形和褥垫层变形,如图1,其沉降计算式为S =S 1+S 2+S 3(1)式中:S 1为加固区变形;S 2为下卧层变形;S 3为褥垫层变形.加固区的变形计算,目前主要采用复合模量法(E c 法)、应力修正法(E s 法)和桩身压缩量(E p 法)进行计算.对于下卧层的变形S 2,目前的计算方法是通过应力扩散法、等效实体法、改进Geddes 法等手段计算下卧层上的附加应力,采用分层总和法计算其沉降[5].随着复合地基技术的不断发展,一些新的计算方法也应运而生.下卧层的变形占结构总沉降有相当的比例,特别是/悬桩0问题,下卧层土体的性质成为对沉降影响重要因素之一.如宁通一级公路(南通段)引河大桥桥头和过渡段采用二灰土桩加固,其K102+990断面沉降实测值S 1=1517cm,S 2=3314cm [6],下卧层沉降占总沉降的68%.又如上海金达棉纺厂主厂房采用石灰桩复合地基设计[7],结构总沉降为6914mm ,而加固区沉降为914mm,仅占总沉降的1315%.鉴于上述事实,下卧层变形计算的重要性可见一斑.要准确地计算下卧层的压缩量,首先必须正确地把握下卧层中的附加应力的分布规律.如何考虑加固层和桩体对附加应力的影响是问题的关2006年09月第22卷第5期 沈阳建筑大学学报(自然科学版)Journal of Shenyang Jianzhu U niversity (N atural Science)Sep. 2006V ol 122,No 15键所在.图1 复合地基沉降分析模式2 水泥搅拌桩复合地基硬壳层效应水泥搅拌桩采用水泥作为固化剂,进行强制搅拌.水泥与软土混合后,与土中水发生水化和水解反应,首先生成能迅速溶解于水的Ca(OH)2和含水硅酸钙(CaO #SiO 2#nH 2O),使水泥颗粒表面重新露出,再与土中水发生作用形成水化物.当新生成物不能再溶解时,便悬浮形成胶体.当水泥的各种水化物形成后,胶体能与水化物中的离子进行当量吸附交换,使较小的土颗粒形成较大的土团粒.凝胶粒子的比表面积很大,具有强烈的吸附活性,能将土团粒进一步结合起来,并封闭空隙,形成坚固的联结,提高了地基强度.同时,随水泥水化反应的深入,溶液中析出大量的钙离子,并逐渐反应形成不溶于水的稳定化合物,并相互联结形成空间网状结构,使水泥土具有足够的强度和水稳性.由水泥土加固机理可以看出,与下卧层软弱土体相比,水泥搅拌桩加固区形成了具有强度高、压缩性小的硬壳层(如图2).研究表明,硬壳层对图2 硬壳层的扩散效应附加应力有明显的扩散效应,这是造成有时计算下卧层沉降时,数值过大的原因.考虑水泥搅拌桩复合地基硬壳层的影响,下卧层处附加应力应进行折减.Milovic D M 利用有限元方法研究具有硬壳层的双层地基时,考虑各向异性,通过总结得到了应力折减系数[7].水泥搅拌桩复合地基硬壳层引起的附加应力折减,可以按照Milovic 法计算,其计算公式可表示为I z =015B H 10188E s 2E s 1012(2)式中,B 为加固区宽度;H 1为加固区厚度;E s 2为下卧层的压缩模量;E s 1为加固区的压缩模量.3 选择计算方法的判定条件复合地基加固区形成了人工的硬壳层.在加固区内,增强体与土体共同工作,增强体与周围土体压缩变形协调.同时,加固区又像一个巨大的实体基础,加固区与周围土体的共同工作靠加固区与土体的抗剪切能力来维持.董建国等在研究桩箱(筏)基础沉降计算时提出了根据外荷载与总抗剪力的关系来判定桩箱(筏)基础沉降的计算模式[9].同样也可以根据外荷载Q 与总抗剪力T 的关系来选择复合地基下卧层的变形计算方法.当T >Q 时,外荷载不足以破坏加固区与周围土体之间的作用.加固体周围的土体与加固体共同抵抗外荷载.土体所受的外荷载依靠土颗粒之间的作用向下传递.复合土层压缩模量一般为软弱土层的5倍以上,因而增强体加固范围应大于基础外围轮廓.这时,硬壳效应比较明显,应采用式(2)计算附加应力折减系数,进而计算下卧层沉降.其下卧层顶的附加应力为p b =I z p 0(3)式中,p 0为基底附加应力.反之,如果T <Q ,加固区与周围土体之间的平衡被外荷载破坏,加固体周围产生了较大的剪切应变.这时,加固区的硬壳层效应消失,加固体整体下沉,产生了冲剪破坏,加固体周围的摩阻力达到极限.此时采用等效实体法计算下卧层变形比较合适(见图3).其下卧层处的附加应力计算公式为p b =DBp -TBD(4)式中:p 为复合地基上荷载集度;B 、D 分别为基706沈阳建筑大学学报(自然科学版)第22卷础宽度和长度;h 为加固区厚度.