篇一:褥垫层一般选用什么材料
本人遇到一处住宅工程,地上16层,地下一层。设计为CFG桩复合地基,桩径400mm,有效桩长8.5米,褥垫层为300mm厚级配砂石(配合比为7:3).要求褥垫层夯填度不大于0。9。成桩后,清理桩间土及破桩后基底距自然地面5米,勘察地下水位就在5米左右。铺设褥垫层前,基底就有渗水。因此在褥垫层压实过程中,不敢用大型机械,仅用小型机械进行压实。正值秋雨季,又怕下雨造成更大的破坏。因此申请监理后,浇筑基础垫层。后来建设单位对褥垫层压实度提出质疑,认为达不到0.97的压实系数.监理向其解释,夯填度并不等同于压实系数,要求压实系数达到0。97是不合理的。另外,由于地下水位及下雨的影响(垫层浇筑完毕后下了一场不小的雨),为避免对桩及桩间土造成破坏,不能用大型机械压实,只能用小型机械或电夯。显而易见的是,用小型机械或电夯夯实密实度就不可能太高.询问设计和勘察,设计说压实系数最好达到0.95以上,要是在有困难达不到0.95,必须不能小于0.93;我们说,不能上重型机械,实在压不到那么密实,又怕对桩头造成破坏。设计说,用什么压那是你的事,哪怕用人工夯实,也必须不能小于0.93。勘察则说,压实系数必须达到,要是不好压就把褥垫层加厚,三百不行就加到四百,我他妈就倒了,规范明确要求复合地基褥垫层在150——300之间,他说这话不就等于放屁?偏偏甲方就信设计和勘察的。现在垫层已经浇筑好了,建设单位总工给的方案是直接在垫层上上18吨的压路机碾压,把垫层挤到褥层中最好,正好用以加强褥层。我很着急,说话没人听。对此十分堪忧,有高手指教指教。夯填度不大于0。9换算成压实系数到底等于多少?急!!!!!!!!!!!!!
在复合地基设计中有褥垫层要求,有的图纸上有的要求夯填度,有的要求压实系数。有关规范的定义及要求如下:
夯填度,夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值,不大于0.9。
压实系数,褥垫层材料所达到的干密度与其最大干密度的比值,应大于0.93。褥垫层材料的最大干密度应通过现场或实验室确定,用以计算施工中虚铺厚度与压实厚度的比值。
夯填度和压实系数本质都是要求压密压实,但是对于褥垫层碎石石屑这种粗骨料,提夯填度更合适一些,实际施工褥垫层的过程中更方便一些。因为褥垫层做好后其密度确实不好做,关键是其体积不好测。
采用夯填度来控制压实,对碎石类土,是用虚铺厚度压实到要求的厚度来控制。比如现在要求褥垫层是200厚,那么虚200/0。9=222,取230厚,铺碎石褥垫层,抄平,然后压实,再抄平,再测其厚度是否压实到了200厚。对碎石土,在现场只能是用灌砂法或者灌水法来测量体积.
压实系数是施工时测定的干密度和室内击实试验得到的最大干密度的比值,主要是针对细粒土而言的,对碎石类土不存在最佳含水量和最大干密度的问题,因此无法用压实系数进行控制。
正常的砂石垫层都是用压实系数控制的,褥垫层的要求没那么高,规范是用夯填度控制,夯填度不大于0.9,夯填度定义在JGJ79-2002第9.3.5条有定义,即夯实后的褥垫层厚度和虚铺厚度的比值。中间可以变化的就是静力压实法没有看到具体要求,多大面积多大荷载的要求未见。好像两者之间不好换算的。
9。3.5褥垫层铺设宜采用静力压实法,当基础底面下桩间土的含水量较小时,也可采用动力夯实法,夯填度(夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值)不得大于0.9。
条文:9。3.5褥垫层材料多为粗砂、中砂或碎石,碎石粒径宜为8~20mm,不宜选用卵石。当基础底面桩间土含水量较大时,应进行试验确定是否采用动力夯实法,避免桩间土承载力降低.对较干的砂石材料,虚铺后可适当洒水再行碾压或夯实。
我们施工时,一般均按夯填度的要求来做。设计对此也是没有提出压实系数的要求。改变褥垫层的厚度,会调整桩与土的荷载分配。
褥垫层在复合地基中主要是变形调整的作用,满足夯填度的要求就可以。
当地基处理中,对于砂石垫层有承载力要求时,才会有压实系数的要求。如果在复合地基中,对于褥垫层的压实系数过高,感觉对于变形调整的作用会有影响。
【提问】请问压实系数和压实度有什么区别?
