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    复合载体夯扩桩技术介绍.ppt

    • 资源ID:2901659       资源大小:279.02KB        全文页数:27页
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    复合载体夯扩桩技术介绍.ppt

    复合载体夯扩桩技术的介绍,北京波森特岩土程有限公司,2005年9月25日,杨启安,报告内容,一、复合载体夯扩桩工艺的介绍 二、复合载体夯扩桩的设计 三、近年来复合载体夯扩装技术的拓展,复合载体夯扩桩的介绍,1.1复合载体夯扩桩的工艺 复合载体夯扩桩作为一门新的专利技术,它选择下部层位稳定、土性较好的土层作为被加固土层,以桩端土体为研究对象,利用重锤冲击成孔、沉管,当沉管到设计标高时,对桩端连续进行填料、夯实操作,并用三击贯入度作为控制指标(三击贯入度为锤重35kN,上提6.0m,自由落体时贯入的深度),再填以干硬性混凝土或水硬性材料进行夯实,使桩端以下深度为35m、直径为23m约10m3的土体得到最有效的加固挤密,自上而下形成了由干硬性混凝土(水硬性材料)、填充料、挤密土体和影响土体组成的复合载体,然后再放置钢筋笼、灌注混凝土形成复合载体夯扩桩,如图1。,1.2 复合载体夯扩桩剖面示意图,图1,1.3 复合载体夯扩桩的受力机理,从受力上分析,复合载体夯扩桩是一个扩展基础。桩身可以等效为类似于柱的传力杆件,复合载体等效为传递荷载的载体基础。 采用承台梁和复合载体夯扩桩的基础,其受力即可以等效为条形基础的受力;采用独立承台,复合载体夯扩桩的受力可以等效为柱下一独立基础的受力;采用满堂布置的复合载体夯扩桩,则其受力可以等效为筏板基础的受力,1.4复合载体夯扩桩的受力传递,1.5 载体基础的载荷试验,施工控制参数,1.6 复合载体夯扩桩技术的优点和缺点,1.无须基坑开挖和降水,减少了工程量。 2 .单桩的承载力大幅度提高,是同等桩长、桩径的普通灌注桩的单桩的承载力的3-5倍,可以通过调整施工参数(填充料、三击贯入度)来调整载体基础的承载力 。,不同施工控制参数对应的Q-s曲线,3. 复合载体夯扩桩实际受力时,载体基础、混凝土桩 身和承台(梁)一起组成了一个空间受力体系,该体系能调节施工中某些局部缺陷引起的桩基础上力的不均匀分配,而使原本不均匀的地基经过夯击处理后,土性变得更均匀,减少了建筑物的不均匀沉降。 4. 该技术可消耗大量的建筑砖块、混凝土块等建筑垃圾,施工中无须泥浆护壁,无泥浆排出,保护了环境。 5. 施工成本低,节省施工造价。 缺点: 挤土桩,施工时对周围建筑或管线产生挤土效应。 有振动 ,临近有居民楼时,施工会受到一定限制。,1.7 复合载体夯扩桩施工工艺,复合载体夯扩桩施工工艺,1)在桩位处挖直径等于桩身直径、深度约为500mm的桩位圆柱孔,移机就位; 2)提起夯锤后快速下放,使夯锤出护筒,入土一定深度; 3)用副卷扬机钢丝绳对护筒加压,使护筒底面与锤底齐平; 4)重复2)、3)的步骤,将护筒沿垂直沉入到设计深度; 5)提起夯锤,通过护筒投料孔向孔底分次投入填充料,并进行大能量夯击; 6)填充料被夯实后,在不再填料的情况下连续夯击三次并测出三击贯入度,若三击贯入度不满足设计要求,重复5)和6)的步骤,直至三击贯入度满足设计要求为止; 7)通过护筒投料孔再向孔底分次投入设计需要的干硬性混凝土,并进行夯击; 8)放入钢筋笼; 9)灌注桩身混凝土。,1.8 复合载体夯扩桩的经济优势,复合载体夯扩的经济优势来源于两个方面: 一. 由于复合载体夯扩桩施工中一个重要的材料为建 筑垃圾,建筑垃圾成本低,堵大大降低了造价; 二.