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《探討CFG樁復(fù)合地基褥墊層作用機理及數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、研究與探討廣東建材2011年第4期探討CFG樁復(fù)合地基褥墊層作用機理及數(shù)值模擬張偉(廣東工業(yè)大學(xué)土木與交通工程學(xué)院)摘要：CFG樁復(fù)合地基在地基處理工程中應(yīng)用廣泛，褥鵝層對CFG樁復(fù)合地基的承載力影響比較大，目前對于這方面的研究工作很多。本文從褥摯層的作用機理、褥墊層的厚度及褥墊層的數(shù)值模擬等三個方面進行了探討，為褥墊層的設(shè)計與施J=提供一定的參考。關(guān)鍵詞：CFG樁復(fù)合地基；褥墊層；厚度；數(shù)值模擬1引言CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱(即CementFlying—ashGravelpile)。它是
2、由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基技術(shù)已在全國廣泛應(yīng)用，在軟弱地基處理發(fā)揮著重要的作用，大幅度提高地基承載力，具有適用范圍廣，施工方便，造價低等特點。褥墊層技術(shù)是CFG樁復(fù)合地基的一項核心技術(shù)，護欄最大橫向動態(tài)變形量應(yīng)小于或等于50cm。BSENl317評價標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的護欄最大動態(tài)變形量標(biāo)準(zhǔn)為：必須記錄護欄的最大變形D及工作寬度W，工作寬度W是車體或護欄在碰撞過程中最內(nèi)緣到最外緣的最大動態(tài)距離。W根據(jù)變形大小分8個等級，見表6
3、。表6BSENl317-2：1998規(guī)定的護欄橫向動態(tài)變形標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)上作寬度等級標(biāo)準(zhǔn)上作寬度(m)Wl帆≤0．6W2帆≤0．8W3WN≤1．0W4WN≤1．3W5W?！躀．7W6帆≤2．1W，W~≤2．5W8W、≤3．52、動態(tài)變形、下作寬度及車輛侵入是每種安全護欄安裝的決定條件。同時，也定義了能使防護系統(tǒng)發(fā)揮良好作用的距離。3、變形取決于系統(tǒng)類型及碰撞試驗條件。F83規(guī)范強制規(guī)定護欄最大動態(tài)變形是根據(jù)護欄剛性或柔性等結(jié)構(gòu)特性確定的，在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)很難對護欄剛性或柔性等結(jié)構(gòu)特性進行定義，所以此項條
4、款—·132——復(fù)合地基的許多特性都與褥墊層有關(guān)。褥墊層設(shè)計是否合理，對CFG樁復(fù)合地基的承載力和沉降變形都將產(chǎn)生較大的影響。褥墊層的設(shè)置可以保證樁土共同承擔(dān)荷載、調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比、減小基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中以及調(diào)整樁土水平荷載的分擔(dān)等?；趯θ靿|層作用的理解，對褥墊層進行分析，當(dāng)其處于兩種極端情況時，對樁一土協(xié)同分擔(dān)外載不利。一是若褥摯層為絕對剛性，墊層就成為基礎(chǔ)的一部分；二是若褥墊層為絕對柔性，則褥墊層又成為樁間土的一不便于操作。BSENl317工作寬度的選擇主要是考慮護欄與其后障礙物的距離，如
5、橋梁斜拉索，根據(jù)以往項目經(jīng)驗，同時參考歐洲同等級護欄的工作寬度，建議護欄標(biāo)準(zhǔn)段工作寬度采用W。，在橋塔附近，護欄后有橋梁結(jié)構(gòu)物處，根據(jù)護欄與結(jié)構(gòu)物距離，依照表6確定工作寬度。4．5車輛內(nèi)部變形BSENl317規(guī)定：對于ENl317-1規(guī)定的所有載客小型車，均應(yīng)采用VCDI格式對車輛的內(nèi)部變形進行記錄和評價。5結(jié)論由以上的比較內(nèi)容可以看出，內(nèi)地護欄評價的F83規(guī)范和港、澳地區(qū)護欄評價所采用的歐盟BSENl317標(biāo)準(zhǔn)，在護欄結(jié)構(gòu)防護，乘員風(fēng)險，車輛運行軌跡和動態(tài)變形四個方面基本一致，但BSENl317
6、還對小型車內(nèi)部變形做了明確要求；因此本文建議采用歐盟BSENl317的相關(guān)規(guī)范作為大型跨海、跨境交通基建項目護欄實車碰撞試驗條件和安全性評價的依據(jù)?！駨V東建材2011年第4期研究與探討部分，則樁難以有效發(fā)揮承載力。這兩種情況都有違設(shè)置褥墊層的目的，而在這兩者之間，必然存在適當(dāng)“剛度”的褥墊層，能使樁間土充分發(fā)揮作用。所謂適當(dāng)“剛度”，關(guān)鍵是要達到兩個目的：①保證在樁頂應(yīng)力的作用下樁能‘適度’喇入褥墊層中；②使褥墊層在樁頂應(yīng)力以作用下不產(chǎn)生過大的壓縮變形，防止樁頂“不收斂’，地刺入褥墊層。樁的豎向剛
7、度、褥墊層厚度、密實度及側(cè)向約束條件對樁一土協(xié)同分擔(dān)外載造成影響。例如，當(dāng)樁較短(或豎向剛度相對較小)，而褥墊層又較薄時，則較可能接近第1種極端情況；反之，當(dāng)樁很長(或豎向剛度很大)，而褥墊層又很厚，且側(cè)向約束條件差(如窄的條基下褥墊層)時，則可能接近第2種極端情況。相對來說，出現(xiàn)第2種極端情況更為不利。在實際工程中，當(dāng)樁間土軟弱時，樁頂平面標(biāo)高以下常常鋪設(shè)一定厚度的褥墊層，即相當(dāng)于樁項進入褥墊層一定厚度。2褥墊層的作用褥墊層技術(shù)是CFG樁復(fù)合地基的一個核心技術(shù)，復(fù)合地基的許多特性都與褥墊層有關(guān)。
8、這里所說的褥墊層不是基礎(chǔ)施工中經(jīng)常澆筑的10em厚的素混凝土墊層，而是由粒狀材料組成的散體墊層。2．1保證樁土共同承擔(dān)荷載若基礎(chǔ)下面不設(shè)置褥墊層，基礎(chǔ)直接與樁和樁間土接觸，在豎向荷載作用下其承載特性和樁基差不多。在給定荷載作用下，樁承受較多的荷載，隨著時間的增加，樁發(fā)生一定的沉降，荷載逐漸向土體轉(zhuǎn)移。其時程曲線的特點是：土承擔(dān)的荷載隨時間增加逐漸增加；樁承擔(dān)的荷載隨時間增加逐漸減小。2．2調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比復(fù)合地基樁、土荷載分擔(dān)，可用樁、土應(yīng)力比lq表示，也可以用樁、土荷載分擔(dān)比6
