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1、水泥攪拌樁復合地基在垂直荷載作用下樁與土的受力特性分析張皖湘(中鐵蕪湖建筑設計研究院有限公司，安徽蕪湖241001)摘要：通過對不同樁長和不同地層中的單樁和多樁復合地基靜載荷試驗以及不同荷載水平下的應力分擔變化試驗，并將試驗結(jié)果進行對比研究，從而對垂直荷載作用下的樁和土受力特性進行了分析，其結(jié)論對水泥攪拌樁復合地基在實際工程中的設計具有一定的指導作用。關鍵詞：水泥攪拌樁；復合地基；載荷試驗；應力分擔比中圖分類號：TU472．36文獻標識碼：A文章編號：16735781(2010)04—0523—03水泥攪拌樁復合地基在附加荷載的作
2、用下，由于荷2．312"1，主要為粉土，飽和度S一75％，承載力標準值載水平和樁間土性質(zhì)的變化，以及樁長、樁間距、褥墊層100kPa，其下為②層粉質(zhì)黏土，可塑，承載力標準值厚度的不同，樁與土所承擔的荷載比例也不相同。為220kPa。為弄清水泥攪拌樁復合地基在垂直荷載作用下該試驗設計主要是測定相同樁長在不同載荷板樁與土的受力特性，通過試驗進行分析。尺寸、不同樁數(shù)時，以及相同載荷板尺寸、相同樁數(shù)而樁長不同時的復合地基變形情況。試驗平面布置如1試驗設計圖1所示。試驗樁樁徑50cm，水泥摻量為50kg／m。1．1試驗一試驗內(nèi)容如表1所列(
3、所有試驗均將頂部30Cm浮樁某試驗場地地層自上而下為①層人工填土，厚度清除并鋪設10cm厚砂石墊層)。表1試驗一內(nèi)容l¨l啊l目呵l青蛙：：了霧蓊寢深度05m。1Ora，2Om，30m△一壓盤(b)壓力盒、標點圖1試驗一布置圖1．2試驗二①層新近素填土，厚度0．6m左右，可塑狀態(tài)。②層某住宅小區(qū)(6層建筑)地基土層自上而下為：淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，厚度4m左右，軟塑，承載力標準收稿日期：2010—05—12作者簡介：張皖湘(1962一)，男，安徽六安人，中鐵蕪湖建筑設計研究院有限公司高級工程師．《工程與建設》2010年第24卷第4期52
4、3值65kPa。③層粉土，厚度3m左右，承載力標準值100kPa。其下為④層粉質(zhì)黏土，軟塑一可塑，承載力標準值120kPa。試驗平面布置如圖2所示。試驗內(nèi)容及有關參數(shù)見表2(所有試驗均將①層填土挖除，在②層土中進行)所列。圖2試驗二布置圖表2試驗二內(nèi)容2樁土受力特性分析1800當基礎承受垂直荷載時，樁和樁間土都要發(fā)生沉。o0降變形。由于樁的模量比土的模量大得多，所以樁的變形比土的變形小。由于復合地基與基礎之間鋪墊了褥墊層(一般厚度為10～30cm)，樁可以向上刺1入，伴隨著這一變化過程，墊層材料不斷調(diào)整，補充到樁間土上去，以保證在
5、某一荷載水平上樁和土始終參加工作[]。／h圖3是樁和土受力過程曲線。從圖中可以看到，(b)圖3樁頂受力時程曲線對同一等級荷載，由于褥墊層的存在，可以保證樁和圖4表明，樁數(shù)與荷載板尺寸均相同時(同一土土分擔的荷載基本為一常數(shù)。它不隨時間變化而層條件)，樁越長，樁比土越快地分擔更多的荷載。如變化。樁長為3．2rn，當P~120kPa時，樁的荷載分擔比大圖4、圖5為樁土荷載分擔比曲線。從圖中可于50％，樁長2．0m時，當P~270kPa時，樁的荷載知，在試驗的樁長和土質(zhì)條件下，在荷載水平較低時，分擔比才大于50％，樁長1．2m時，在試驗
6、荷載范圍土承擔的荷載大于樁承擔的荷載。隨著荷載水平的內(nèi)，樁的荷載分擔比一直小于5O％(PP為樁承擔的增加，樁分擔的荷載逐漸增大，而土分擔的荷載逐漸荷載，Ps為土承擔的荷載，P為總荷載)。減小。P&Pa)樁長2．0圖4試驗一樁土荷載分擔比524(iT程與建設》2010年第24卷第4期地基承載力后，可以用下式確定樁間土的荷載分擔比△，進而可以確定樁土應力比引?！饕?fSK／fsPx)×(1一)(1)其中，為樁間土天然地基承載力；fSPK為復合地基承載力；m為面積置換率，===A／A；A為樁的面積；A。為總面積。F／kl'a圖5試驗二樁
7、土荷載分擔比3結(jié)束語從圖5中發(fā)現(xiàn)，當復合地基荷載達100kPa時(4‘對于水泥攪拌樁復合地基，當樁較長，樁間土性樁復合地基)，土的荷載已達200kN(基本達到天然質(zhì)較差，承載力較低時，在荷載達到復合地基承載力地基承載力)，隨著荷載進一步增加，P增加很少，時，樁的荷載分擔較大，土的荷載分擔較??；而當樁較P一P曲線比較平緩。但圖4的情況則有所不同，當短，樁間土性質(zhì)較好、承載力較高時，則土的荷載分擔P達到240kN時，樁間土達到了天然地基承載力，比較大，而樁的荷載分擔比較小。但隨復合地基荷載增加，P仍然繼續(xù)提高。這是因為兩個試驗場地的土
8、層條件不同所導致的。圖5試[參考文獻]驗場地為淤泥質(zhì)土，含水量高，承載力低，水泥攪拌樁[1]丁祖武，丁傳江，李瑤楠．復合地基中褥墊層的作用分析口]．合對樁間土的天然地基承載力改善不明顯。而圖4的肥工業(yè)大學學報(自然科學版)，1998，21(6)：1
