碎石桩和CFG桩复合桩在严重液化土层地基与基础的应用|各种土层的地基承载力

时间：2019-04-20 03:13:29　来源：雅意学习网本文已影响人

　　　　摘要：在太原驰宝马4S店地基处理中采用了碎石桩和CFG桩复合桩地基处理的新技术。即满足了消除地基土的严重液化又满足了地基承载力的设计要求.加快了施工进度，方便了施工要求。并节约了投资，实践证明这是一种既安全可靠又经济使用的处理地基液化的方法.
　　关键词：严重液化土. CFG桩.碎石桩. 复合地基
　　Abstract: in taiyuan chi BMW 4 S inn in foundation treatment used the gravel pile and CFG pile composite pile foundation treatment of the new technology. Namely to meet the eliminate serious liquefaction of foundation soil and meet the design requirements of the bearing capacity of foundation soil. To speed up the construction progress and convenient construction requirements. And save the investment, the practice has proved it is a safe and reliable and economic use both the processing method of liquefied foundation.
　　Keywords: serious liquefaction soil. CFG pile. Gravel pile composite foundation
　　
　　
　　中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：
　　1. 工程概况：
　　太原驰宝马4S店拟建场地位于太原市武家寨。由展示的4S店和维修车间两部分，占地面积7200平米。拟建场地地形高差较小，各孔口标高介于769.68～770.02m之间，最大高差为0.34m。场地地貌单元属汾河东岸Ⅱ级阶地。本建筑采用独立基础，埋深为-2.00米。在勘探深度范围内，场地地基土自上而下可划分为5层，现依层序分述如下：第①层素填土. 第②层粉土，第③层粉质粘土，第④层细中砂，第⑤层粉质粘土。持力层为②. ③层粉土，天然地基承载力特征值为110KPa。基础埋深均按2.0m考虑，承载力经修正后均不满足设计要求，且该场地属严重液化地基，因此不能采用天然地基。要求在地基处理后消除地层液化. 地基承载力特征值要达到220KPa..
　　2. 地层及地下水条件。
　　2.1地层条件：场地地貌单元属汾河东岸Ⅱ级阶地。地层参数见表1.
　　表1，地层参数表
　　
　　
　　
　　2.2地下水条件.
　　勘察期间测得地下水稳定水位为3.2～4.2m左右，标高介于765.76～766.67m ，地下水类型上部为孔隙潜水，第③层粉质粘土以下为承压水。主要含水层为第④层细中砂层。地下水主要受大气降水与侧向径流补给，勘察期间属丰水期，地下水变化幅度可按0.5m考虑。
　　根据本次勘察所取水样对建筑材料的腐蚀性实验结果及附录分析判定：场地环境类型为Ⅱ类，地下水对混凝土结构具微腐蚀性；在长期浸水作用下对钢筋混凝结构中钢筋具微腐蚀性，在干湿交替作用下对钢筋混凝结构中钢筋具弱腐蚀性。见下表：
　　地下水对建筑材料腐蚀性评价表表3.4
　　
　　
　　2.3场地的地震效应
　　据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A，太原地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组。
　　拟建场地20.0m深度范围内以中软土为主，场地覆盖层厚度大于50.0m，实测等效剪切波速计算值vse＝167.9～172.4m/s，建筑场地类别为Ⅲ类。
　　2.4地基土液化判别
　　拟建场地地下水位埋深在3.2～4.2m左右，标高介于765.76～766.67m 。 20m深度范围内存在饱和粉土，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第4.3.2.3条进行初判具液化可能，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第4.3.4-5条有关公式进行计算，计算结果见下表，液化评价结果为严重液化（ILE=16.28～33.69），因此综合确定该场地按严重液化地基考虑。液化土主要为第②层粉土。
　　
　　
　　备注：液化计算中地下水位及标贯点深度经室外整平标高770.00换算而来，各钻孔水位深度在现有水位深度的基础上提高0.5m。
　　2.5地基土震陷
　　该场地以粉土、粉质粘土、细中砂等组成，地基承载力大于100kPa，等效剪切波速大于140m/s，依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版第5.7.11条判别，可不考虑地基震陷。
　　3. 地基处理方案
　　3.1复合地基处理方案的选择
　　由结构设计及岩土工程勘察报告可知，基础垫层底标高为：-2.00。基础直接持力层为粉土②层，天然地基承载力特征值为110KPa,不能满足设计对地基承载力为220Kpa特征值的要求，20m深度范围内存在饱和粉土液化土主要为第②层粉土，③粉质粘土. 承载力经修正后均不满足设计要求，且该场地属严重液化地基，因此不能采用天然地基。所以必须进行处理
　　鉴于以上要求，可选用桩基，振冲碎石桩或CFG桩方案。综合考虑造价.液化处理效果.施工条件.承载力等要求，决定采用CFG桩和碎石桩结合的地基处理方案。选用振动沉管施工工艺，以消除地层液化和提高地基承载力，该方案利用碎石桩很好的排水效果，起到排水密实的作用，同时利用CFG桩振动沉管施工工艺，采用振动沉管施工工艺，既能取得很好的处理液化地层提高地基承力的效果，又能节约造价，缩短工期，现场无水泥污染，便于文明施工。
　　3.2复合地基承载力计算方法。
　　目前复合桩型复合地基承载力的计算方法有两种。
　　第一种由桩间土承载力和碎石桩承载力进行合理的叠加。再将这种叠加后复合地基承载力特征值作为CFG桩的“桩间土”地基承载力特征值，与CFG桩复合，其复合地基承载力计算可按下列公式：
　　fsp.k=(mRa)/Ap+ (1-m)[m1fpk+(1-m1)fsk]---(1)
　　第二种是将碎石桩复合地基承载力与CFG桩复合地基承载力进行叠加，其复合地基承载力计算可采用下列公式:
　　fsp.k=(mRa)/Ap+m1fpk+(1-m-m1)fsk---(2) 式中：fsp.k-复合地基承载力特征值kpa; Ra-CFG桩承载力特征值KN；桩间土承载力折减系数（）；m-CFG桩面积置换率，Ap-CFG截面面积m2,；fpk—碎石桩体承载力特征值Kpa；
　　m1—碎石桩面积置换率，fsk—处理后桩间土承载力特征值Kpa.
　　根据笔者的经验，两种方法均能满足设计承载力的要求，采用第一种方法较为保守，偏于安全，第二种方法较为经济合理，第一种方法在工程中也较为常用，但在满为承载力要求的前提下，第二种方法应为首选。

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