总抗剪力按下式计算:T =U QhS z dz(5)式中:U 为加固体横截面周长;h 为加固区厚度;S z 为加固体周边侧摩阻力.图3 等效实体模式由于分层土的各层土自重应力是按线性分布的特点,式(6)可以改写为[10]:T =UE ni=1(R czi (1-sin U i )tan U i +c i )h i(6)式中: R czi 为第i 层土的平均自重应力;c i ,U i 和h i 分别为第i 层土的粘聚力、内摩擦角和土层厚度.如果有实测桩侧平均摩阻力的值,则T = q s U(7)式中: q s 为实测桩侧平均摩阻力.4 算例与分析天津市东丽区6层4单元住宅楼[11],基础采用钢筋混凝土条形基础,基础宽度B 为218m.为提高地基承载力,在条形基础下采用柱状水泥深层搅拌桩来处理软弱地基.桩径为500mm ,桩长为11m,面积置换率为18%.基础底面附加压力为160kPa,加固区复合模量按面积比法计算为3911MPa.桩周土的平均摩擦力取 q s =8kPa,地质条件见表1.表1 土层地质情况土层名称厚度/m 体积质量/(g #cm -3)压缩模量/M Pa 内摩擦角/(b )黏聚力/kPa 容许承载力/kPa 黏土1~21511853178112331179100淤泥质黏土612~1015118531779185813885粉质黏土0~318119451871718511184110粉土112~217119513130221245170140基础长边方向取1个单位考虑,则根据式(7)可得T =66818kN,大于外荷载448kN,按照本文分析,应采用式(3)计算加固体下附加应力折减系数,代入数值计算得I z =01112.因此附加应力为17192kPa,按照分层总和法计算下卧层沉降为12107mm.加固区沉降按复合模量法计算为2713mm.则总沉降为39137mm.该楼沉降实测值为30mm.可见,根据外荷载与总抗剪力的关系来选择复合地基下卧层的变形计算方法,能够有效的减小下卧层沉降计算误差,使计算值更趋近于实测值.如果按照等效实体法计算附加应力,进而计算总沉降为5014mm.,为实际观测值的1168倍.分析其原因在于总抗剪力T 大于外荷载Q ,使附加应力产生了扩散效应.因此按照等效实体法计算,附加应力计算值过大,使下卧层沉降计算值偏大.笔者考虑了附加应力的扩散效应,计算较等效实体法更接近实测值,但仍有一定的误差.其原因在于加固区按复合模量法计算产生的偏差.工程实践表明,采用复合模量法计算加固区沉降计算值大于实测值[12].由式(6)可见,总抗剪力与土的性质有关,包括自重应力、粘聚力以及内摩擦角等.同时,也与加固区横截面周长有关.总抗剪力越大,硬壳层效应越明显,下卧层的沉降越小.因此,当地基土为粘性土时,复合地基易产生应力扩散效应.因此在沉降计算时,应考虑这一因素.同时,增加加固区的有效横截面周长,也是提高总抗剪力的有效方法.因此复合地基在设计施工时,应考虑增加护桩,以降低下卧层处的附加应力,减小沉降.5 结 语笔者从水泥搅拌桩的加固机理出发,论述了第22卷王凤池等:水泥搅拌桩地基下卧层沉降计算方法选择707水泥搅拌桩加固区是一个具有强度高、压缩性小的硬壳层.由于硬壳层对附加应力的扩散效应,造成了采用等效实体法计算下卧层沉降有时数值过大的现象.同时,工程实践表明有时采用等效实体法也具有较高的计算精度.笔者根据外荷载与总抗剪力的关系来选择复合地基下卧层的变形计算方法.当外荷载大于总抗剪力时,采用等效实体法;当外荷载小于总抗剪力则考虑硬壳层效应,附加应力折减.算例表明,通过对计算方法的选择,提高了下卧层沉降的计算精度.参考文献:[1]R athmayer H G,Saari K H O,Goughnour R R.Set-tlement of vertically loaded stone column in softg round[C]//Proc o f8th Eur opean Conference on SoilM echanics and Foundation Engineering:Impro vementof g round.Ro tterdam:Balkema,1983.235-240. [2]Engelhardt K,Golding H C.Field testing to evaluatestone column performance in a seismic area[J].G eotechnique,1975,25(1):61-69.