路堤荷载作用下刚性桩复合地基模型试验研究

河北工业大学

硕士学位论文

路堤荷载作用下刚性桩复合地基模型试验研究

姓名：王坤

申请学位级别：硕士

专业：结构工程

指导教师：刘春原

20061201

路堤荷载作用下

刚性桩复合地基模型试验研究

摘要

现有的刚性桩复合地基的理论主要是针对建筑结构柔性基础下的复合地基提出来的，将其应用于路堤柔性基础下复合地基时，往往与实际性状有很大的差异，所以对路堤柔性基础下复合地基的受力性状和沉降特性进行研究具有重要的现实意义。

本文采用室内模型试验，分析加筋垫层对路堤荷载作用下刚性桩复合地基性状的影响，得出了加筋材料对桩应力和轴力、桩间土压力、桩土沉降、桩身摩阻力的变化规律。

（1）土工材料限制了垫层水平滑动，减小桩的向上“刺入”，增加了桩土应力比；

对桩间土，土工材料的拉力产生的向上的分量降低了土的应力，与此相反，对

桩顶，土工材料的拉力产生向下的分量增加了桩顶荷载，即通过调整荷载分担，

增大了桩土应力比和荷载比；土工材料的作用使桩的向上刺入减小，减少了桩

和土的不均匀沉降。

（2）根据理论公式结合试验相关数据得出了桩身轴力、侧摩阻力变化曲线和试验得出的趋势相同。并得出不同荷载作用下沿桩长深度桩间土附加应力和桩土应力

比变化规律，对以后工程设计提供理论依据。

（3）刚性基础需要碎石垫层，而柔性基础需要加筋碎石垫层。垫层厚度太小桩土应力比大，不利于桩间土的承载力发挥，造成工程浪费。相反垫层太厚，需要足

够的刚度才能充分发挥桩的承载力。在不能取消路基工程的碎石垫层条件下调

节这种矛盾最好的办法是垫层内加筋。

关键词：路堤荷载，柔性基础，刚性桩，复合地基，力学性状，模型试验

i

MODEL TEST OF

RIGID COMPOSITE FOUNDATION LOAD

UNDER EMBANKMENT

ABSTRACT

As the existing rigid composite foundation's research is mainly directed against the rigid foundation to installed in the compound.Embankment Road will be applied,such as flexible basis composite foundation,which is calculated with the actual value often is a huge difference.So on the basis of flexible composite mechanical properties and settlement of the foundation's research is of great realistic significance.

In this paper,lab tests,Analysis embankment reinforcement layer rigid pile Composite Foundation under load analysis of the impact,come to a reinforced material stress and the axial force of the pile,soil pile pressure pile-soil settlement,the influence of friction pile,Practice and compared with some guidance.

（1）Limiting the cushion to keep the level of sliding reinforced body,reducing the upward pile"piercing"to increase the pile-soil stress ratio?Of the pile,reinforced the upward

tension in the body to reduce the weight of soil stress,and contrary to the top of the

pile.The reinforced the downward pulling force have increased the weight pile loadit is

adjusted to increase the load-sharing over the pile soil stress and load ratio?The role of

the pile of reinforced body piercing progressive decrease,reducing the differential

settlement of the pile and soil.

（2）Under a formula drawn shaft axis,lateral friction along the pile length and depth under different load stress changes in soil pile,Engineering Design of a certain significance.（3）Rigid foundation needs"soft cushion"and flexible foundation needs"rigid layer."Pile-soil layer thickness of the stress ratio is too small,it is not advantageous for the soil-

bearing piles,resulting in a waste of the project.Instead cushion cells,the need for

adequate stiffness can give full play to the capacity figure.Subgrade cushion removed at any time in the conditions is the best way to regulate such contradictions within cushion reinforced.

KEY WORDS:load embankment，flexible foundation，rigid pile，composite foundation，mechanical properties，model test

ii

第一章绪论

§1-1复合地基的概述

复合地基的概念最早是在二十世纪六十年代提出来的，复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体或被改良的天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基[1]。随着我国地基处理理论与实践的不断发展，复合地基技术在建筑、交通、水利、港航等部门得到了应用，取得了良好的社会和经济效益。

在建筑工程中，墙下无筋扩展基础和扩展基础在延伸方向上有非常大的刚度，受荷后几乎不发生弯曲变形和开裂，称之为刚性基础；柱下钢筋混凝土基础在横向和纵向上都会发生弯曲变形，称之为柔性基础。在路堤、堤坝工程中，路堤为碾压密实填土，即发生长度方向变形，又发生宽度方向的变形，也称之为柔性基础。为了区别起见，我们把前者叫作建筑柔性基础，后者叫作路堤柔性基础；在建筑工程中，复合地基承担的上部荷载通常通过钢筋混凝土基础传递，称之为建筑柔性基础下复合地基，而在路堤、堤坝等工程中，复合地基承担的荷载是由碾压密实填土传递，称之为路堤柔性基础下复合地基。（见图1.1）

建筑基础桩复合地基

桩体

碎石垫层

建筑地基

(钢筋混凝土基础)

路堤基础桩复合地基

桩体

碎石加筋垫层图1.1 复合地基

Fig. 1.1 Composite foundation

路堤

(碾压密实填土)

复合地基中增强体方向不同，复合地基的性状不同。竖向增强体习惯上称为桩，桩体复合地基中，桩体是由散体材料组成，还是由粘结材料组成，以及粘结材料桩的刚度大小，都将影响复合地基荷载传递性状。桩体按不同的标准分类：

散体材料桩：碎石桩、砂桩等。它依靠周围土体的紧箍作用才能形成桩体按粘结性桩体材料本身单独不能形成桩体；

粘结材料桩：钢筋混凝土桩等。

1

2

柔性桩：水泥土桩、灰土桩等；

按刚度

刚性桩：钢筋混凝土桩、低强度混凝土桩等。

刚性桩复合地基主要是指桩体刚度相对于地基刚度较大的一类。关于桩体相对刚度，1991年王启铜建议如下是计算：（1.1）l p K λλ=

式中：—桩的柔性指数，p λs p G E

=

λ其中，E—桩体的弹性模量；

G s —桩间土的剪切模量；

—桩的长径比；；l λr

L l =

λ其中，L—桩体长度；

r—桩体半径。1993年段继伟对桩土相对刚度表达式（1.1）作了修正，并引进了有效桩长的影响，建议桩土相对刚度采用下式表达：（1.2）

l r 2G E K s ξ=

式中：；??

????-=r )1(5l .2ln s μξ—桩间土泊松比；

s μ—当桩长小于有效桩长时，为实际桩长，当桩长大于有效桩长时，为有效桩长。

l l l 段继伟根据桩土相对刚度K 与桩的沉降关系研究，建议柔性桩和刚性桩的判别准则为

K<1.0

柔性桩K>1.0刚性桩

目前在土木工程中己广泛应用对各类桩体复合地基主要有:①碎石桩复合地基；②砂桩复合地基；③水泥搅拌桩复合地基；④灰土桩复合地基及二灰土桩复合地基；⑤石灰桩复合地基；⑥钢筋混凝土桩复合地基；⑦低强度混凝土桩复合地基，包括水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)、低强度砂石混凝土桩以及二灰混凝土桩等。其中钢筋混凝土桩复合地基以及低强度混凝土桩复合地基属于刚性桩复合地基。

随着复合地基技术应用于路堤工程中，在荷载作用下，增强体和地基土体是否共同承担上部结构传来的荷载是复合地基的本质。然而在研究荷载传递过程中碰到以下问题：复合地基承担的荷载转为

由

刚度相对较小的填土等散体材料组成的路堤或堤坝来传递的，作为基础来说，路堤或堤坝并不像建筑柔性基础一样，其下复合地基中的应力比较集中，由于路堤柔性基础由散体材料组成，在下部荷载受力变形时，基础也会发生相应的变形。建筑柔性基础下复合地基和路堤柔性基础下复合地基的传力特性有很大区别。

§1-2路堤荷载作用下复合地基的研究现状

1-2-1路堤荷载作用下刚性桩复合地基的研究现状

目前国内外对于路堤柔性基础下复合地基开展的研究还不多，对于其荷载传递规律、附加应力分布形式、承载力确定的方法、沉降计算方法、破坏模式等方面都还没有确定的结论。相对而言，国内的研究成果多于国外。

Ekstorm[2]通过现场测试证明了路堤柔性基础下桩顶位移与桩间土位移并不相等。

Alamgir[3]等选择适当的变形模式，提出了“单位元”的概念，获得了路堤柔性基础下端承桩复合地基的沉降计算解析式，但他是将路堤视为理想柔性基础，认为加固区表面处于自由应变状态，桩和桩间土承受相同的压力。

张忠坤、侯雪渊、刘国彬、殷宗泽等[4]通过对路堤沉降随时间发展计算方法的探讨，提出了将可考虑填土荷载宽度及桩土非均质性的半解析元法与沉降随时间发展的指数法相结合，进行沉降随时间发展的预测。指出半解析元法是数值方法的一种，与有限元法相比较就是形函数改用了半解析函数。理论研究及数值模拟对比表明：将半解析元法这种数值分析方法应用于复合地基应力变形数值计算，具有合理理论基础。对于桩数较多的复合地基，半解析元法的优点在于不需要象三维有限元一样将桩体单独划分单元，而仅需要将呈直线排列的桩合并在一起划分为含桩单元即可，这显然会降低计算原始数据准备的复杂程度和计算量，给数值分析带来方便，能反映复合地基的应力应变规律。

吴慧明、陈洪、候涛等[5]指出现行复合地基沉降理论（复合模量法、应力修正法和桩身模量法）,是基于桩土变形一致的建筑柔性基础下的复合地基建立的，在桩土变形不一致的路堤柔性基础下应用时，误差很大。将模型试验成果及实际工程的实测值与理论计算值进行了比较得出：(1)现行复合地基沉降变形理论，在建筑柔性基础下应用时是安全可靠的。(2)现行复合地基沉降变形理论，在路堤柔性基础下复合地基中应用，是不安全的，随荷载水平增加，计算值与实测值之差增大，这应引起高度重视。

