深厚饱和软粘土中薄硬夹层作桩基持力层的工程实践

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1、维普资讯http://www.cqvip.com五。第l5卷第4期l993年7月～气、／23、2L深厚饱和软粘土中薄硬夹层作桩基持力层的工程实践蔡杉龄————一1．概况宁波地区地层中，广泛分布着如图1所示的土层：在深厚的饱和淤泥质土层中间夹有一层较薄的粘土或粉细砂粘土的土层。大量的桩基工％№程(如静压扩头灌注桩)实施中，将此薄层作为桩基持力层，取得了良好的经济效益。最近又有人采用预制大头桩靴，亦利用此薄层．致使工艺简化，取得了成功并推广使用。有时，上述薄层仅0．8m厚。但只要采用适当的骞鞋施工工艺均可取得成功如表1所示。笔者曾在1989年第二届全国地基处理学术讨

2、论会上提出这一研究课题后又经一段时间的实践和探索特将研究的体会．介绍如下以期抛砖引玉薄硬夹层在宁波地区发现的深度一般在12~17m之间，在一定范围内投有明显的起伏。不同深度的薄层密度厚度不同：浅者密度较小厚度较薄；而深者则密度和厚度均较大。薄硬夹层其深度和厚度的均匀性可以这样解释：它不是单纯地由冲积或沉积形成的土层。按照饱和淤泥质土的易流动性，可推断此层理土层是从冲积和沉积下来的土层，按悬浮体形成的规律，由不平衡状态而渐趋于平衡的。在移动时由于受粘滞力作用，致使平衡过程缓慢长年累月才形成了均匀薄层。此薄层因具有潜体性质则可称为悬浮体。图1宁波地区薄层分布一例因其

3、有无限的含义，所以又可称之谓无限悬浮板带。从工程上来说，在相当有限范围内，其板带的厚度、强度和深度几乎是相同的，可按深度相同的等强度、等厚度板带视之。实践中采用正常沉桩速度的静压沉桩工艺，压桩力取原工作单位：宁嫒市机电设计院。到稿日期：1991-12-07维普资讯http://www.cqvip.com第4朗蔡杉龄潍厚饱和软粘土中薄硬夹层作桩基持力层的工程实践89fr】5～0．7口，板带不会遭到破坏．激振沉桩和锤击沉桩均不宜使用于薄层板带。’根槲儿_十‘个利片j溥层板带制做静压扩头灌注桩的工程成功经验．认为在下列条件下可以利用悬浮薄板带作为静压扩头灌注桩持力层：

4、1a)q≤口口>~IMPa(1)1b)静压扩头压桩力不大于寺q。其中，口系根据静力触探所取得的成果进行理论换算得束的单桩极限承载力。这里可不考虑单桩在淤泥质土摩阻力的折减系数。这是因为静压扩头打t桩时取的压桩力口已包含此因素在内。表1扩头灌注桩实例上部掏造桩型板带工程名称幢数及层数结掏桩径桩长单桩允许厚度gc备注建筑面积承载力(m)(nun)(m)(kN)(m)(MPa)1幢I传染病医院Ⅱ病房楼4框架壬325l5(120)170OI．9传染病Ⅱ区病房楼3242传染病医院取Il住宅楼10006砖混壬325l51700．81．9工程原设计栗用了2幢桩筏共同作用的基化

5、机『。烘干车问2框架击377169000．81．3础，要求单桩允许6000承载力定为12O，[商学校学生宿舍楼2幢6砖混325l5170O3．8I．5而实际得到单桩允000许承载力为170kN。粮食干校综合楼1幢4框架37714I701．51．3括号内为原设计的化工局住宅楼2幢6砖混壬325142001+0I2单桩允许承载力。供销1：枚综台楼10005框架壬377141801～1．51．3l太梁街住宅小l000O6砖混377l52：500．g～1．51．15l浙江省医药专科学校2幢5砖混~,325121800．7～1．2l3000在桩基工程实践中，曾采用水冲法将

6、桩拔起。在单桩静载测试中，所得P—S曲线是一条光滑曲线。同时．简易地采用以75％极限承载力的压桩力进行跑桩测试，可获得无垂直位移(沉降)的试桩现象；即使个别桩出现微小沉降(不大于3mm)，也不影响单桩侧壁摩阻力遭受损失的可能。出现上述微小变形，可能由下列各因素所致：(1)桩体混凝土本身的压缩变形。因为一般在跑桩测试中，桩身混凝土还未达到一定强度(2)桩穿人板带过深或其它施工问题，致使扩头成型不理想而造成变形；(3)局部土层有可能尖灭．引起尖端土的压缩效应。综上所述．用板带所作的静压扩头桩其承载力效果是良好的。所以不但可从技术经济效益方面进行探讨而且还可以从桩型发

7、挥效能方面进行理论上的探讨。根据板带形成的解释，引入了悬浮体原理，得出无限板带浮力是巨大的推论。桩尖停留在板带面上，不仅依赖于板带自身强度，而且，端承力的发挥还与板带深度和其无限板带所形成的浮力有关。因此，有限的单桩荷载施加于无限的板带面．对板带变形来说是极微小的。正如稳定的坚实板面上竖立着细小的直杆。只要单桩承受的荷载不使板带遭受破坏即可。另维普资讯http://www.cqvip.com90岩I．r程学撤l蚂{年一方『，F桩尖扩了头，使桩端受力由原来的集中力改变成面力，更有利于改善桩在板带面上的受力性能。2，文克勒地基模型的引入和解释假设的文克勒地基模型用于

8、浅基础的力学解释，经过修