压实系数指路基经压实实际达到的干密度与由击实实验得到的试样的最大干密度的比值K.路基的压实质量以施工压实度K(%)表示。压实系数愈接近1,表明压实质量要求越高。
压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一,表征现场压实后的密度状况,压实度越高,密度越大,材料整体性能越好。对于路基本、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言,压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实实验所得最大干密度的比值;对沥青面层、沥青稳定基层而言,压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。
压实度和压实系数其实是一回事,水利上用压实度,%比表示;建筑系统用压实系数,0.98等表示,都是指填土的压实控制程度!
CFG复合地基褥垫层是控制夯填度的。
回填土地基(或地基处理中的换填垫层)是控制压实系数的.前者在地基处理规范中有规定,后者则在地基基础设计规范中。
通过调整褥垫层的厚度可以调整桩土之间的荷载分载比例。
褥垫层很少做压实度检测,夯填度更合理,压实度多用于土方、细宕渣压实检测,石方压实检测则用固体体积率检测.砂砾石垫层检测压实度是采用环刀法吗?怎么挖的试孔?原材料标准击实试验做了吗?
夯填度与压实系数的区别?褥垫层在施工完成后采用什么方式验收?
夯填度,夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值,不大于0.9.压实系数,褥垫层材料所达到的干密度与其最大干密度的比值,应大于0。93。
夯填度为褥垫夯实后的厚度与虚铺厚度的比值.压实系数指工地试样的干密度与由击实实验得到的试样的最大干密度的比值K。路基的压实质量以施工压实度K(%)表示。
通过二者的定义你就可以看出来其区别。夯填度是实际施工中土方夯实前后的比值。而压实系数还是一种施工中的一种测试比值.根据规范及有关规程,褥垫层验收是用压实系数控制的。在现场取样送实验室检测最大干密度,夯实后小心挖一小坑,在坑内铺一塑料袋在塑料布内灌满细砂,那么细砂的体积就是石料的体积,计算得出石料的密度。
也有的地方时采用是按夯填度控制的,一般采用尺量即可。夯填度指夯实后的褥垫层厚度与虚体厚度的比。
篇二:褥垫层一般选用什么材料
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土木工程专业
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地基处理技术报告
一、前言:...................................................................3二、关键词:CFG桩CFG桩复合地基
.............................................3三、正文:...................................................................3四、CFG桩复合地基工程特征:
.................................................31.承载力提高幅度大、可调性强
.............................................32.适应范围广
............................................................43.刚性桩的性状明显
.......................................................4五、CFG桩复合地基的计算问题:
...............................................4(一)一般参数计算
.......................................................4(二)CFG桩中重要参数的计算
.............................................6(1)、桩长
............................................................6(2)、桩径d..........................................................6(3)、桩间距s........................................................6(4)、桩体强度
........................................................6(5)、褥垫层厚度及材料
................................................7六、施工采用长螺旋钻钻孔、管内泵压混合料成桩的施工工艺进行施工
...............8(一)工艺流程
...........................................................81、工艺流程。