(3)加固区沉降计算理论，是解决复合地基沉降计算的关键问题,建议有条件时，对桩、土、基础三者采用有限元方法进行复合地基沉降计算。(4)应力修正法计算复合地基沉降变形时未采用桩土变形一致条件，从理论上讲对任何基础下的复合地基均适用，但从模型试验可看出，桩土应力比是随荷载水平变化而变化的，故在实际工程中很难应用。

李海芳、温晓贵、龚晓南等[6]在浙江台州侠里陈大桥桥头段采用低强度混凝土桩对路基进行处理，用于解决桥头跳车问题。现场观测表明：路堤填土刚结束时桩间土和桩顶承担的荷载基本相同，随着时间的推移，桩间土的沉降量大于桩顶的沉降量，在桩间土上的填土中逐渐出现拱效应，填土荷载逐渐从桩间土向桩顶转移，桩土应力比逐渐增加。填土荷载下的桩土应力比的变化过程不同于建筑柔性基础下

3

的变化过程，其数值也远小于建筑柔性基础下的桩土应力比。

张忠苗、陈洪、吴慧明等[7]指出路堤柔性基础下复合地基的受力性状与建筑柔性基础下复合地基有很大差别，常用的复合地基应力和沉降计算理论均基于建筑柔性基础下复合地基提出来的，使计算值与实际值相差较大。利用Mindlin解与Boussinesq解联合求解路堤柔性基础下复合地基的附加应力，可以得到与实际较符合的应力分布。利用Vesic小孔扩张理论计算桩体刺入路堤柔性基础的量，并对分层总和法求得的沉降进行修正，可以得到与实测接近的沉降计算值。得到的结论：（1）实际工程和模型实验发现，路堤柔性基础下复合地基的受力性状与建筑柔性基础下复合地基有较大的差别而实际工程中常用的复合模量法，隐含了加固区应力均匀分布，桩体对基础无刺入变形的假设，用于建筑柔性基础下尚能与实际情况相符，对于路堤柔性基础则造成计算沉降大为偏小。（2）对于路堤柔性基础下复合地基，Mindlin解和Boussinesq解联合求解，考虑了桩侧阻力的实际分布，比较准确地反映了实际工程中桩土的受力情况。应用该方法可求得附加应力的分布，然后根据分层总和法进行计算，能得到不同的受力情况下，与实际较一致的解。（3）路堤柔性基础下复合地基存在桩体刺入承台的趋势，应用小孔扩张理论得出了桩体刺入路堤柔性基础的公式。应用这一公式的计算，使Ｍindlin解与Boussinesq解联合求解的位移得到了很好的修正，使之更符合实际情况。

谢永利，冯瑞玲等[8]通过对路堤柔性基础下的单桩、四桩及六桩复合地基进行弹塑性有限元分析，并将其计算结果与室内模型试验结果比较后得到各参数的影响规律如下：（1）桩土应力比随着桩间土强度的提高而减小，桩间土越密实，桩土应力比越小。（2）桩土应力比随着持力层刚度的增加而增大，路堤柔性基础复合地基持力层对桩土应力比有重要影响。（3）建筑柔性基础复合地基的桩土应力比大于路堤柔性基础复合地基的结果，主要是路堤柔性基础对桩土荷载分担的调节能力大于建筑柔性基础的调节能力。

杨涛[9]通过数值分析基于修正的Alamgir典型单元体变形模式，给出了路堤柔性基础下复合地基加固区压缩量计算的解析式。并指出与天然地基相比，复合地基加固区的存在并不会减小下卧层的压缩量，但提高幅度非常小，计算时可不考虑加固区存在的影响。同时还提出了“中性点”的概念。

李海芳、龚晓南等[10]通过假设在路堤柔性基础下，刚性桩复合地基典型单元的变形主要为垂直方向的沉降，考虑桩土共同作用，从力学角度推导了路堤柔性基础下复合地基桩侧摩阻力分布及加固区压缩量的解析解，并获得了桩土应力比的解析表达式。可按这种方法计算加固区桩间土的压缩量，再用分层总合法计算下卧层的压缩量。在分析典型单元体时，假定了：桩和土体都是各向同性的线弹性体；桩土界面处桩土位移相等；桩只产生竖向位移，径向位移可以忽略。

费康、刘汉龙等[11]假设在路堤填土荷载作用下，刚性桩复合地基典型单元体的变形主要为垂直方向的沉降，从土体平衡方程出发，考虑路堤填土、桩、桩周土之间的相互作用及上下刺入变形，建立了路堤荷载下刚性桩复合地基沉降的简化数值计算方法。并结合某高速公路现浇混凝土薄壁管桩软基加固工程进行了计算分析，与工程现场实测结果的对比表明：刚性桩复合地基的变形发生在下卧层，加固区的压缩变形发生在表层的桩周土。计算结果和现场基本一致，表明该方法具有较高的精度，是一种较为简便实用的工程设计方法。

温世清、刘汉龙等[12]在前人复合地基的沉降计算方法的基础上，借鉴文献[45]的计算思路，考虑PCC 4

桩在褥垫层和下卧层的上下刺入的情况下，提出PCC桩沉降计算方法。此沉降计算方法假定PCC桩复合地基沉降是基于PCC桩-土-垫层所组成的一个工作体系，综合考虑各部分的工作特性及相互影响，对PCC

桩整体进行分析，建立桩体平衡方程，考虑PCC桩在垫层及下卧层的上下刺入量对复合模量的影响，引入PCC桩桩体模量发挥系数，并通过迭代的方法最后确定模量发挥系数，提出一种求解PCC桩复合模量的计算方法，并最后得到PCC桩复合地基的沉降计算公式。在这种计算中作了：地基是一个半无限弹性体，不考虑地基整体边界条件的影响；上部荷载在基础底部产生的接触应力为均布荷载，经垫层调整后，分别以均布荷载的形式作用于桩顶及土体表面；褥垫层为可压缩的均质弹性体；加固区为分层均质弹性体等假设。利用这种计算方法计算的沉降值基本接近现场实测沉降值，能够满足工程实际的要求，可为实际工程提供一种既简便又实用的方法。

周云东、彭贵、刘汉龙等[13]结合现浇薄壁管桩(PCC)在盐通高速公路桥头软基加固中的应用，通过一系列现场试验观测对现浇薄壁管桩复合地基的桩土荷载分担、沉降、桩土差异沉降、路堤稳定性等的变化规律进行了探讨。观测表明，PCC技术可显著减小地基的沉降量，使用该技术加固后地基具有沉降收敛快、工后沉降小的特点。

1-2-2加筋垫层的研究现状

浙江大学王铁儒教授[13]在成功地利用土工织物加筋垫层处理杭州印染厂3000m3储气罐的基础上，会同南京金陵石化炼油厂，通过精心设计和试验研究，成功地建造了5座20000m3储油罐。

浙江省建筑科学研究所的林晓玲等(1994)[14]将加筋垫层推广到多层砖混住宅建筑物及多层框架结构地基的处理，收到了良好的效果。

朱亚英(1997)[15]应用加筋垫层处理大面积软基，通过土工织物加筋垫层的应力扩散后，有效调整了沉降差，地基稳定性得到提高，并提出土工织物加筋垫层的厚度越大，则扩散应力和调整沉降的功能越好，地基的稳定性就越强。

魏新江(1998)[16]结合大型油罐工程，提出一种理论解配合参数调整的近似分析方法，对土工织物垫层处理油罐地基的变形特性进行理论分析，探讨其对油罐的影响，并分析土工织物加筋垫层的变形和应力，可供设计应用，具有一定实用价值。

张小明(1998)等对碎石桩、毛砂垫层、加筋砂石垫层三个方案对比，通过对地基加固的技术理论、经济成本、环境因素及施工工期综合考虑，采用加筋砂石垫层。施工监测发现加筋砂石垫层具有较高的应力扩散作用、侧限作用及调整应力分布的能力，可明显减小地基的沉降变形，充分发挥原状土的承载力。

翟剑钧、华勇清等(2000)[17]用土工格栅加筋垫层处理江阴船闸上游引航道驳岸软基，并与桩基方案进行了对比，结果表明加筋垫层处理方案具有施工简单、造价低、工期短等优点，并目也很好的满足了沉降和承载力的要求。

马时冬(2005)[18]基于泉州市两个古建筑城门楼工程(朝天门和临漳门)对沉降敏感，原设计采用桩基础加钢筋混凝土板的地基加固方案，其造价昂贵，施工困难，而改为土工格栅加筋垫层的方案。测试结果表明，土工格栅加筋垫层可使地基承载力成倍提高，同时能有效地均衡差异沉降和减少总沉降量，朝天门城门楼的最大沉降量不超过lcm，临漳门则几乎测不出沉降量，完全能满足工程要求，由此节省

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了300多万元资金，并使施工大为简化。并通过室内模型试验研究了土工加筋垫层+碎石桩联合处理地基的作用机理。

对于加筋垫层的进一步扩展研究。J.Han和M.A.Gabr（2001）[19]对于桩土复合地基上铺设土工合成材料加筋垫层的路堤进行了数值分析，并指出桩承土工织物加筋复合地基为堤坝、挡墙及道路提供个有效和经济的解决方案。经过数值分析得出加筋垫层可以减少地基的总沉降和不均匀沉降，并指出随着筋材抗拉刚度的减小，土拱效应也减弱了。而目随着筋材抗拉刚度的增加，应力集中值和筋材的最大张应力也随着增加。

张建勋，陈福全(2003)等[20]指出目前桩承土工织物加筋复合地基的作用机理，承载力和沉降设计计算理论尚未有深入的研究，工后沉降的预测和控制也尚未有人研究过，提出对于桩承土工织物加筋复合地基进行深入研究可为相关工程问题包括桥头跳车问题提供理论背景和解决依据，并节省工程投资。1-2-3桩承土工织物加筋复合地基

近几年，在国内外慢慢地兴起了一种许多大桩距桩式复合地基和土工织物或土工格栅联合处理方式进行地基处理，即桩承土工合成材料加筋垫层法(Geosynthetic-Reinforced and Pile-Supported Earth Platform，简称GRPS)，这种方法己经广泛应用于桥头的接合部解决桥头跳车、高填土挡墙的基础、道路的拓宽、大型油罐基础、软土铁路路基以及许多堤防工程等，并且收到了较好的效果。GRPS 是在对软土地基进行加固的桩顶上铺设一加筋垫层，加筋垫层是在传统的砂或碎石垫层中加铺一层或多层土工合成材料(如土工布、土工织物、土工格栅等)而形成，这样可以使路堤填土荷载更均匀地作用于桩顶及桩间土上，减小路基的不均匀沉降，保证路基的稳定性。这里所谓“桩”既包括传统的混凝土桩、木桩，也包括专门用于软土地基加固的碎石桩、灌注桩、搅拌桩等。