由于复合载体夯扩桩单桩承载力高,在相同上部 荷载下,采用复合载体夯扩桩可减少桩的长度和 数量,故降低了成本,与常规地基处理技术相比 能节约造价15-30%。,1.9 复合载体夯扩桩的使用范围,只要在地面下一定深度存在设计要求的持力层,不超过25m,理论上都可以采用该技术。,2 复合载体夯扩桩的设计,2.1.复合载体夯扩桩的设计控制参数:载体基础埋深和等效基础面积Ae; a 基础埋深的设计即为载体持力层的选择。 b 复合载体夯扩桩等效载体计算面积与三击贯入度密切相关。 2.2 设计步骤: 确定桩长和桩间距;计算单桩承载力;桩身强度验算;沉降验算;下卧层验算;承台设计。,2.3 单桩竖向承载力特征值可用下式估算: Ra=Upqsiali+qpa·Ae 式中:Ra单桩竖向承载力特征值; UP桩身断面周长(m); qsia桩侧第i层土的侧阻力特征值; li桩身穿越第i层土的厚度(m) qpa复合载体下地基土经深度修正后的地基持力层承载力特征值; Ae 根据三击贯入度查表。,2.4 桩身混凝土强度的验算 桩的承载力应满足桩身混凝土强度的要求,桩身强度应符合下式要求: Q0.7fcAp 式中:Q相应于荷载效应基本组合时单桩的竖向力设计值; fc混凝土轴心抗压强度设计值,应符合现行国家混凝土结构设计规范的规定; Ap桩身截面面积。,作用于软弱下窝层顶面的附加应力, i软弱层顶面以上各土层重度(地下水位以下取浮重度)按土层厚度加权平均值; z地面至软弱层顶面的深度; qwuk 地基土极限承载力标准值; fa软弱下卧层经深度修正的地基承载力特征值; A0、B0等效基础的长、短边长 桩端硬持力层压力扩散角。,2.5 软弱下卧层的计算,2.6复合载体夯扩桩沉降计算 式中:s 桩基最终沉降量(mm); s沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料及经验确定; Po对应荷载准永久组合压缩层顶部的附加压力; n桩基沉降计算范围内所划分的土层数; zi、zi-1复合载体底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m); ai、ai-1第i层土、第i-1层土底面深度范围内平均附加应力系数,可按; Esi桩基沉降计算范围内第i层土的压缩模量(MPa),按实际应力范围取值; A承台面积(m2) Dh承台埋深(m),3 复合载体夯扩桩技术的拓展,3.1 大直径复合载体夯扩桩和小直径复合载体夯扩桩 桩径从原来的400 mm-450mm拓宽为300mm-800mm,单桩承载力从原来的1000kN拓展到最大可达4000kN。大直径高承载力的复合载体夯扩桩拓宽了该技术的应用范围,该技术是建设部科技成果,既可以适用于工业与民用建筑,还可以应用于市政、桥梁等基础对承载力的要求。,黄村大直径桩试验,3.2 扩顶复合载体复合地基 该技术是一种采用复合载体技术施工复合地基的施工工艺,这样既发挥了单桩承载力,又利用了桩间土,适用于浅层地基土承载力较好的地基。为充分发挥复合载体夯扩桩承载力高的特点,施工时对桩顶部一定范围内的桩身进行扩径,以便将上部荷载更多地传递到复合载体夯扩桩。,扩顶复合地基,3.3 采用预应力管桩复合载体夯扩桩 该技术用预应力管桩代替了普通复合载体夯扩桩的混凝土桩身,避免了施工过程中造成的缩径,且该技术施工速度快,施工质量易保证,尤其在上部存在淤泥层的海地区,该技术具有极高的应用价值,现在已经在北京、江苏等地区开始采用。,3. 4 复合载体抗拔桩 该技术将桩身钢筋伸入复合载体中,充分利用复合载体的抗拔力,这样虽然复合载体夯扩桩桩身较短,但仍可获得较大的抗拔力。,www.puissant.com.cn,建筑结构2005年关于复合载体技术的增刊,谢谢!,

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