........................................................82、场地整平。
........................................................83、测量放样。
........................................................84、施工工艺。
........................................................8(二)CFG桩的施工
.......................................................9七、CFG桩的质量检验
........................................................10八、水泥粉煤灰碎石桩地基处理法在公路方面的运用:
............................10九、结论:..................................................................11十、参考文献:
............................................................11水泥粉煤灰碎石桩地基处理法
一、前言:
水泥粉煤灰碎石桩又称CFG桩(cement-flyash-gravelpile),是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌合形成的高黏结强度桩,和桩间土、褥垫层一起组成水泥粉煤灰碎石桩复合地基。
CFG桩复合地基成套技术是中国建筑科学研究院地基所20世纪80年代末开发的一项新的地基加固技术。本文简单介绍一些CFG桩的技术特点、机理,适用范围,在地基处理中的计算问题、施工工艺和质量检测以及它在公路地基处理中的应用。
二、关键词:CFG桩CFG桩复合地基
三、正文:
CFG桩的机理为:在碎石桩中掺加适量的石屑、粉煤灰和水泥,加水拌合形成一种黏结强度较高的桩体,使之具有刚性桩的某些性状,一般情况下不仅可以全桩长发挥桩的侧阻作用,当桩端落在好土层时也能很好的发挥端阻作用,从而表现出很强的刚性桩性状,复合地基的承载力得到较大提高。
CFG桩的骨干材料为碎石,系粗骨料:石屑为为中等粒径骨料,当桩体强度小于5Mpa时,石屑的掺入可使桩体级配良好,对保证桩体强度起到重要作用。有关实验表明:相同的碎石和水泥掺量条件下,掺入石屑可比不掺入石屑强度增加50%左右;粉煤灰既为细骨料,又有低标号水泥的作用,可使桩体具有明显的后期强度:水泥则为粘性剂,主要起胶结作用。
CFG桩属于高黏结强度桩,它与素混凝土桩的区别仅仅在于桩体材料的构成不同,而在受力和变形特性方面没有什么区别。它在桩体材料上比素混凝土更追求经济性,在有条件的地方应尽量利用工业废料作为掺和料。
四、CFG桩复合地基工程特征:
1.承载力提高幅度大、可调性强
CFG桩的桩长可以从几米到二十几米,并且可全桩长发挥桩的侧阻力,桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%~75%之间变化,使得复合地基承载力大幅度提高并具有很大的可调性,当地基承载力较高时:荷载不大,可将桩长设计的短一点;荷载大,桩长可设计的大一点。特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高,用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求是,采用CFG桩复合地基则比较容易满足要求。
2.适应范围广
对基础形式而言,CFG桩既可适用于条形基础、独立基础,也可用于筏板基础和箱型基础。
对于土而言,CFG桩可用于填土、饱和及非饱和黏性土,既可用于挤密效果好的土,也可用于机密效果差的土。
当CFG桩用于挤密效果好的土时,承载力的提高值既有挤密分量,又有置换分量;当CFG桩用于不同挤密土时,承载力的提高只与置换作用有关。
当地基土的承载力特征值不大于50kPa时,CFG桩的适用性值得研究。
当地基土时具有良好机密效果的砂土、粉土时,振动可使土挤密,桩间土承载力可有较大幅度的提高,CFG桩是适用的。例如唐山港海员大酒店工程,天然地基承载力标准值fk<=50kPa,地表以下8m又有较好的持力层,采用振动沉管机成桩,仅振动挤密分量就是70~80kPa,既加固后桩间土承载力可达120~130kPa。
而塑性指数高的饱和软黏土,成桩是土的挤密分量为零。承载力的提高唯一取决于桩的置换作用。由于桩间的土承载力太低,土的承载分担比太低,因此不宜采用符合地基。
3.刚性桩的性状明显
对于柔细桩和散体材料桩,如碎石桩、砂石桩等,它们主要是通过有限的桩长(6~9)d传递竖向荷载。当桩长大于某一数值后,桩传递荷载的作用已显著减小。
CFG桩像刚性桩一样,可全长发挥侧阻,桩落在好的土层上时,具有明显的端承作用。
对上部软下部硬的地质条件,碎石桩将荷载向深层传递非常困难。而CFG桩因为具有刚性桩的性状,向深层土传递荷载是其重要的工程特性。
五、CFG桩复合地基的计算问题:
(一)一般参数计算
1.水泥粉煤灰碎石桩桩径d宜取350-600mm.