当前复合地基的理论与应用研究备受各界关注，当仅采用土工合成材料或者桩基进行软基加固都只是形成单一型的复合地基，即水平向增强体型或竖直向增强体型复合地基。由于实际工程地质条件的复杂多变性，加上其它技术经济因素的制约，只采用其中一种型式往往难以满足工程要求，在这种情况下，采用桩承土工合成材料加筋垫层复合地基型式，即“水平向增强体型+竖直向增强体型”的联合复合地基型式，博采两种单一型之长，加筋垫层是水平向增强体而群桩则是竖直向增强体，可以取得最佳的技术经济效果。这种复合地基的设计思想是:由于加筋垫层的存在，承受路基的侧向推力，垫层中土工合成材料的加入形成了一个具有一定刚度的垫层增加了由土到桩的荷载传递，同时减少了桩间土的不均匀沉降，因此可布置成疏桩，用桩数量大为减少，桩帽的尺寸也可以减小，同时，不必要在外缘设置斜桩，进而降低工程建设成本，加快工程建设进度，提高经济效益。国内外都曾有过成功应用这种复合地基型式的工程实例，取得了良好的技术经济效果。

§1-3模型试验研究现状

吴慧明(2001)[21]通过刚性基础下水泥搅拌桩复合地基，其单桩承载力、沉降变形、桩土应力比等开展了建筑柔性基础和路堤柔性基础下单桩复合地基的模型试验研究，路堤柔性基础是用正台形木斗

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里边装砂直接加载模拟，建筑柔性基础是用刚性承载板模拟，荷载使用钢锭施加。结果表明:(1)路堤柔性基础下单桩复合地基中地基土先达到极限状态，之后随着荷载增加桩体也进入极限状态。而建筑柔性基础下单桩复合地基则是桩体先达到极限状态，然后地基土进入极限状态。(2)路堤柔性基础下复合地基桩土应力比随荷载水平的提高表现为先减小后增大。建筑柔性基础下复合地基的规律则相反。在量值上后者约为前者的10倍；(3)由于路堤柔性基础下复合地基破坏时桩体承载力未能得到很好发挥，因此复合地基承载力要小于建筑柔性基础下复合地基。这说明路堤柔性基础下复合地基承载力不能简单套用建筑柔性基础下的计算公式；(4)路堤柔性基础下复合地基的沉降显著大于建筑柔性基础下复合地基。

方磊(2005)[22]在一加盖复合地基模型箱内做的复合地基试验。用PVC 管模拟桩，用天然河砂模拟桩间土，在模型上加柔性垫层，放置气囊，安装模型箱顶盖，用空压机向气囊加压，以增加上部荷载。通过室内模型试验，对路堤柔性基础下复合地基的桩间土应力、桩身轴向应力和桩顶应力进行了测试，结果表明桩上应力比随着桩底持力层强度的提高而增大，随着上部荷载的增加而逐步趋于稳定。

吴慧明(2004)[22]将建筑和路堤柔性基础下复合地基模型试验结果、路堤下复合地基的实测结果与采用刚性基础下复合地基沉降理论的计算结果进行了对比，指出:（1）复合模量法不适用于路堤柔性基础下复合地基，且随着荷载水平增加，计算值与实测值的误差越大，越偏于不安全。（2）应力修正法可以适用于路堤柔性基础下复合地基，但桩土应力比难以确定。

S.H.Chew(2004)通过室内模型试验对路堤下刚性桩复合地基的工作机理开展研究，连续观测了加载过程中桩顶应力、桩间土应力、地表沉降和加筋垫层应力的变形规律。结果表明在路堤荷载下采用刚性桩复合地基能大幅度提高路堤的稳定性并减小地基沉降量。

苏谦等[23]对上下格栅及上下格室加筋砂垫层处理松软地基进行了室内大模型试验，对其抗变形能力进行了较为详尽的试验及理论分析。试验结果表明，加筋垫层能够有效分散荷载，使地基下沉减少40%。试验在模型槽中进行，模型槽是用槽钢加工而成，尺寸，下部为松软地cm cm cm 200118306??基，上部为砂垫层。模型上部为柔性加载气囊，两侧为模拟柔性边界条件的侧向水囊。（1)采用土工格栅、土工格室加筋砂垫层处理松软地基，由于加筋的侧向约束力效应以及网兜效应，加筋砂垫层与松软土的复合土体的刚度提高，变形减小。(2)土工格栅、土工格室加筋砂垫层较之纯砂垫层，表面的K 0值提高了57%以上。(3)土工格栅张力随加载压力的增加而增加，其增长速度逐渐加快，且有明显的强化过程。其分布规律为横断面中心线处受力最大，两侧所受拉力逐渐减小。这说明在加载过程中，土工合成材料与软上界面的摩擦作用逐渐增强，即侧向约束力效应逐渐增强。另外，伴随着沉降量的增大，网兜效应也逐渐增强，加筋作用也就越来越充分发挥。(4)土工合成材料与砂垫层构成的加筋垫层具有良好的分散荷载的作用。采用加筋垫层处理软基能减小不均匀沉降。

吴慧明、龚晓南等[24]认同过模型试验和数值分析方法研究了桩体模量、桩长、路堤填土高度等诸多因素对应立场和应变场的影响。

马学宁等[25]通过模型试验对土工格栅加筋砂垫层+碎石桩复合地基处理软弱地基进行了研究,该试验是在一方形模型槽内进行，模型槽用槽钢和有机玻璃加工而成。模型槽下部为松软地基，采用砂粘土，在填筑地基以前先用选定直径的钢管定位，然后分层填筑，到预定高度拔掉钢管，填筑碎石，边填边夯实。模型上部为柔性加载气囊，侧面是模拟柔性边界的侧向水囊。在大量试验数据的基础上,对其承载

机理和抗变形能力进行了较为详尽的理论分析并通过拉拔试验，分析了上下格栅在不同填料中的摩擦特性规律，并对影响摩擦特性的几个主要试验条件进行了分析研究，对今后的筋材拉拔试验及工程应用具有参考价值。

金菊顺、王幼青等[46]为了研究承台效应对单桩、承台、单桩与承台组合的复合装机进行了模型压载试验。模型桩材料选硬质塑料管，桩长10m，桩径0.4m。为测桩身轴力，在桩表面每隔一段距离粘贴电阻应变片并接引线。应变片外侧用胶膜覆盖。为测桩阻力在桩底设置土压力盒。

林亚超、王邦楣[47]对砂性土中单桩和桩基进行了模型试验，探讨了砂土中单桩在轴向、横向和扭转荷载下的变形特性，对群桩效率进行了分析。模型桩基承台用有机玻璃板制成，桩由有机玻璃圆棒制成，试验中分别对土中模型作垂直、水平、扭转加载，桩间土是天然河砂。模型中8根桩，直径2.4cm，长65cm，分两排，每排四根桩。

§1-4课题研究的目的和意义

通过以上研究和分析表明，建筑柔性基础和路堤柔性基础的刚度有着很大的差异，两类基础下复合地基中的承载能力和沉降特性也有着很大的区别，现有的复合地基理论是针对建筑柔性基础下的复合地基提出来的，将其应用于路堤柔性基础下复合地基时,往往与实际性状有很大的差异，所以对路堤柔性基础下复合地基的受力性状和沉降特性进行研究具有重要的现实意义。

对路堤荷载作用下的复合地基的桩土应力和沉降规律及桩土模量、桩长、荷载施加、垫层等对它们的影响都进行了比较详细的研究。垫层是形成复合地基的必要条件，建筑柔性基础下复合地基要碎石垫层，路堤柔性基础下复合地基要加筋碎石垫层，而对于路堤荷载作用下的刚性桩复合地基中加筋垫层能有效的改善复合地基的工作性状研究方面还是一个空白。本文通过模型试验的方法，模拟在路堤荷载作用下垫层中有土工格栅和无土工格栅两种刚性桩复合地基受力情况，得出复合地基桩土应力、桩土应力比、桩土沉降及差异沉降、桩侧摩阻力的规律，分析土工格栅对刚性桩复合地基工作机理的影响，对以后工程设计提供理论依据。

§1-5课题的主要工作

本文主要围绕路堤荷载下刚性桩复合地基中土工格栅对复合地基的影响这一问题，进行了以下几项研究工作：

（1）根据模型试验的理论基础和放宽的相似法则，自行设计了室内模型试验，分别对路堤荷载作用下刚性桩复合地基垫层中有土工格栅和没有土工格栅两种情况进行了室内模拟。

（2）对各级荷载下的受力性状进行了测试，对得到的数据进行分析，研究桩应力和轴力分布、桩土荷载和应力比、桩土沉降及沉降差等，得到规律性有价值的结论。

（3）根据理论公式结合试验相关数据得出了桩身轴力、侧摩阻力变化曲线和试验得出的趋势相同。8

并得出不同荷载作用下沿桩长深度桩间土附加应力和桩土应力比变化规律，对工程设计有一定的指导意义。

（4）揭示了加筋垫层刚性桩复合地基在路堤荷载下的附加应力传递规律，为今后高速公路软土地基处理的设计、施工提供可靠的理论依据。

本文的目的是在对以上几个方面进行研究的基础上，了解路堤荷载作用下刚性桩复合地基中土工格栅对地基性状的影响，对以后的工程实际提供理论支持。

9

第二章路堤荷载作用下刚性桩复合地基的作用机理

§2-1路堤荷载作用下刚性桩复合地基理论

路堤荷载下刚性桩复合地基的组成

2-1-1

图2.1路堤荷载作用下桩复合地基

Fig.2.1Embankment composite foundation under load

(1)路堤填土，既是传递路面与车辆荷载的基础，又因为本身厚度、自重大而形成路堤底部的作用

荷载；

(2)加筋垫层，既增大桩土荷载分担比又增加地基承载力、减少复合地基的不均匀沉降；

(3)下部为桩增强体复合地基。

2-1-2土工合成材料加筋土的加固机理[1]