[3]Bouassida M.Bearing capacit y of a foundat ion r estingon a soil reinfo rced by a gr oup of columns[J].Geotechnique,1995,45(1):25-34.[4]Randolph M F,Wroth C P.Analysi s o f deformationof vertically piles[J].J of G eotechnical Eng ineering,1978,104(2):1465-1488.[5]龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.[6]杨涛.路堤荷载下柔性悬桩复合地基的沉降分析[J].岩土工程学报,2000,22(6):741-743.[7]M ilovic D M.Stress analysis fo r layer system[C]//Proceedings of the eleventh international conferenceon soil mechanics and foundation engineer ing.Rotter-dam:Balkema,1985.591-596.[8]周建.复合地基加固区沉降计算的一种新方法[J].浙江大学学报:工学版,2000,34(1):83-87. [9]董建国,赵锡宏.桩(箱)筏基础沉降计算新方法[J].岩土工程学报,1996,18(1):80-84.[10]李小青,潘鸿宝.井场复合地基变形分析[J].地质与勘探,2000,36(6):82-84.[11]李誉.水泥深层搅拌桩的沉降分析[J].中国民航学院学报,2002,20(4):49-59.[12]王凤池,朱浮声,王晓初.复合地基复合模量的理论修正[J].东北大学学报:自然科学版,2003,24(5):491-494.Calculating Method Alternation for Substratum Settlement of Cement-Soil Mixing Piles Composite GroundWAN G Fengchi,ZH U Fusheng,ZH AN G Dehai(School of Civil Eng ineering,Shenyang Jianzhu University,Shenyang,110168,China)Abstract:In order to reduce the calculating error of substratum settlement in designing cement-soil mix ing piles composite ground,the mechanics of the soil reinforced by cement-soil mix ing piles w ere analyzed.Be-cause of high strength and low compression,the reinforced part formed a stiffer layer than the substratum. Considered the influence of stiff layer,when calculating the substratum settlement of cement-soil mix ing pile composite foundation,the m ethod must be chosen according to the relationship betw een loads and over-all shear resistances.As loads are bigger than overall shear resistances,the method of equiv alent solid mass is adopted;contraw ise,the influence of stiff layer must be considered and the additional stress should be re-duced.Because the stiff layer can diffuse the additional stress,sometimes the result is too large calculating by the method of equivalent solid mass.A calculating example shows the calculating precision of substratum settlement is improved by choice for the calculating method.Key Words:cement-soil m ix ing pile;composite ground;substratum;settlement;additional stress708沈阳建筑大学学报(自然科学版)第22卷。
