水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法浅谈

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1、第!"卷第#期南方冶金学院学报$%&’!"()%’#*$$"年*月<=’>:?@=AB=’&CD>:E:B&E&’&D=AFD&?@@’>GH*+,’(!--.水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法浅谈王军!杨建永"南方冶金学院环境与建筑工程学院!江西赣州!"#$$$#摘要!水泥土搅拌桩是用于加固饱和软粘土地基的一种有效方法%它通常用水泥作为固化剂!通过特制的深层搅拌机械在地基深部将软土和固化剂强制搅和!使软土硬结而提高地基强度%此法由于其良好的经济效益和社会效益正得到广泛的应用%但最近有关水泥土搅拌桩工程的事故接二连三发生!说明水泥土搅拌桩复合地基沉降计算的实体深基础法的自身

2、局限性%讨论了关于水泥土搅拌桩沉降计算的几种其他方法的优缺点%建议工作人员应根据实际工程特点合理选用计算方法%关键词!水泥土搅拌桩"复合地基"沉降计算方法"实体深基础法中图分类号!&’"(!%#文献标识码!!文章编号!"##$%"&&’"&##(##"%$$)*%$+水泥土搅拌桩源于美国!*$世纪+$年代引入日本!我国从#,((年开始引进此技术!并已广泛用于地基加固$边坡支护$防渗等工程中-#.%但最近几年关于水泥土搅拌桩的事故接二连三的发生-*.!其中一个主要原因是地基沉降计算值与实际偏差过大%目前水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法很多!但有的方法对沉降量估计太小!影响建

3、筑物的正常使用%而有的方法对沉降量估计太大!浪费材料!增加工程造价%本文主要针对水泥土搅拌桩复合地基一些常用的沉降计算方法进行了探讨%!实体深基础法实体深基础法将复合土层看成一假想实体%复合地基沉降量!包括加固区土层压缩量!#和下卧土层压缩量!*两部分%即!)!#*!*%其计算式为&(/"0"1$!"$#)!)!#*!*)2!*)’"(*%&’)3#%&)+-./01-2+/-2-1&’,&&&,#++3)&(-#"3+"2!$",(#’+-2+/-2-1&’,&,#"3"((-#式中&+为复合地基承载力标准值45678+为桩间天然地基土承载力标准值45678(为下卧层&

4、’,&,土层分层数8"$"为加固区顶面$底面平均附加应力45-78$为水泥土桩长498!为桩群底面以#’上水泥土平均容重4.:*9;!8+"*+-分为假想实体底面压力45-78-为地基加固区面积498-#&收稿日期!*$$!;$";*!作者简介!王军)#,/#;#!男!&##&级硕士研究生%第!"卷第#期王军等!水泥土搅拌桩复合地基沉降计算方法浅谈C@别为假象实体底面积和侧面积!"#$%为假想实体基础侧壁上的平均为假象实体自重&!’$!"摩擦力&(")!#"$"%&"%"分别为桩土复合模量"桩体压缩模量"桩间土压缩模量*有关文献和大量工程实践都表明#水泥土搅拌桩按式$+%

5、计算沉降量远大于实测沉降量*究其原因&笔者认为式$+%的计算方法未能充分考虑水泥土搅拌桩的荷载传递特性&主要反映在以下#个方面’$$%加固区整体复合模量%"&计算式是在某些特定理想条件下导出的&即’复合地基上的基础无限大&且基础相对刚性!桩端落在坚硬的土层上&且没有向下的刺入变形!桩长是无限的&而未考虑桩和桩间土的相互作用*所以应对其复合模量计算式进行修正%"&%!,!"#$-+%!."&/&!为修正系数&可通过水泥土桩复合地基的室内实验*或者采用012345672845独立模型&此模型在考虑水泥土桩和桩间土相互作用的前提下假定桩与桩间土在横截面上是各向同性体&从而得;-

6、"6".<(()-+6!.!#&#&&&出"’!"9-:6!."9$=%&##&((%),!(9-+6!.(/#&&&#&&$<%临界桩长$*+%未引入水泥土搅拌桩复合地基计算当中*水泥土搅拌桩在荷载作用下&桩体的压缩应变由上而下逐渐减小&桩与四周土体之间的相对位移也由上而下逐渐减小&桩侧阻力也是自上而下逐渐减小&桩侧阻力的发挥远早于桩端阻力的发挥&桩身变形和桩侧摩阻力主要发生在临界桩长范围内*而临界桩长以下的桩体压缩变形近似为零*临界桩长与桩体设计施工参数"桩间土地质条件等有关*设计时可以取>6+?倍桩径*$@%,-的计算准确与否直接影响到沉降计算的准确性&在实际工程中

7、&有人把,-看作作用在基础底面的附加应力,&这种看法是不正确的&因为由于加固层的应力扩散作用&使桩端的附加应力,-不等于$一般小于%基础底面的附加应力,&应力扩散角应取多大也没有明确的规定*除此之外&水泥土搅拌桩属于半刚性桩&在受上部荷载作用时不能像刚性桩一样具有较好的抵抗变形能力*水泥土搅拌桩是多根桩与土共同作用形成的一个整体&故其承载力的发挥与单桩更是截然不同,@/*大量工程实例表明’当面积置换率!A