在水平向增强体复合地基中，土工合成材料的主要功能是加筋作用。复合地基中的土工合成材料主要处于受拉状态，抗拉拔力的土工合成材料与地基土组成复合土体。

复合土体在荷载作用下，土工合成材料产生拉伸应力，同时对土体产生一个类似于侧向约束压力作用，这一作用使复合土体具有较高的抗剪强度，由于土工合成材料加筋体侧向约束作用，复合土体的变形模量也得以提高。宏观的讲，在荷载的作用下，水平向增强体复合地基将产生冲切破坏时，水平向铺设的土工合成材料将阻止破坏的出现，从而提高复合地基的承载力。当地基在荷载作用下发生较大变形时，地基中铺设的土工合成材料的拉应力和土工合成材料与土体界面之间的摩擦力增大，增加对土体侧向变形的限制，增加地基稳定性，减小地基的竖向变形。也由于土工合成材料中拉应力的存在使得土体的不均匀沉降减小和缓解了地基的应力集中。

土工合成材料与土的界面上，主要依靠咬合力和界面摩擦力、粘着力来传递和分担拉拔力。界面反应微观机理如图2.2所示。

10

11

图2.2界面反应微观作用机理

Fig.2.2Interface reaction mechanism

在图中，弯曲状黑粗线所表示为处于受拉拔状态的土工合成材料，划阴影的部分为土工合成材料上下方的微土块。当土工合成材料承受拉拔力时，沿着拉力方向，微土块的前缘1,3,5等处产生咬合力，后缘2，4，6等将会于土体相脱离，而其他部分则产生粘着力、摩擦力。通常所说的界面摩阻力是这三部分的总和。前缘1,3,5等处的咬合力使土体产生拉应力和剪应力，会产生土体的剪缩效应。而后缘的2,4,6等处土体与土工合成材料有相互脱离的趋势，有可能产生剪胀效应。从微观上来看，界面摩阻力沿界面分布是不均匀的。

总之，由于土工合成材料的加筋补强作用，复合土体的抗剪强度、变形模量、地基承载力、地基的稳定性等均得以提高，而地基变形、不均匀沉降得以减小。

2-1-3“土拱效应”

[11]

图2.3PCC 桩加固路基软土的“土拱效应”

Fig.2.3PCC plans pile of soft soil subgrade“soil arching effect”

在路基填土自重和上部荷载作用下，由于桩间软土压缩性大，造成软土以上的填土相对于桩顶上的填土有向下移动的趋势，两者之间就会产生剪应力，阻止不均匀沉降变形的发展，即填土中产生了拱效应(见图2.3)。拱效应的产生使桩产生了向上刺入，产生了负摩阻力，增加了桩土应力比，减小了作用在软土顶面的压力，使路堤荷载的大部分通过桩体传递到坚硬下卧层，达到加固路基、减小总沉降及不均匀沉降的目的。

2-1-4土工格栅“拉膜效应”[11]

为了节约工程量，在桩顶铺垫土工格栅加筋碎石垫层，可以大幅度增大桩间距。在上部荷载作用下，加筋垫层发生弯曲(图2.4)，土工格栅变形后的形状近似于圆弧型或悬链线。随着土工格栅产生一定的

拉伸变形，土工格栅呈现“拉膜效应”，即可以承受一定的法向荷载，一部分荷载通过土工格栅拉力的垂直分量传递到桩体上，减少了软土顶面沉降及传递到路堤顶面的不均匀沉降，“拉膜效应”增大了桩

土应力比。

图2.4土工格栅“拉膜效应”

Fig.2.4Geogrid plans"membrane effects"

§2-2路堤荷载作用下刚性桩复合地基荷载传递规律[26]

2-2-1柔性基础下桩体复合地基的作用机理

（1）模型假设

本模型的假设主要是针对公路工程中桩体加固软土地基的作用机理而进行分析研究。作为柔性基础下的桩体复合地基，其桩与桩间土之间的相互作用有着其特有的过程。因此，基于基础、桩体复合地基以及下卧层在竖向的变形协调条件和静力平衡理论条件，建立复合地基模型如下:

1)柔性基础下桩体复合地基，桩体和地基土体均视为线弹性体；

2)基础形式为柔性基础，部分桩体可以刺入基础；

3)在上部荷载的作用下，桩与桩间土之间存在一个等沉面，等沉面以上的基土将相对于桩体向下移动，从而对桩体产生负摩阻力；而在等沉面以下，桩体相对于基土向下位移，故基土对桩体产生正摩阻力；

4)桩体在荷载作用下，桩端可以刺入下卧层。

图2.5桩与土体受力示意图图2.6等效单元体受力示意图

Fig.2.5Pile and soil force maps Fig.2.6Equivalent units of force matrix plan

12

13

（2）荷载传递机理分析

随着复合地基上部载荷的逐步增加，复合地基中桩与桩间土之间的应力应变也不断的相互作用、相互制约、相互协调。

1)如图2.5所示，在上部均布荷载P 的作用下，桩体与桩间土开始受到应力作用发生相应的变形。根据应力应变关系可得，土体压缩变形模量远小于桩体压缩变形模量，在相同荷载εE P =s E p E P 作用下，桩间土体发生的压缩变形大于桩体的压缩变形，从而使得桩顶部位的桩间土体向下位移大于桩体的向下位移，桩体受到桩间土对其向下的负摩阻力。这一应力应变协调过程对外表现为桩间土体中的应力向桩体集中，将其称为桩体的应力集中效应。在实际的应力分析中，将复合地基的受力情况视为图

2.6所示;桩顶受到集中应力，桩周土受到分散应力。通过应力集中系数和应力分散系数p P s P p μs μ来确定和、的关系，即，。

P p P s P P P p p μ=P P s s μ=2)随着均布荷载的增加，桩间土体与桩体的压缩变形均增大，两者的相对位移也随着增大，从P 而使得桩体受到的负摩阻力进一步增加，等效荷载、也随着增加，且的增加速率较大，桩p P s P p P s P 体的应力集中效应也更加明显。在荷载的作用下，桩体顶端刺入上部基础或受到压缩而产生相对的p P 向下位移，以便协调桩体与桩间土因变形而引起的应力不协调。此时，在复合地基中，桩体与桩间土之间就存在一个沉降位移相对不变的等沉面。在等沉面上部，桩间土体因压缩变形速率比桩体压缩变形速率大，桩间土对桩体有向下的负摩阻力;在等沉面下部，由于桩体受力下移速率大于桩间土的压缩变形速率，使得桩体相对桩周土体向下位移，桩体受到桩间土体向上的正摩阻力，对外表现为桩体中的应力向桩间土体扩散，我们将其称为桩间土体的应力扩散效应。

3)随着荷载的进一步增加，处于等沉面上部桩体中的集中应力，一部分向下部桩身传递，另一P 部分则通过桩侧摩阻力传递到桩周土层中，致使等沉面下部桩体中应力和桩身压缩变形随深度递减。随着荷载的逐级施加，桩身压缩量和位移量不断增加，桩身下部的摩阻力随之进一步发挥，当桩周摩阻力全部发挥至极限状态后，桩端产生位移，桩端阻力明显表现出来。此后，桩体中的应力增量将全部由桩端土承担。

4)随着的进一步增加，桩体和桩间土体相互作用下的承载能力充分发挥后，复合地基开始发生P 破坏。对于一般的柔性基础下桩体复合地基，主要发生以下几种破坏情况:

a)刺入破坏：对于上部基础或下部基础的刚性较小的情况下，由于桩体与桩间土体的相互作用充分发挥，使得复合地基在上部荷载的作用下，桩顶或桩底发生较大的刺入变形，引起复合地基发生破坏。

b)桩体压碎破坏：在桩体一定部位，由于桩体受到的应力较大而桩间土体的约束力又较小，使得局部桩体达到极限承载力而产生桩体横向破裂或压碎破坏;

c)整体剪切、刺入破坏：在上部基础荷载的作用下，由于复合地基的整体承载能力不能满足要求，复合地基中产生剪切滑裂面，或由于下卧层的承载能力不足，整个复合地基整体向下发生刺入破坏。

d)桩间土体破坏：在桩间距过大情况下，桩对土失去了约束作用，桩和桩之间几乎没有相互影响，

14

这时复合地基的破坏主要因为桩间土承载力不足引起的土体破坏。

桩和桩间土的模型研究

在桩基工程、复合地基工程中建立了比较多的荷载传递函数、桩土位移模式，这些为柔性基础下的复合地基荷载传递规律分析提供理论基础。

2-2-2桩间土应力应变分析

桩间土单元的受力如下图所示：

图2.7桩单元受力

Fig.2.7Pile forces unit plans

桩体侧摩阻力主要与桩周土体中的应力和土体的力学性质有关，因此采用Berrum 公式计算桩侧摩阻力，即。为土体中的竖向应力，为土的侧压力系数，为桩土之间

sz z a στ=sz σφ

tg K a 0=0K φ的摩擦角。

考虑到桩体为线弹性体，地基土体为均质的直线变形体，因此对土体中z 处的竖向静力平衡条件分析可得:（2.1）

()()0=+-dz z D d A A sz sz s sz s τπσσσ 式中:“”需根据桩侧摩阻力的方向选取，等沉面以上取“一”，以下取“+”。为桩体有 ()z τs A 效处理面积；为桩体直径。

D 将代入上式整理得：

()sz a z στ=（2.2）0=±sz z

sz d d ζσσ式中：，为桩体与桩周土有效处理面积之比。aM D

4=ζM p A s A 对等沉面以上地基土，当时，，则由式（2.2）解得土体应力为：

0=z s sz P =σ（2.3）z

s sz e P ζσ-=同理，对于等沉面以下的地基土，当时，由式（2.2）解得土中应力为：

0l z =0l s sz e P ζσ-=（2.4）()

02l z s sz e P -=ζσ因此可得,

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等沉面以上：z

s sz e P ζσ-=等沉面以下：()

02l z s sz e P -=ζσ式中：为等沉面深度，为桩长。

0l z ，其中，为中性点以上土的压缩变形量；桩周土的压缩模量；s

s p E S l 10?=1S ?s E 桩周土应力。

s p 2-2-3荷载传递函数[27\30]

复合地基中，桩体受力后，桩与土之间发生相对位移，桩侧摩阻力随着桩土的相对位移而变化，为荷载传递。现有的荷载传递模型主要有:

（1）双曲线模型

图2.8双曲线模型

Fig.2.8Hyperbolic model

（2.5）

()()z bs a z s z +=

)(τ式中:一桩身处的桩侧摩阻力（KP a ）；()z τ—为桩土相对位移(mm)；

()z s 、一荷载传递参数。

a b （2）双直线模型

16图2.9双直线模型

Fig.2.9Plans-linear model

当时，

μS S <（2.6）()s

k z ?=1τ当时，

μS S >（2.7）()

k k S S k z -+=2)(ττ式中：—桩侧摩阻力充分发挥时的临界位移

μS （3）

理想弹—塑性模型

图2.10理性弹-塑性模型

Fig.2.10Ideal elasto-plastic model

当时，

μS S <（2.8）

()s

k z ?=τ

CFG桩复合地基承载力特征值

CFG 桩复合地基承载力特征值 桩径d=400，Ap=3.14*0.2*0.2=0.1256㎡ 本工程矩形布桩，桩间距取1.45mx1.40m ， 面积置换率m=22/e d d =2 2)40.145.113.1/(4.0??=0.062 设计桩长14米，桩身采用C25混凝土 本工程标高±0.000相当于地质报告上相对标高153.6米 基础底面标高-3.500相当于地质报告上相对标高149.1米 桩入第2层土长度1l =2-1.0=1.0 m ，1s q =20KPa ， 桩入第3层土长度1l =3.4-2.0=1.4m ，1s q =18KPa ， 桩入第4层土长度1l =5-3.4=1.6m ，1s q =20KPa 桩入第5层土长度1l =8.3-5.0=3.3m ，1s q =18KPa 桩入第6层土长度1l =11.1-8.3=2.8m ，1s q =24KPa 桩入第7层土长度1l =12.1-11.1=1m ，1s q =20KPa 桩入第8层土长度1l =14-11.1=2.9m ，1s q =30KPa ，p q =450KPa Ra=1n p si i i u q l =∑+p p q A =3.14*0.4*(20*1+18*1.4+20*1.6+18*3.3+24*2.8+20*1+30*2.9)+ 450*3.14*0.2*0.2=390.4+56.5=446KN 桩体试块抗压强度平均值应满足下式： cu f ≥3a p R A =3*446/0.1256=10.7MPa 天然地基桩间土承载力特征值sk f =100Kpa ， 代入公式 spk f =a p R m A +(1)m β-sk f =0.062*446/0.1256+0.75*(1-0.062)*100 =220+70=290KPa 取spk f =290KPa KPa f m kN A G N P a n 290/8.2565.25267749417695.05.252625112470=<=?++???+=+=

粉喷桩地基处理工程施工方案

第一章编制依据 1. 编制依据 1．《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 2．《地基与基础工程施工质量验收规范》 (GBJ50202-2002) 3．《湖北省建筑软弱地基基础设计规范及规程》 4．《建筑地基基础技术规范》 ( DB42/242—2003,JG79-2002,GB50007-2002) 5．《工程测量规范》( GB50026—2007) 6．中国建筑工业出版社《建筑施工手册》 7．湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800吨塑料制品项目厂房施工现场情况

8．《粉体喷搅法加固软土层技术规范》（TB10113-96） 9．《湖北泽雄塑料科技有限公司新建厂区岩土工程勘察报告》 10．其他相关的技术规程 第二章工程概况 1. 工程概况 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800 吨塑料制品项目1#厂房位于鄂州经济开发区武汉港工业园内，该部位承台施工已经完成。我单位施工该工程的的地基基础部分，地基处理采用水泥土搅拌桩施工。 2. 工程内容 粉喷桩 水泥土搅拌桩（粉喷桩）设计要求以粉细砂层（地层代号（6）或粉土层（5））为地基持力层，施工采用粉体喷射搅拌法，将水泥用空气压缩气体输送到软地基中，与地基强行拌合，使粉料水泥与软土充分发挥物理、化学反应，形成坚强、连续、水稳性的桩（粉喷桩）。 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800 吨塑料制品项目1#厂房地基处理工程采用粉喷桩，桩数3210根。水泥土搅拌桩直径500mm设计平均桩长15m,桩顶标高为（场地设计± 0=）现场场地标高为左右。水泥土搅拌桩复合地基承载力要求为：A-E 轴区域桩距呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为 f spk=1 30KPa；E-J 轴区域桩距呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为f spk=90KPa所有桩端持力层为4层粘土层，桩端进入持力层不小于。固化剂采用正品级普通硅酸盐水泥

复合地基静载荷试验检测报告

水泥土搅拌桩复合地基静载荷试验 检测报告 检测内容：单桩静载荷试验 目录 一、前言 (4) 二、项目概况 (4) 三、地质概况 (4) 四、检测依据 (5) 五、现场检测 (5) 六、检测结果 (6) 七、检测结论 (7) 八、附图表 (7)

一、前言 受湖南金沙路桥建设有限公司梧贵高速公路第二施工合同段项目经理部委托，我公司对其在建的梧州至贵港高速公路K76+940～K77+025段的复合地基进行抗压静载荷试验，用来检验复合地基承载力。该工程采用水泥土搅拌桩复合地基。按合同约定此次共试验了三个试验点，试验采用单桩复合压板试验，承压板尺寸为1.0×1.0m。所试点位由甲方、监理选取，试点编号由甲方提供。外业试验于2010年12月02日至2010年12月20日进行。 二、项目概况 表1

三、地质概况 根据甲方提供的《不良地质地段表》，K76+940～K77+025属水田地段，为冲积灰色淤泥质粘土和褐黄色软塑状饱和粉质粘土，软土平均厚度6.0m，其下为可～硬塑状粉质粘土。 四、检测依据 1、《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002) 2、广西梧州至贵港高速公路有关设计及变更文件。 五、现场检测 1、加载方式 现场试验最大加载量按复合地基承载力标准值的2倍即300kPa进行，分为10级，每级加载量为30kPa，总堆载量360kN。 单桩复合地基静载荷试验承压板1.00m×1.00m，板底铺设50mm中粗砂找平层，试坑底开挖至基底标高，坑底面积为 6.00m×6.00m。采用电动油压千斤顶加载、工字钢搭设堆载平台、沙袋堆积提供反力，最大压重量360kN。 2、荷载及沉降测量 荷载值通过压力传感器测量，试桩沉降则通过承压板四边对称架设的位移传感器，测试仪自动记录测量，所有位移传感器均用磁性表座固定于由脚手架钢管构成的基准梁上，基准梁在独立的基准桩上安装，基准桩中心与承压板中心

粉喷桩地基处理标准化施工工艺

粉喷桩地基处理标准化施工工艺 1.范围 适用于连云港徐圩新区蒿东河桥蒿东河桥粉喷桩地基处理。桥头加固区、过度段、挡土墙下和箱涵下采用湿喷桩处理，粉喷桩直径为50cm,桩长16m。 2.编制依据 2.1《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-1-2004） 2.2《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 2.3《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000） 2.4《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（JCC2-2008） 2.5设计图纸《连云港徐圩新区蒿东河桥工程施工图纸》《连云港徐圩新区徐圩大道复堆河桥工程施工图纸》 2.6其他国颁、部颁相关专业的现行设计标准、规范、规程。 3.施工准备 3.1组织现场施工人员，熟悉现场地质条件，并根据现场条件进一步优化打桩参数。 3.2每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录仪，且记录仪上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或控制时间、深度、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数，防止扰乱施工记录。

3.3桩机上的气压表、钻速表、电流表、电子称必须经过标定，不合格的仪表必须更换。 3.4每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个2kg重的吊线锤，并划上垂直线。 3.5在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度。 3.6钻头直径的磨损量不得大于1cm。 3.7储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg。 3.8组织材料进场，固化剂品种和规格符合设计要求，质量证明文件齐全，检验合格。对进场材料进行见证检测复试，向监理提交材料检测复试报告及专项施工方案。 3.9对施工作业人员进行技术交底，并进行安全生产教育工作，在每台打桩机旁竖立打桩的各项技术参数牌等。 3.10配合建设方，对规划线、现场地标控制点及水平基准点进行检验复测工作，并建立现场方格控制网。送甲方及监理方核定。 3.11 根据施工图，编制施工计划及打桩顺序。 4.操作工艺 4.1工艺流程

(完整版)地基处理与桩基础试题及答案

第二章地基处理与桩基础试题及答案 一、单项选择题 1．在夯实地基法中，A 适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 2． D 适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的黏性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 3． C 适用于处理地下水位以上天然含水率为12%~25%、厚度为5~15m的素填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、灰土挤密桩法 D、砂石桩 4． A 适用于挤密松散的砂土、素填土和杂填土地基 A、水泥粉煤灰碎石桩 B、砂石桩 C、振冲桩 D、灰土挤密桩 5．静力压桩的施工程序中，“静压沉管”紧前工序为 A 。 A、压桩机就位 B、吊桩插桩 C、桩身对中调直 D、测量定位 6．正式打桩时宜采用 A 的方式，可取得良好的效果。 A、“重锤低击” B、“轻锤高击” C、“轻锤低击” D、“重锤高击” 7．深层搅拌法适于加固承载力不大于 B 的饱和黏性土、软黏土以及沼泽地带的泥炭土等地基 Ａ、0.15MPa B、0.12MPa C 、0.2MPa D 、0.3MPa 8．在地基处理中， A 适于处理深厚软土和冲填土地基，不适用于泥炭等有机沉淀地基。 A、预压法—砂井堆载预压法 B、深层搅拌法 C、振冲法 D、深层密实法 9．换土垫层法中，D 只适用于地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固 A、砂垫层 B、砂石垫层 C、灰土垫层 D、卵石垫层 10．打桩的入土深度控制，对于承受轴向荷载的摩檫桩，应 A 。 A、以贯入度为主，以标高作为参考 B、仅控制贯入度不控制标高 C、以标高为主，以贯入度作为参考 D、仅控制标高不控制贯入度 11.需要分段开挖及浇筑砼护壁（0.5～1.0m为一段），且施工设备简单，对现场周围原有建 筑的影响小，施工质量可靠的灌注桩指的是（ B ）。 A．钻孔灌注桩 B．人工挖孔灌注桩 C．沉管灌注桩 D．爆破灌注桩 12.预制桩的强度应达到设计强度标准值的 D 时方可运输。 A.25% B.50% C.75% D.100% 13．在桩制作时，主筋混凝土保护厚度符合要求的是 D 。

