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1、CFG樁沉降控制樁沉降分析:本文根據(jù)沉降控制樁的原理及CFG樁相對于樁基的優(yōu)點(diǎn),提出了用CFG樁沉降控制樁的觀點(diǎn),并對CFG樁與樁基受力性能進(jìn)行了比較,研究了CFG樁的變形特性及沉降計(jì)算,最終得出了CFG樁沉降控制樁設(shè)計(jì)過程及根據(jù)n~s曲線確定布置樁數(shù)n的觀點(diǎn)?! £P(guān)鍵詞:CFG樁;沉降控制;樁基;樁間土的承載力 Abstract:inthispaper,accordingtotheprincipleofpilesettlementcontrolandCFGpilerelativetotheadvantagesofpilefoundation,thispaperpresentsaCFGpi
2、lesettlementcontrolpile,andthevieanceparison,studythecharacteristicsofdeformationoftheCFGpileandsettlementcalculation,concludedthatCFGpilesettlementcontrolpiledesignprocessandaccordington~scurvetodeterminedecoratepileNumbersnpointofvieentcontrol;Pilefoundation;Betweenthebearingcapacityofpilesoil
3、 ?。篢U74:A: 0.引言 地基基礎(chǔ)沉降是地基基礎(chǔ)工程的三大難點(diǎn)之一,至今還沒有得到有效地解決。隨著建筑規(guī)模的擴(kuò)大,樁基礎(chǔ)領(lǐng)域發(fā)展迅速,樁基礎(chǔ)在減少建筑物沉降,提高地基承載力方面有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和不可替代的作用,其中,CFG樁具有普通樁基不可比擬的優(yōu)點(diǎn)?! ≡诠こ讨胁捎脴痘A(chǔ)主要有兩個(gè)原因:一是提高地基承載力;二是減小工后沉降。就目前而言,設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)時(shí)都假設(shè)絕大多數(shù)荷載由樁承擔(dān),而樁間土只承擔(dān)一小部分或不承擔(dān)荷載。鑒于實(shí)際工程中存在大量天然地基的承載能力充足,但若采用常規(guī)的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法,沉樁數(shù)量增多會使地基產(chǎn)生過大的沉降(超過容許沉降量),且基礎(chǔ)工程造價(jià)過高。因此產(chǎn)生了一種新
4、型基礎(chǔ)形式——沉降控制樁基礎(chǔ),它以沉降控制為基礎(chǔ),用于天然地基承載力能滿足設(shè)計(jì)荷載要求但沉降卻過大的情況。在這種基礎(chǔ)形式中,樁可視為減少沉降的措施或減少沉降的構(gòu)件來使用。與傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法相比,沉降控制樁基礎(chǔ)具有樁間距大、用樁數(shù)量少的特點(diǎn)?! ?.沉降控制樁的原理 沉降控制樁基礎(chǔ)是指按控制地基沉降的原則設(shè)計(jì)的樁基礎(chǔ),其核心思想是根據(jù)建筑物允許產(chǎn)生一定沉降的觀點(diǎn),利用樁間土的承載能力,使單樁承受的荷載超過承載力設(shè)計(jì)值,進(jìn)而減少一部分樁數(shù),使建筑物的沉降量控制在合理的范圍內(nèi),也即在設(shè)計(jì)時(shí)由基礎(chǔ)的沉降控制值來確定樁數(shù)和樁長。若 基礎(chǔ)的沉降量比較大,則可以通過調(diào)整樁的數(shù)量使得基礎(chǔ)的沉降量控制
5、在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。究其根本為根據(jù)基礎(chǔ)沉降控制的要求來確定樁數(shù)和樁長。 2.CFG樁與樁基的受力性能比較 普通樁基與CFG樁復(fù)合地基中樁、土的受力特性的不同如下。 普通樁基,基礎(chǔ)直接與樁和樁間土接觸,在給定荷載作用的情況下,樁承受較多的荷載,但隨著時(shí)間的增長,樁發(fā)生的沉降大于承臺發(fā)生的沉降,最終導(dǎo)致承臺下土承擔(dān)的荷載增加,而樁承擔(dān)的荷載減少,也即形成了一個(gè)樁承擔(dān)的荷載逐漸向承臺下地基土轉(zhuǎn)移的過程。 CFG樁復(fù)合地基,當(dāng)承受荷載作用時(shí),樁和樁間土均要發(fā)生變形,因樁的模量要遠(yuǎn)大于土的模量,使得樁的變形要小于土的變形。并且借助于褥墊層的調(diào)整作用,可保證在任一荷載下樁和樁間土始終參與工作。在
6、給定荷載作用下,隨著時(shí)間的增長,盡管樁間土表面的變形不斷增加,但是樁和土的荷載分擔(dān)不會隨時(shí)間的變化而變化?! ∑胀痘S著荷載的增加,樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比逐漸減小,土承擔(dān)的荷載則相反?! FG樁復(fù)合地基,隨著荷載的增加,樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比逐漸增加,土承擔(dān)的荷載相反?! ∑胀痘瑯杜c承臺一般為剛性連接。垂直荷載作用下,樁頂、樁間土表面以及承臺三者的沉降均相等。樁的最大軸力發(fā)生在樁的頂部?! FG樁復(fù)合地基,在任一荷載作用下,樁頂、樁間土表面以及承臺三者的沉降均不相等,如圖1示。CFG樁復(fù)合地基最大軸力發(fā)生在中性點(diǎn)處。 圖1樁、土及基礎(chǔ)p-s曲線 3.CFG樁的
7、優(yōu)點(diǎn) 相較于常規(guī)樁基礎(chǔ),沉降控制樁基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)為:按極限承載力設(shè)計(jì)單樁,使樁的承載能力得到充分的發(fā)揮;樁控制基礎(chǔ)沉降的能力得到充分的利用;減少用樁數(shù)量(約可減少30%以上),降低基礎(chǔ)工程的造價(jià);減少對周圍環(huán)境的不利影響;質(zhì)量控制可得到較好的保證。由以上各優(yōu)點(diǎn)可以看出,沉降控制樁基礎(chǔ)具有十分廣泛的應(yīng)用前景?! 《噍^于普通樁基,CFG樁的優(yōu)點(diǎn)為:CFG樁為素混凝土樁,樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰來作為摻加料,而普通樁