水泥土搅拌桩复合地基变形计算
青 海 斟技
水 泥 土 搅 拌 桩 复 台 地 基 形 计 算
薛 海林
（ 省环境 地质 勘查局 ，青海 青海
摘
对 比。
西宁
８ ０ ） ０７ １ ０
要 ：本 文简要介绍了水泥土搅拌复合地基变形 的计算 ，提出了两种可行 的计算方法 ，并对两种计算方法进行 了
日期 中的较 低温度 时 浇筑 ，一般 在 凌晨 进行 ，使混 凝
６ § ４ Ｔ
土在 强度 增 长时 刚好处 于 气温 回升时 ，同时该 合 拢段
混凝土的标号应高于设计一个标号以便及早张拉。 （） 同 ２１ ５ ．边跨 合拢 段施 工第 （ ） 。 ６节
青海科技
２１ 年第 ４ ００ 期
关键词 ：水泥土搅拌桩；地基处理 ；变形计算 方法
１ 引言
水泥 土搅 拌桩 由于施工 便利 、经济 、处 理效 果好 而 在现代 的地 基处 理 中被广 泛应 用 。水 泥土 搅拌 法形
２２ 桩 端 以下未 加 固土 层 的压 缩 变形（ ） ． 的计算
按 ｛ Ｂ ００ －２ ０ ｝ Ｇ ５ ０７ ０２ 建筑 地 基 基 础设 计 规 范 》 以 （ 下简称 《 范》 的规定进 行计 算 。 规 ）
３１ 根 据验算 软弱 下卧层 公式 计算 ． 将 深层搅 拌 桩 以下 的原 天然 地基 看 成搅 拌 桩 的下
２ 竖 向承载搅拌桩复合地基 的变形计算公式
竖 向承载搅 拌桩 复合 地 基 的变形 包括 搅拌 桩 复合
土层 的压 缩 变形 ５与 桩端 以下未 加 固 土层 的压 缩 变形
Ｓ ｐ ） ＝（ ＋ ｄ ×ｌ ｐ
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复合地基沉降计算方法的分析与说明
复合地基沉降计算方法的分析与说明摘要：复合地基的设计主要关心的是承载力和沉降问题，实际工程中，存在很多承载力满足，而由于沉降过大而造成地基无法正常工作的案例，大量研究表明，复合地基很大一部分都是有沉降进行控制的。
所以对沉降的计算成了复合地基设计的关键。
复合地基沉降计算方法多种多样，既有理论分析方法也有试验方法和数值计算方法，设计中如何甄别采用哪种计算方法，既需要工程人员具有扎实的基本功，也需要具有丰富的工程经验。
关键词：复合地基；沉降；计算方法0 引言近些年随着经济建设快速发展，建筑行业得到前所未有的发展，建筑高度和建筑设计及施工难度不断地被刷新。
建筑物难度的增加，对地基基础问题也带来的极大的挑战，同时也促使地基基础设计的快速发展。
以前很多建筑由于建设楼层不高，功能简单，通常荷载不大，故通常将建筑物直接建在天然地基上，并且事实证明，这些建筑物至今仍很好的工作着。
但是随着建筑高度越来越高，建筑形式越来越复杂，天然地基无法承受上部结构荷载，就要采用其他的地基基础形式，目前采用较为普遍的形式为桩基础和复合地基。
桩基础是将上部荷载通过桩体传递给深部土层的基础形式，复合地基则是采用桩和土共同承载的形式，由于复合地基相对于桩基础具有费用低，施工速度快等优点，在建筑工程中得到越来越多的应用。
复合地基的设计主要关心的是承载力和沉降问题，实际工程中，存在很多承载力满足，而由于沉降过大而造成地基无法正常工作的案例，大量研究表明，复合地基很大一部分都是有沉降进行控制的。
所以对沉降的计算成了复合地基设计的关键，本文就目前存在的沉降计算方法进行讨论。
1 复合地基沉降计算方法关于复合地基沉降计算方法目前现有文献提供的方法非常的多，大致可归纳为以下几种（1）分为加固区与非加固区的方法这种方法也是JGJ79—2012《建筑地基处理设计规范》所给出的方法，该方法主要思路是将地层分为桩长范围的加固区和下卧层的非加固区，对于加固区，先计算桩和土的复合模量，然后分层法计算加固区沉降，对于下卧层的非加固区，直接用分层法计算沉降，其实这种方法，就是将复合地基通过复合模量等效为均质地基，通过分层法进行计算沉降。
水泥土搅拌桩复合地基沉降设计参数数值分析
３ ． ２ ４
１ ． ６ ２ — ０ ． ９ ３ —１ ． ８ ５
