x形桩复合地基处理某涵洞软基的计算分析

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1、20l4年第2期(总第131期江西建材水利工程X形桩复合地基处理某涵洞软基的计算分析●张晓玲，顾凌云，汪亮1．盐城市新洋港闸管理所，江苏盐城224333；2．常州市武进区牛塘水利(务)站，江苏常州2131633．南京水建水利建筑工程监理有限公司，江苏南京210001摘要：通过对某堤防上·座过水涵洞进行x形桩软土地基处理的计算分析，采比。用长8m及I2m的现浇x形桩处理软基(厚7．2～10．4m)，平面采用梅经技术、经济、T期等多方面的分析比较后，选定现浇x形桩作为花形布置，汁算结果表明x形桩町以显著提高地基承载力，

2、减小沉降量，地基处理方案。处理效果显著，日．具有较高的性能价格比，建议在水利”r程软土地基处22现浇X形桩复合地基计算理中推广。选取最不利钻孔资料进行涵洞处的地基承载力及沉降量计算，x关键词：现浇x形桩复合地基承载力沉降形桩外包圆直径为622mm，开弧间为120mm，开弧角度为130o，桩身为C20标号的素混凝土，桩长12m，梅花形布置，桩距2．0m。x形桩横现浇x形桩复合地基是为了满足公路、铁路、机场、港口和建筑等截面如图1所示。T程沉降控制需要而研发的一种新型软基加固技术。该技术具有施T方便、造价低、节省材料及

3、施T无污染等优点，已在市政和高速公路的软基处理丁程中推广应用，但在水利工程中从未采用。本文对现浇x形桩复合地基进行了详细的计算，为类似工程设计提供参考。1工程简介及地质资料11工程简介涵洞位于长江下游某圩区内，为一座过水涵洞，单孔布置，孑L口净尺寸为2．5×2．5m，涵洞顶覆土厚度为5．2m，单节长9m。12地质资料涵洞所在区域内广泛发育着谷内式松散沉积物，在钻孔深度范围内，涵洞地基土层白一k而下分别为淤泥质重粉质壤土夹薄层粉砂、粉土质砂夹薄层重粉质壤土及粉土质砂，涵洞位于淤泥质重粉质壤土夹薄层粉砂层上。各土层分布

4、状况、主要物理力学性质指标及桩基设计参数建议值见表1。表1各土层主要物理力学性质指标及桩基设计参数建议值图1现浇X形桩横截面图(单位：111"I1)土层层厚(直接快剪指标压缩模量侧阻力端阻力m)(：(kP(1)现浇X形桩单桩竖向承载力特值Ra计算。X形桩单桩竖a)中(。)(MPa)(kPa)(kPa)向承载力Ra的取值当采用单桩静荷载试验时，应按单桩竖向极限承载淤泥质重粉质壤土72～lO．49．96324620粉土质砂夹薄层重粉3504826力的0．5倍取值，设计时按《现浇x形桩复合地基技术规程》的公式计．7858

5、20450算。质壤土(松散～稍密)～55O8651粉土质砂(中密)3．129．3l021469oo～12．25Ra玄Quk2基础处理设计方案flQk=13xuqikli+SoqPkAP2_1设计思路及方案比选式中，Qk为单桩承载力标准值；为安全系数，取=2；U、A分}jfJ为根据地质资料，涵洞底板下淤泥质重粉质壤土层埋深浅，厚度较桩身外周长和截面面积；为桩长范同内所划分的土层数，取2；S为端大，土体强度低，压缩性高，其承载能力和沉降变形均不满足设计要求，阻力修正系数，取0．7；q为桩第i层土的极限侧阻力标准值(kP

6、a)；必须对地基进行加固处理。qk为极限端阻力标准值(kPa)；1为桩穿越第层土的厚度(m)；p为充根据地基土层分部及上部结构特点，对地基进行了换填砂垫层、水盈折减系数，取0．923。泥搅拌桩、现浇X形桩及钻孔灌注桩四种方案的比较。如采用换填砂(2)现浇x形桩复合地基承载力计算。现浇x形桩复合地基承载垫层处理，换填厚度大，开挖量大，且施工后沉降量较大，易造成各节涵力特征值应通过现场单桩复合地基载荷试验确定，设tt-时按《现浇X洞之间以及涵洞与进、口U型墙产生较大的沉降差，影响今后的正常彤桩复合地基技术规程》的公式计

7、算。运行。受场地限制，大开挖还需采用支护措施，且处理深度远大于《建R筑地摹处理技术规范》中换填垫层厚度为0．5—3．0m的建议，不经济。i’：EllT-+p(1一Ell)f、k如采用钻孑L灌注桩，则桩底需进入粉土质砂层，桩长较长，桩径较大，造儿Ell=d2／d价高。而水泥搅拌桩属柔性桩，施T质量不易保证，地基沉降和不均匀。沉降差较大，加阎效果不显著。式中，fs。k为复合地基承载力特征值(kPa)；m为桩土面积置换率；现浇x形桩是根据等截面周边扩大原理，在传统圆形沉管灌注桩为桩身等效圆直径(m)，为0．622m；d为

8、一根桩分担的处理地基面积的基础I二通过将圆形截面的正拱变为反拱而提高承载力的一种新桩的等效圆直径(El1)，为2．1in；p为桩问土承载力折减系数，取0．8；fk为型。它充分利用等截面面积异形桩侧表面积增大，进而增加桩侧摩阻处理后桩间土承载力特征值(kPa)，取60kPa。力，充分发挥桩身材料的潜力。与传统的灌注桩技术相比，该技术利用经计算，R=268．3k