碎石桩及其复合地基承载力的分析

碎石桩及其复合地基承载力的分析 王志亮 (河海大学岩土工程研究所,南京　210098) 摘　要:介绍单碎石桩及其复合地基的承载力机理及计算方法,并对碎石桩复合地基的工程设计等方面提出了一些建议。 关键词:碎石桩;复合地基;模型试验;滑动圆弧法 中图分类号:T U4 文献标识码:B 文章编号:1005-8524(2000)04-04 B earing C apacity Analysis for G ravel Pile and Composite Foundation WANG Zhi2liang (Institute o f G eotechnical Engineering,Hehai Univer sity,Nanjing　210098) Abstract:This paper introduces the bearing capacity mechanism and calculation methods of single gravel pile and related composite foundation,and presents s ome suggestion to the design of gravel pile composite founda2 tion. K ey w ords:gravel pile;composite foundation;m odel test;sliding arc method 碎石桩因具独特的优点应用日益广泛,大量工程实践表明,软土地基用碎石桩加固后,承载力明显提高,沉降量也减少。选择碎石桩处理地基,最关键的是碎石桩的承载力确定,桩的承载力越高,复合地基达到某一设计的承载力所需要的置换率就越低,地基处理费用在一定程度上就愈少。因此能正确的理解和计算碎石桩及复合地基的承载力意义重大。 1　单碎石桩的承载力模型试验和分析 地基中有一根碎石桩,桩径为r,碎石间的内摩擦角为φp,桩顶上施加荷载P p。假设地基是由各向同性的匀质粘性土组成,其不排水强度为C u。Brauns[1]认为不断增大P p,当P p达到极限荷载时,碎石桩及上部土体将发生被动破坏,破坏区域为倒梯形体abcd(图1),其中ab,cd分别为滑动面。他在作了一些假设,如桩的破坏长度h= 2rtgφ,φ=45°+φp/2;不计地基土和桩体的自重以及τM=0等的前提下,得出了碎石桩的极限承载力与粘性土的不排水强度成正比的结论。 为了研究单碎石桩承载力性状,作者设计了图2的试验装置,试验箱由钢板制成,筒直径350mm,高900mm。桩长分为两组,一组桩长300mm,桩直径为60mm;另一组

复合地基静载荷试验检测报告

××工程复合地基静荷载试验报告编号：07地基（J）02 检 测 报 告 ××检测中心 ×年×月×日

注意事项 1、报告无检测单位“报告专用章”无效； 2、报告无报告编写、报告校对、报告审核人签字无效； 3、报告涂改无效； 4、非经同意，不得部分复制本报告； 5、对本检测报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向检测单位提出，逾期不予受理； 6、对于委托检验，样品代表性由委托单位负责。

建设单位：×××高速公路建设项目办公室设计单位：×××设计院 监理单位：×××工程监理公司 施工单位：×××公司 检测单位：××检测中心 项目参与人员： 报告编写： 报告校对： 报告审核：

××工程复合地基静荷载试验检测报告 一、工程概况 ××工程地上2层。地基基础采用深层搅拌桩。桩径为ф700，基础混凝土强度等级为C25。单桩设计承载力为200kN，经深层搅拌处理后地基承载力特征值不得小于180KPa，建筑结构安全等级为二级。 我中心于历时3日完成对该工程地基的静载荷试验检测工作，试验点（桩）总数为6个。（具体情况见下表1，平面布置示意图见下图1）。现依据试验原始数据提交本次试验检测报告。 表1 各试验点具体情况一览表 二、检测依据 1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002） 2、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)

3、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94） 4、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003） 5、《江西省桩基质量检测管理规定》（试行） 6、《江西省建筑基桩及复合地基检测方法及取样数量》 ---赣力基础【2005】第001号 7 、设计图纸及相关说明文件 三、载荷试验 ㈠、复合地基土载荷试验检测 1、试验设备 试验采用砂袋压重平台反力装置，千斤顶施压，主梁由4根18号工字钢组成，副梁由5根18号工字钢组成。采用1只QYL50型千斤顶加载，承压板顶面沉降变形分别采用对角的2个百分表(精度为0.01mm)测读。加载量由千斤顶上的精密压力表控制（承载板试验装置见图3-1-1）。 图3-1-1 承压板载荷试验装置 2、试验方法 采用分级对试点进行加载。试验标准参照《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）进行。 ①加载与卸载分级：分8级进行加载。 ②沉降观测时间：每级加载前后测读一次，以后每隔30min测读一次沉降。当1小时内沉降量小于0.1mm时，施加下一级荷载。 3、终止加载条件 当出现下列情况之一时，即可终止加载： ①沉降量急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起； ②承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6%； ③当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的2倍； 4、复合地基承载力特征值的确定： ①当压力－沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半； ②当压力－沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定：水泥土搅拌桩

粉喷桩地基处理工程施工方案

第一章编制依据 (2) 第二章工程概况 (2) 第三章施工部署 (3) 第四章施工准备 (3) 第五章粉喷桩施工 (5) 第六章施工质量控制 (6) 第七章安全生产技术组织措施 (9)

第一章编制依据 1. 编制依据 1．《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 2．《地基与基础工程施工质量验收规范》 ( GBJ50202-2002) 3．《湖北省建筑软弱地基基础设计规范及规程》 4．《建筑地基基础技术规范》 ( DB42/242—2003,JG79-2002,GB50007-2002) 5．《工程测量规范》( GB50026—2007) 6．中国建筑工业出版社《建筑施工手册》 7．湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800 吨塑料制品项目厂房施工现场情况8．《粉体喷搅法加固软土层技术规范》 ( TB10113-96) 9．《湖北泽雄塑料科技有限公司新建厂区岩土工程勘察报告》 10．其他相关的技术规程 第二章工程概况 1. 工程概况 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800 吨塑料制品项目1#厂房位于鄂州经济开发区武汉港工业园内，该部位承台施工已经完成。我单位施工该工程的的地基基础部分，地基处理采用水泥土搅拌桩施工。 2. 工程内容粉喷桩 水泥土搅拌桩(粉喷桩)设计要求以粉细砂层(地层代号(6) 或粉土层( 5))为地基持力层，施工采用粉体喷射搅拌法，将水泥用空气压缩气体输送到软地基中，与地基强行拌合，使粉料水泥与软土充分发挥物理、化学反应，形成坚强、连续、水稳性的桩(粉喷桩) 。 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800 吨塑料制品项目1#厂房地基处理工 程采用粉喷桩，桩数3210根。水泥土搅拌桩直径500mm设计平均桩长15m,桩顶标高为17.13m (场地设计土0=17.68m)现场场地标高为-0.5左右。水泥土搅拌桩复合地基承载力要求为：A-E 轴区域桩距1.2m呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为f spk=130KPa E-J轴 区域桩距1.5m呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为f spk=90KPa所有桩端持力层为4层粘土层，桩端进入持力层不小于 1.5m。固化剂采用正品42.5级普通硅酸盐水泥。 第三章施工部署

(完整版)地基处理与桩基础试题及答案

第2章地基处理与桩基础试题及答案 一、单项选择题 1．在夯实地基法中，A 适用于处理高于地下水位0.8m以上稍湿的黏性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基的加固处理 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 2． D 适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的黏性土、粉土、湿陷性黄土及填土地基等的深层加固 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、挤密桩法 D、砂石桩法 3． C 适用于处理地下水位以上天然含水率为12%~25%、厚度为5~15m的素填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基等 A、强夯法 B、重锤夯实法 C、灰土挤密桩法 D、砂石桩 4． A 适用于挤密松散的砂土、素填土和杂填土地基 A、水泥粉煤灰碎石桩 B、砂石桩 C、振冲桩 D、灰土挤密桩 5．静力压桩的施工程序中，“静压沉管”紧前工序为 A 。 A、压桩机就位 B、吊桩插桩 C、桩身对中调直 D、测量定位 6．正式打桩时宜采用 A 的方式，可取得良好的效果。 A、“重锤低击” B、“轻锤高击” C、“轻锤低击” D、“重锤高击” 7．深层搅拌法适于加固承载力不大于 D 的饱和黏性土、软黏土以及沼泽地带的泥炭土等地基 Ａ、0.15MPa B、0.12MPa C 、0.2MPa D 、0.3MPa 8．在地基处理中， A 适于处理深厚软土和冲填土地基，不适用于泥炭等有机沉淀地基。 A、预压法—井堆载预压法 B、深层搅拌法 C、振冲法 D、深层密实法 9．换土垫层法中，D 只适用于地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固 A、砂垫层 B、砂石垫层 C、灰土垫层 D、卵石垫层 10．打桩的入土深度控制，对于承受轴向荷载的摩檫桩，应 A 。 A、以贯入度为主，以标高作为参考 B、仅控制贯入度不控制标高 C、以标高为主，以贯入度作为参考 D、仅控制标高不控制贯入度 11.需要分段开挖及浇筑砼护壁（0.5～1.0m为一段），且施工设备简单，对现场周围原有建 筑的影响小，施工质量可靠的灌注桩指的是（ B ）。 A．钻孔灌注桩 B．人工挖孔灌注桩 C．沉管灌注桩 D．爆破灌注桩 12.预制桩的强度应达到设计强度标准值的 D 时方可运输。 A.25% B.50% C.75% D.100% 13．在桩制作时，主筋混凝土保护厚度符合要求的是 D 。 A.10mm B.20mm C.50mm D.25mm

