理论教育 夯实水泥土桩的设计与构造建筑施工技术

夯实水泥土桩的设计与构造建筑施工技术

时间:2023-09-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:夯实水泥土桩复合地基设计、施工一般由具有专业承包企业资质的地基与基础工程施工单位负责。复合地基处理结束后,经地基承载力检验,以确认夯实水泥土桩复合地基设计、施工质量。夯实水泥土桩一般采用正方形、正三角形两种布桩形式,可只在基础范围内布置。夯实水泥土桩面积置换率一般为5%~15%。夯实水泥土桩复合地基,必须在桩顶面铺设100~300 mm厚的褥垫层,褥垫层材料可采用中砂、粗砂、石屑或灰土等。

夯实水泥土桩的设计与构造建筑施工技术

夯实水泥土桩复合地基设计、施工一般由具有专业承包企业资质的地基与基础工程施工单位负责。复合地基处理结束后,经地基承载力检验,以确认夯实水泥土桩复合地基设计、施工质量。

(一)桩的构造要求

(1)确定桩长。当相对硬层的埋藏深度不大时,应按相对硬层埋藏深度确定,桩端进入持力层应不小于1~2倍桩径;当相对硬层埋藏深度较大时,应按建筑物地基的变形允许值确定。

桩顶设计标高以上的预留覆盖土层厚度不宜小于0.3 m。桩长最短不宜小于3.0 m,最长不宜超过15 m。当采用洛阳铲成孔工艺时,深度不宜超过6 m。

(2)桩孔直径。桩孔直径宜为300~600 mm。洛阳铲成孔直径一般为250~400 mm;长螺旋钻机孔径可达600 mm。

(3)桩的布置。

1)布桩形式。夯实水泥土桩一般采用正方形、正三角形两种布桩形式,可只在基础范围内布置。

2)面积置换率。夯实水泥土桩面积置换率一般为5%~15%。

3)桩间距。桩间距宜为桩径的2~4倍。根据面积置换率确定桩间距,按下式计算。

式中 Sd——桩间距(m);

Ap——桩体截面面积(m2);

m——面积置换率。

(4)配合比。水泥土混合料配合比的设计应根据工程对桩体强度的要求、土料性质、水泥品种强度确定,一般取水泥与土的体积比Sn=1∶5~1∶8。当对地基承载力要求不高时,通常取Sn=1∶7即可。孔内填料应分层回填夯实,填料的平均压实系数不应低于0.97,最小值不应低于0.93。

(5)褥垫层。褥垫层是复合地基的一部分,复合地基的设计思想是建筑荷载由桩和桩间土共同承担,褥垫层是实现这一设想的技术保证。通过改变垫层材料的厚度,调整桩与桩间土分担荷载比例,当桩体承担较多荷载时,褥垫层厚度取小值;反之,取大值。由于褥垫层的设置,使复合地基中桩传递垂直荷载的特性与桩基础显著不同。

夯实水泥土桩复合地基,必须在桩顶面铺设100~300 mm厚的褥垫层,褥垫层材料可采用中砂、粗砂、石屑或灰土等。

(二)桩的设计(www.daowen.com)

1.确定单桩竖向承载力特征值

初步设计时,单桩竖向承载力特征值可按下式估算:

式中 up——桩的周长(m);

qsi——桩周第i层土的侧阻力特征值(k Pa),可按地区经验确定;

lpi——桩长范围内第i层土的厚度(m);

αp——桩端端阻力发挥系数,应按地区经验确定;

qp——桩端端阻力特征值(k Pa),可按地区经验确定。

2.计算面积置换率

以Ra、fspk为已知参数,按下式计算面积置换率m。

式中 λ——单桩承载力发挥系数,可按地区经验取值;

Ra——单桩竖向承载力特征值(kN);

Ap——桩的截面面积(m2);

β——桩间土承载力发挥系数,可按地区经验取值。

3.计算桩间距

以面积置换率(m)为已知参数,按“桩的构造要求”中的公式计算出桩间距(Sd),完成设计。

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