本 文 计 算 了翼 墙 ② 一 ② 断 面水 泥 土 桩 间 距 分 别 为
０ ． ８ ６ ｍ、 ０ ． ９ ３ ｍ、 １ ． ２ ｍ、 １ ． ４ ｍ 时 ，即 置 换 率 分 别 为 ２ ４ ． ６ １ ％、 ２ １ ． １ ４ ％、 １ ３ ． １ １ ％、 １ ０ ． ６ ０ ％时 ，复合地基沉降 的变化 情况 ， 如
工程建设 ８
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４ ０ ３５ 逝 ３ ０ ２ ５ Ｏ ５ ０ ０
（ ｍ基 沉 降 关 系 图
４１ ． Ｏ０ ４ ｏ． ＯＯ ３ ９ ．Ｏ Ｏ
图 ３ 桩 径 与 桩 顶 沉 降 关 系 图
３ ８ ．Ｏ Ｏ
３ ７ ．Ｏ ０ ３ ６ ．Ｏ ０ ３ ５ ．Ｏ Ｏ
１ ０ ｏ ０
１ ５ ｏ ｏ
２ Ｏ ｏ ０
不 明显。但是大量实测资料和工程实例计算表明， 加 固层沉
４ 参 数敏 感性 分 析
表 １ 反映了参数变化对复合地基沉降的影响 ，从 中可
以看 出，对复合地基沉降影响 的参数敏感性从高到低 的排
列为 ： 桩长 、 桩径 、 置换率 、 桩体 弹性模量 ， 其 中桩长 、 桩径的
影响较为显著。
图 ４所 示 。
筑物 的总沉 降。 因此复合地基的加固一般应穿透软弱土层。 桩体弹性模量增大后地基沉降减小逐渐不 明显 的原 因
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$< %临界桩长 $*+% 未引入水泥土搅拌桩复合地基计算当中 * 水泥土搅拌桩在荷载作用下 & 桩 体的压缩应变由上而下逐渐减小 & 桩与四周土体之间的相对位移也由上而下逐渐减小 & 桩侧阻 力也是自上而下逐渐减小 & 桩侧阻力的发挥远早于桩端阻力的发挥 & 桩身变形和桩侧摩阻力主 要发生在临界桩长范围内 * 而临界桩长以下的桩体压缩变形近似为零 * 临界桩长与桩体设计施 工参数 "桩间土地质条件等有关* 设计时可以取 >6+? 倍桩径* $@ %,- 的计算准确与否直接影响到沉降计算的准确性 & 在实际工程中 & 有人把 ,- 看作作用 在基础底面的附加应力 ,&这种看法是不正确的 & 因为由于加固层的应力扩散作用 & 使桩端的附 加应力 ,- 不等于 $ 一般小于 %基础底面的附加应力 , &应力扩散角应取多大也没有明确的规定* 除此之外 & 水泥土搅拌桩属于半刚性桩 & 在受上部荷载作用时不能像刚性桩一样具有较好 的抵抗变形能力 * 水泥土搅拌桩是多根桩与土共同作用形成的一个整体 & 故其承载力的发挥与 单桩更是截然不同 ,@/* 大量工程实例表明 ’ 当面积置换率 !A<?B & 桩端土质较好 & 向下刺入变形 较小 &选用此方法与实际结果比较贴近 *
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南方冶金学院学报
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同于天然地基! 计算过程中取加固地基的值计算 ! 更合理些!
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三层模量法
三层模量法弥补了其他方法的不足 ! 考虑了水泥土搅拌桩临界桩长现象 ! 对于设计桩长大
于临界桩长的水泥土搅拌桩复合地基的沉降计算 ! 把压缩层分为三部分 "! 临界桩长部分 ! 桩 身压缩大 ! 其压缩量为 !"# " 临界桩长以下的桩身范围部分 ! 可认为桩身不压缩 ! 相当于刚性 桩 ! 随下卧层变形而下沉 ! 如果刚性部分较小其压缩量可近似为 !#$% ## 下卧层部分其压缩量 为 !&$图 " %! 将上述三部分叠加即为复合地基总沉降量 !其计算式为 "
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结
论
水泥土搅拌桩沉降计算方法的实体深基础法是一种理想状态下得到的一种方法 " 由它计 算出来的地基沉降往往比实测推断值大得多 " 加大了工程造价 " 造成了巨大浪费 . 在实际工程 中 " 应结合地区的实际情况作一些修正后再使用 . 三层模量法考虑了水泥土搅拌桩的荷载传递 规律 "将临界桩长引入到复合地基沉降计算当中 "所以计算结果比较接近实际. 基于有限元提出 的双层地基计算模型 "与分层总和法相比 " 提高了复合地基下卧层沉降计算的准确性 . 在实际工 程中可以加以运用. 参考文献 !