复合地基载荷试验一般要求

(1)复合地基载荷试验的一般要求 1）一般情况下应加载至复合地基或桩体(竖向增强体)出现破坏或达到终止加载条件，也可按设计要求的最大加载量加载。最大加载量不应小于复合地基或单桩(竖向增强体)承载力设计值的2倍。 2)承压板边缘(或试桩)与基准桩之间的距离,以及承压板(或试桩)与基准桩、压重平台支墩之间的距离均不得小于2m,基准梁应有足够的刚度,基准桩打入地面的深度不应小于1m。 3)加荷装置宜采用压重平台装置,量测仪器应有遮挡设备,严禁日光直射基准梁。每个单体建筑在同一设计参数和施工条件下的测试数量不宜少于3组,并不小于总桩数的0.5%～1%;试验间歇时间不应少于28d;所有荷载传感器和位移传感器、加荷计量装置均应每年送国家法定计量单位进行率定,并出具合格证。 (2)复合地基载荷试验要点。复合地基载荷试验要点如下: 1)本试验要点适用于单桩复合地基载荷试验和多桩复合地基载荷试验。 2)复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合地基的承载力和变形参数。复合地基载荷试验应采用方形(矩形)或圆形的刚性承压板,其压板面积应按实际桩数所承担的处理面积确定,通常取一根桩或多根桩所承担的处理面积,其计算方法见复合地基参数计算。承压板的中心位置应与一根桩或多根桩所承担的处理面积的中心位置(形心)保持一致,并与荷载作用点重合。当同一工程的面积置换率为多种时,对于重要工程,应分别对几种置换率取有代表性的位置进行检测,对于一般工程可选择面积置换率相对较低,作用荷载相对较大的位置进行测试。 3)承压板底面高程应与基础底面设计高程相同。试验标高处的试坑长度和宽度,应不小于载荷板相应尺寸的3倍。基准梁支点应设在试坑之外。载荷板底面下宜铺设中、粗砂或砂石、碎石垫层,垫层厚度取50～150mm,桩身强度高时宜取大值。承压板安装前后都应保持试验土层的原状结构和天然湿度,应防止试验基

粉喷桩在道路软土地基处理中的应用

粉喷桩在道路软土地基处理中的应用摘要：软土，广泛分布在我国沿江、沿海的城市，即多分别在经济发达的城市，不可置否地，经济越发达的地区对道路质量的要求越来越高，对城市道路网的完善也有着迫切的需要，但这些软土的存在，给城市道路带来了不同程度的危害，比如桥涵通道处跳车、路面不平等问题，本文拟探讨的粉喷桩正好是解决软土地基的有效手段之一，因其能够较好地改善地基的受力状况，并可充分发挥桩侧基土的承载潜力而广受施工者的青睐。笔者拟结合自己经验和所学理论，从粉喷桩的历史、现状及加固原理、设计等方面探讨一下粉喷桩在道路软地基处理中的应用，为各位提供一些参考。 关键词：城市道路粉喷桩软基处理应用 abstract: the soft soil, and widely distributed in our country, along the coastal cities, namely respectively in economy more developed city, do not buy no land, the economic developed area of road to the requirements of the quality of the more and more high, to the improvement of the urban road network also has an urgent need, but these soft soil, the existence of city road to bring different degree of harm, such as bridges, road car in channel jump inequality problem, this paper is a review of pile of soft soil foundation is just to solve one of the effective means of, because of its better able to improve the stress of the foundation, and can give

复合地基承载力计算示例

1、单桩竖向承载力特征值： 设置桩长为空桩1.8m ，实桩6.5m ，桩底穿透淤泥质土夹粉砂5.2m ，进入粉质粘土0.5m ；桩距为1.5*1.5m 。 由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力： kN 102.72455.014.31504.05.0152.5555.014.321=÷???+?+???=+=∑=）（p p n i i si p a A q l q u R α——① 由桩身材料强度确定的单桩承载力 kN 275.71455.014.3120025.02=÷???==p cu a A f R η——② 取①、②两者中较小值，R a =71.275kN ； 式中 cu f —与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边长为70.7mm 的立方体，也可采用边长为50mm 的立方体）在标准养护条件下90d 龄期的立方体抗压强度平均值（kPa ）； η—桩身强度折减系数，干法可取0.20~0.30；湿法可取0.25~0.33； p u —桩的周长（m ）； n —桩长范围内所划分的土层数； si q —桩周第i 层土的侧阻力特征值； i l —桩长范围内第i 层土的厚度（m ）； p q —桩端地基土未经修正的承载力特征值（kPa ），可按现行国家标准《建

筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定确定； α—桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4~0.6，承载力高时取低值。 2、复合地基承载力特征值 kPa f m A R m sk p a 508.6750)1055.01(8.0237.0275.711055.0)1(f spk =?-?+?=-+=β 1055.05.1455.014.3m 2 2=÷?= 式中 spk f —复合地基承载力特征值（kPa ）； m —面积置换率； a R —单桩竖向承载力特征值（kN ）； p A —桩的截面积（m 2）； β—桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75~0.95，天然地基承载力较高时取大值。 要复合地基承载力达到90KPa ，需调整搅拌桩间距，最疏为1.1m*1.1m ，计算得： kPa kPa f m A R m sk p a 9017.9150)196.01(8.0237 .0275.71196.0)1(f spk >=?-?+?=-+=β 196.01 .1455.014.3m 22=÷?= 2010-11-10

搅拌桩复合地基静荷载试验

××工程复合地基静荷载试验 检 测 报 告 ××检测中心 ×年×月×日

注意事项 1、报告无检测单位“报告专用章”无效； 2、报告无报告编写、报告校对、报告审核人签字无效； 3、报告涂改无效； 4、非经同意，不得部分复制本报告； 5、对本检测报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向检测单位提出，逾期不予受理； 6、对于委托检验，样品代表性由委托单位负责。

建设单位：×××高速公路建设项目办公室设计单位：×××设计院 监理单位：×××工程监理公司 施工单位：×××公司 检测单位：××检测中心 报告编写： 报告校对： 报告审核：

××工程复合地基静荷载试验检测报告 一、工程概况 ××工程地上2层。地基基础采用深层搅拌桩。桩径为ф700，基础混凝土强度等级为C25。单桩设计承载力为200kN，经深层搅拌处理后地基承载力特征值不得小于180KPa，建筑结构安全等级为二级。 我中心于历时3日完成对该工程地基的静载荷试验检测工作，试验点（桩）总数为6个。（具体情况见下表1，平面布置示意图见下图1）。现依据试验原始数据提交本次试验检测报告。 表1 各试验点具体情况一览表

图1 各试验点平面布置示意图 二、检测依据 1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002） 2、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) 3、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94） 4、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003） 5、《江西省桩基质量检测管理规定》（试行） 6、《江西省建筑基桩及复合地基检测方法及取样数量》 ---赣力基础【2005】第001号 7 、设计图纸及相关说明文件 三、载荷试验 ㈠、复合地基土载荷试验检测 1、试验设备 试验采用砂袋压重平台反力装置，千斤顶施压，主梁由4根18号工字钢组成，副梁由5根18号工字钢组成。采用1只QYL50型千斤顶加载，承压板顶面沉降变形分别采用对角的2个百分表(精度为0.01mm)测读。加载量由千斤顶上的精密压力表控制（承载板试验装置见图3-1-1）。 图3-1-1 承压板载荷试验装置

(复合地基静载试验)要点

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX工程桩基检验项目(复合地基静载试验） 检测技术方案

XXXXXXXXXXXX检测有限公司 二○一三年八月二十七日 1．工程概况 XXXXXXXXXXXXXXXXX1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#号楼工程桩基检 验项目位XXX。该工程基础采用CFG桩,桩径400mm, 混凝土标号为C20。1#、 2#、3#、5#、6#、7#楼桩间距为1450m m×1350mm，8#楼桩间距为1400m m ×1300mm，9#楼桩间距为1500m m×1300mm，呈矩形布桩。桩数及桩参数 见表1。 大唐名村名人居1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#号楼工程桩基检验项目参数表1 2．检测依据

依据标准：《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003） 《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）。3．检测项目及目的 3．1验收性检测阶段 （1）复合地基静载试验 确定复合地基承载力特征值是否满足设计要求。 （2）单桩静载试验 确定单桩承载力特征值是否满足设计要求。 （3）低应变法 检测桩身缺陷及位置，判定桩身完整性类别。 4．检测工作量 4．1验收性检测阶段 （1）复合地基静载试验： 检测数量24根，试验最大加载至极限值。 （2）单桩静载试验 检测数量24根，试验最大加载至极限值。 （3）桩身完整性（低应变法）试验 检测数量30%。 5．现场试验（检测） 5．1复合地基抗压静载试验 5．1．1仪器设备 （1）试验加载装置

反力系统：采用堆载反力装置组成，油压千斤顶加载，具体布置详见下图1。 1台超高压电动油泵站。 （2）荷载与沉降的量测仪表 荷载用液压传感器测定，试桩沉降采用位移传感器测定。使用仪表包括： 1套RS－JYB型静载荷测试分析系统 1只压阻式压力传感器； 4只调频式位移传感器。 该系统控制超高压油泵进行自动加载、自动补载，自动判稳；调频式位移传感器量程0～50mm，以量测桩身在荷载作用下的垂直沉降，沉降量由调频式位移传感器测读并被系统自动记录。 5．1．2复合地基静载试验实施细则

粉喷桩地基处理工程施工方案

粉喷桩地基处理工程施工方案 国外的新消息2020-01-03 18:09 第一章编制依据 1.编制依据 1. 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 2. 《地基与基础工程施工质量验收规范》(GBJ50202-2002) 3. 《湖北省建筑软弱地基基础设计规范及规程》 4. 《建筑地基基础技术规范》(DB42/242-2003,JG79-2002,GB50007-2002) 5. 《工程测量规范》(GB50026-2007) 6. 中国建筑工业出版社《建筑施工手册》 7. 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800吨塑料制品项目厂房施工现场情况 8. 《粉体喷搅法加固软土层技术规范》(TB10113-96) 9. 《湖北泽雄塑料科技有限公司新建厂区岩土工程勘察报告》 10. 其他相关的技术规程 第二章工程概况 1.工程概况 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800吨塑料制品项目1#厂房位于鄂州经济开发区武汉港工业园内，该部位承台施工已经完成。我单位施工该工程的的地基基础部分，地基处理采用水泥土搅拌桩施工。 2.工程内容 粉喷桩 水泥土搅拌桩(粉喷桩)设计要求以粉细砂层(地层代号(6)或粉土层(5))为地基持力层，施工采用粉体喷射搅拌法，将水泥用空气压缩气体输送到软地基中，与地基强行拌合，使粉料水泥与软土充分发挥物理、化学反应，形成坚强、连续、水稳性的桩(粉喷桩)。 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800吨塑料制品项目1#厂房地基处理工程采用粉喷桩，桩数3210根。水泥土搅拌桩直径500mm，设计平均桩长15m,桩顶标高为17.13m(场地设计±0=17.68m)现场场地标高为-0.5左右。水泥土搅拌桩复合地基承载力要求为:A-E轴区域桩距1.2m 呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为f spk=130KPa; E-J轴区域桩距1.5m呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为f spk=90KPa。所有桩端持力层为4层粘土层，桩端进入持力层不小于1.5m。固化剂采用正品42.5级普通硅酸盐水泥。 第三章施工部署 1.项目管理目标 1.1质量管理目标 遵循公司的质量方针，严格按照设计图纸和施工验收规范优质高速组织施工，把本工程建设成为合格工程，力创优良。 1.2工期管理目标 本工程开工后计划60天完成整个工程(从开工之日算起)。 1.3安全管理目标 做到安全标准达到优良，无安全事故。