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复合模量法
复合模量法与实体深基础法相比较考虑到搅拌桩的改良作用*用加固土层的桩土复合模量
代替天然地基土的变形模量 * 加固区土层的复合模量不采用实体深基础法的整体计算 & 而根据 土层的不同 & 分层计算* 从而分层计算出加固区各土层的沉降量*即 ’
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军等 ! 水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法浅谈
表! 某多层住宅楼工程地质特征表
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层号
地层名称 耕填土 粉土 淤泥质粉质粘土 淤泥质粘土 粘土 淤泥质粉质粘土
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第 !" 卷第 # 期
南方冶金学院学报
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水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法浅谈
王 军! 杨建永
" 南方冶金学院环境与建筑工程学院 ! 江西 赣州 !"#$$$ #
第 !" 卷第 # 期 于天然地基满足不 了设计要 求 "故 采 用 水泥土搅拌桩进行 地基处理 8 桩径 58/"9 设计桩长 4(./"9 置 换率为 4/:. 工程勘 察地质质料如表 ( 所示 . 其沉降值分别 按 式 #4 $% 式 &/ $% 式 &7$% 式 &1$ 计 算 所 得 的 结 果 为 ’
收稿日期 !*$$!;$";*! 作者简介 ! 王 军 )#,/#; #! 男 !&##& 级硕士研究生 %
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军等 ! 水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法浅谈
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别为假象实体底面积和侧面积 !"#$ % 为假象实体自重 &!’$ !" 为假想实体基础侧壁上的平均 摩擦力 &(") ! #"$" %&" %" 分别为桩土复合模量 "桩体压缩模量 " 桩间土压缩模量* 有关文献和大量工程实践都表明 # 水泥土搅拌桩按式 $+ %计算沉降量远大于实测沉降量 * 究 其原因 & 笔者认为式 $+% 的计算方法未能充分考虑水泥土搅拌桩的荷载传递特性 & 主要反映在 以下 # 个方面 ’ $$ %加固区整体复合模量 %"& 计算式是在某些特定理想条件下导出的 & 即 ’ 复合地基上的基 础无限大 & 且基础相对刚性 ! 桩端落在坚硬的土层上 & 且没有向下的刺入变形 ! 桩长是无限的 & 而未考虑桩和桩间土的相互作用 * 所以应对其复合模量计算式进行修正 %"&%!,!"#$-+%!."&/ & ! 为修正系数 & 可通过水泥土桩复合地基的室内实验 *或者采用 012345672845 独立模型 & 此模型在 考虑水泥土桩和桩间土相互作用的前提下假定桩与桩间土在横截面上是各向同性体 & 从而得 出
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工程应用实例
$" % 某多层住宅基础工程 ! 工程勘察地质质料如表 " 所示 ! 采用水泥土搅拌桩加固地基 ! 复
合地基设计承载力 "/%012! 加固面积为 3%*’"/*. 设计桩长 "4!%*.桩径 %!/*.置换率为 "/5! 根据有关文献提供的土性参数 ! 按式 $" % 对该工程沉降进行计算 ! 沉降量为 "67!6**! 当复 合模量按式 $/% 进行计算时 ! 沉降量为 "4%!"** # 按式 $8% 计算的沉降量为 "4&!/**# 按式 $3% 计 算的沉降量为 """!8**. 当下卧层采用双层地基模型时 ! 计算结果为 "%3!7**! 工程竣工后实测 沉降值平均为 "%&!6**! $# % 某商住楼 ! 均为七层砖混结构 ! 楼长 /3!%*. 宽 "#!3*! 要求地基承载力不小于 "#%012! 由
表"
层号 地层名称 杂填土 粉质粘土 粉土 粉质粘土 粉土夹粉砂 粉土夹粉质粘土 粉砂 粉土夹粉质粘土 层厚 )"
某商住楼工程地质特征表
! ! 重度 )*$ "%& 压缩模量 ) $ ""%( 承载力 )*+,
7(.1""% 23.&""% 21.7""%/4.&"". 当
下卧层采用双层地 基模型时为 37.3"". 工程竣工后实测沉 降值平均为 &&.2"". 由上述计算值 和实测值比较可知"
( & 3 / 2 7 1
58/ (82 &8/ -86 -81 (85 (8/ 28/ -685 -686 (585 (58& (58/ (-85 (583 -(85 38/ 282 28& --8& --8& 75 75 -(5 -15 -75 (55 -15
பைடு நூலகம்
实体深基础法中采用修正的复合模量计算复合地基沉降量 " 准确性提高 . 三层模量法中采用双 层地基模型计算下卧层沉降量 "使沉降计算值与实测值更为接近.
1*’ 更符合实际 ! 除此之外 ! 三层模量法也存在下卧层顶面 附加应力确定问题! 笔者建议采用双层地基应力扩散法 ! 即通过不同上下层模量比值 +&*’,&*- 及不同加固深度 (-23的双层地基模型进行有限元计算 $ 图 # %! 根据有限元计算
出层间应力与上层所加载的比例 . 反推出应力扩散角 ! 进 而根据弹性理论求出整个下卧层的应力分布 ! 这种方法也 可用于实体深基础法底面附加应力计算中 !从而达到减少计算误差的目的 !