刚性桩复合地基应用的几个误区(岩土工程界)

刚性桩复合地基应用的几个误区 闫明礼1 初蕾 2 佟建兴1 （1.中国建筑科学研究院地基所 2.中建一局五公司） 提要：本文针对刚性桩复合地基设计常见的几个问题，对足够刚度基础下复合地基的褥垫厚度、桩径和桩体强度的合理选用进行了讨论，并给出了相应的建议，供设计时参考。 关键词：刚性桩 复合地基 误区 1 前言 在地基处理工程中刚性桩复合地基应用的越来越多，并取得了很好的经济效益和社会效益。但应用过程中也存在这样或那样的一些误区，比如，认为复合地基的褥垫层越厚越好、桩径越大越好、桩体强度越高越好。实际工程如何选择这些设计参数，对地基处理方案的合理性和经济指标具有明显影响。本文将对几个常见问题加以讨论。 2 刚性桩复合地基应用的几个误区 2.1 误区之一：褥垫层厚度越厚越好。 刚性桩复合地基中，褥垫层具有保证桩土共同承担荷载的重要作用，但有的设计人员在复合地基设计时偏向选用厚褥垫层，认为褥垫层厚度越厚越好。 试验表明，褥垫层厚度与桩土承载力的发挥密切相关，褥垫层厚度的选用对复合地基承载力具有显著影响。 通常，复合地基承载力可用如下表达式表示： sk p a sk s a spk f m A R m A f A R f )1(2121-+=+= λλλλ （1） 式中，spk f 为复合地基承载力特征值；a R 为单桩承载力特征值；p A 为桩的断面面积； sk f 为加固后桩间土承载力特征值；A 为单根桩承担的面积；s A 为桩间土面积；m 为面积 置换率；21λλ、分别为单桩承载力、桩间土承载力发挥系数，并有：a P R P = 1λ sk s f p =2λ；s p p P 、分别为复合地基达到承载力时桩受的集中力和桩间土受的应力。 由（1）式可知，复合地基承载力由桩承载力和桩间土承载力组成。它的大小取决于桩 和桩间土承载力的发挥。在荷载作用下，复合地基达到承载力时，桩、桩间土同时达到各自的承载力是最理想的。此时λ1＝λ2＝1。问题是什么条件下才能保证桩、桩间土同时达到各自的承载力，单桩承载力发挥系数λ1、桩间土承载力发挥系数λ2与哪些因素有关。 试验表明，足够刚度基础下的刚性桩复合地基，λ1、λ2与复合地基设计参数桩长、桩径、桩距、褥垫厚度、桩间土性状和基础刚度有关。其中，褥垫厚度与桩径之比（简称厚径比）和基础刚度最为显著。其它条件不变时，基础刚度越小λ1越小，厚径比越小λ1越大。 表1给出了CFG 桩复合地基，荷载达到复合地基承载力时桩、土承载力发挥系数。 表1 足够刚度基础下CFG 桩复合地基桩、土承载力发挥系数（当荷载p=f spk 时） 序号 桩数×桩长 面积置换率 褥垫厚/cm 桩径/cm 厚径比 λ1 λ2 1# 9×3.2m 0.064 10 15 0.667 0.74 1.13

建筑工程管理CFG桩复合地基承载力及施工检测

（建筑工程管理）CFG桩复合地基承载力及施工检 测

CFG桩复合地基承载力及施工检测 闫明礼1,申计春2,刘伟3，闫雪峰4 中国建筑科学研究院地基所,北京,100013；2.邢台钢铁X公司，邢台，054027；3.北京科技大学基建处，北京，100083；4.冶金部建筑研究总院地基所,北京,100088) 提要 本文讨论了CFG桩复合地基承载力确定，以及复合地基检测应注意的几个问题。 关键词：CFG桩复合地基，承载力，施工检测，褥垫厚度 Abstract:Inthispaper,bearingcapacityofCFGpilecompositefoundationanditstestingafterconstructiona rediscussed. Keywords:compositefoundationofCFGpile;bearingcapacity;constructiontesting;thicknessofflexiblec usion 中图分类号：TU4文献标识码：A 作者简介：闫明礼（1942－），男，汉族，河北乐亭人，研究员，博士生导师，硕士学位。壹、引言 CFG桩复合地基技术已在全国广泛推广应用，国家行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的颁布，为工程技术人员进行CFG桩复合地基设计、施工及检测提供了技术依据。但在复合地基承载力的确定及复合地基检测方面，在不同地区基于某些地区性经验，存在壹些差异。本文将根据自己壹些粗浅体会就上述问题做壹些讨论。 二、复合地基承载力的确定 根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ79-2002)(简称地基规范)和《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)(简称地基处理规范)，复合地基承载力确定可分为设计阶段和竣工验收阶段进行讨论。 1、设计阶段 在复合地基设计阶段，地基规范规定：复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定；地基处理规范规定：复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定。初步设计时，也可按下式估算： fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk(1) 式中：fspk—复合地基承载力特征值(kpa)； m—面积置换率； Ra—单桩竖向承载力特征值(kN)； Ap—桩的截面积(m2)； β—桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75～0.95，天然地基承载力较高时取大值； fsk—桩间土承载力特征值(kPa)，宜按当地经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值。 实际工程中，有条件时先在拟建场地做现场载荷试验，可为设计提供可靠的设计参数。而很多情况是在无试验资料条件下按(1)式估算复合地基承载力，但要结合工程实践经验，合理确定Ra、fsk、β等参数的取值。希望公式计算值接近但不大于载荷试验结果，而大量试验结果表明，公式计算结果壹般不大于载荷试验结果。 2、竣工验收阶段 由之上讨论可知，在复合地基设计阶段，确定复合地基设计参数时，用公式(1)估算复合地基承载力是符合规范要求的。在竣工验收阶段，能否只做单桩静载试验.用单桩承载力Ra和地质报告提供的天然地基承载力fak(或桩间土静载试验结果fsk)按公式(1)计算确定复合地基承

复合地基静载试验规范

建筑地基处理技术规范·附录A 复合地基载荷试验要点 本试验要点适用于单桩复合地基载荷试验和多桩复合地基载荷试验。 复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参数。复合地基载荷试验承压板应具有足够刚度。单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形。面积为一根桩承担的处理面积；多桩复合地基载荷试验的承压板可用方形或矩形，其尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。桩的中心（或形心）应与承压板中心保持一致，并与荷载作用点相重合。 承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应。承压板底面下宜铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度取50～150MM，桩身强度高时宜取大值。试验标高处的试坑长度和宽度，应不小于承压板尺寸的3倍。基准梁的支点应设在试坑之外。 试验前应采取措施，防止试验场地地基土含水量变化或地基土扰动，以免影响试验结果。 加载等级可分为8～12级。最大加载压力不应小于设计要求压力值的2倍。 每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每半个小时读记一次。当一小时内沉降量小于时，即可加下一级荷载。 当出现下列现象之一时可终止试验： 1 沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起； 2 承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6％： 3 当达不到极限荷载，而最大加载压力已大子设计要求压力值的2倍。 卸载级数可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。 复合地基承载力特征值的确定： 1 当压力一沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限；当其值小于对应比例界限的2倍时，可取极限荷载的一半； 2 当压力一沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定： 1）对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩：当以粘性土为主的地基，可取S/B

粉喷桩地基处理工程施工方案

目录 第一章编制依据 (2) 第二章工程概况 (2) 第三章施工部署 (2) 第四章施工准备 (3) 第五章粉喷桩施工 (5) 第六章施工质量控制 (6) 第七章安全生产技术组织措施 (9)

第一章编制依据 1.编制依据 1．《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 2．《地基与基础工程施工质量验收规范》（GBJ50202-2002） 3．《湖北省建筑软弱地基基础设计规范及规程》 4．《建筑地基基础技术规范》（DB42/242—2003,JG79-2002,GB50007-2002） 5．《工程测量规范》（GB50026—2007） 6．中国建筑工业出版社《建筑施工手册》 7．湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800吨塑料制品项目厂房施工现场情况8．《粉体喷搅法加固软土层技术规范》（TB10113-96） 9．《湖北泽雄塑料科技有限公司新建厂区岩土工程勘察报告》 10．其他相关的技术规程 第二章工程概况 1.工程概况 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800吨塑料制品项目1#厂房位于鄂州经济开发区武汉港工业园内，该部位承台施工已经完成。我单位施工该工程的的地基基础部分，地基处理采用水泥土搅拌桩施工。 2.工程内容 粉喷桩 水泥土搅拌桩（粉喷桩）设计要求以粉细砂层（地层代号(6)或粉土层（5））为地基持力层，施工采用粉体喷射搅拌法，将水泥用空气压缩气体输送到软地基中，与地基强行拌合，使粉料水泥与软土充分发挥物理、化学反应，形成坚强、连续、水稳性的桩（粉喷桩）。 湖北泽雄塑料科技有限公司生产线工程年产22800吨塑料制品项目1#厂房地基处理工程采用粉喷桩，桩数3210根。水泥土搅拌桩直径500mm，设计平均桩长15m,桩顶标高为17.13m（场地设计±0=17.68m）现场场地标高为-0.5左右。水泥土搅拌桩复合地基承载力要求为：A-E轴区域桩距1.2m呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为f spk=130KPa；E-J轴区域桩距1.5m呈等边三角形布置桩，复合地基承载力特征值为f spk=90KPa。所有桩端持力层为4层粘土层，桩端进入持力层不小于1.5m。固化剂采用正品42.5级普通硅酸盐水泥。 第三章施工部署 1.项目管理目标