2.桩的平面布置,可只布置在基础范围内。
3.桩距s应根据设计要求的复合地基承载理、土性、施工工艺等确定,宜取3-6倍桩井。当在饱和粘性土中挤土成桩时,桩距s不宜小于4倍桩径。
4.桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求:
fcu≥3Rk/Ap式中fcu-桩体混合料试块(边长150mm立方体)标准养护28d无侧限抗压强度平均值(KPa)
RK-单桩承载力标准值(KN),应按本规范9.2.8条取值。
5.桩顶应设置垫层,褥垫层厚度宜取100-300mm,当桩径、桩距大时褥垫层厚度宜取高值。
6.褥垫层材料宜用粗砂、中砂、级配砂石,碎石的最大粒径不宜大于30mm.
7.水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力标准值,宜通过现场复合地基载荷实验确定,初步设计时也可按下事故算:
fsp,k=mRk/Ap+β(1-m)fs,k式中fsp,k——复合地基承载力标准值(KPa);
m——桩土面积置换率;
β——桩间土强度发挥系数,宜取0.9-1.0对变形要求高的建筑物可取低值;
fs,k——桩间土承载力标准值(KPa)。
8.单桩承载力标准值Rk的取值,应符合下列规定:
(1)当用单桩静载荷实验确定单桩极限承载力标准值Ruk后,Rk可按下式计算:
Rk=Ruk/γsp式中γsp——调整系数,宜取1.50-1.60,一般工程或桩间土承载力高、基础埋深大以及基础下桩数较多时应取低值,重要工程、基础下桩数较少或桩间土为承载力较低的粘性土时应取高值。
(2)当无单桩载荷试验资料时,可按下式计算;
Rk=Up∑qsili+qpAp式中Up——桩的周长(m);
qsi——桩侧第i层土德济限侧阻力标准值(KPa)可参照岩土工程勘察报告;
qp——桩的极限端阻力标准值(KPa),可参照岩土工程勘察报告;
li——第i层土的厚度(m)。
9.地基处理后的变形计算应按现行的国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7的有关规定执行,复合土层的分层与天然地基相同,各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍,ζ值可按下式确定:
ζ=fsp,k/fki式中fki——基础地面下第i层土的天然地基承载力标准值。
(二)CFG桩中重要参数的计算
CFG桩复合地基设计主要需要确定五个参数,分别为桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料。
(1)、桩长
CFG桩应选择勘察报告中承载力相对较高的土层作为桩端持力层。桩长是CFG桩复合地基设计时首先要确定的参数,他取决于建筑物对承载力和变形的要求、土质条件和设备能力等因素。设计时根据勘察报告,分析各土层,确定桩端持力层和桩长,并根据静荷载实验确定单桩竖向承载力特征值。
(2)、桩径dCFG桩桩径的确定取决于所采用的成桩设备,一般设计桩径为350—600mm(3)、桩间距s一般桩间距s=(3-5)d,桩间距的大小取决于设计要求的复合地基承载力和变形,土性与施工工具。
(4)、桩体强度
原则上,桩体配比按桩体强度控制,桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求:
fcu
≥3Ra/AP
fcu――桩体立方体28d抗压强度标准值
Ra――单桩竖向承载力特征值
AP――桩的截面积
(5)、褥垫层厚度及材料
褥垫层是桩顶和基础底之间加一层散体材料,若褥垫层厚度过小,桩间土承载能力不能充分发挥,厚度过大,桩承担的荷载太小,复合地基中桩的设置又失去意义。按规范规定,褥垫层厚度宜取褥垫层厚度一般取(0.45—0.50)d,d为CFG桩桩径。
褥垫层材料可用粗砂、中砂、碎石、级配沙石。
注:CFG桩褥垫层的作用及合理厚度选择
CFG桩桩顶和基础之间应设置中砂、粗砂、级配砂石或碎石(最大粒径不大于30mm)等褥垫层。
褥垫层是桩顶和基础底之间加一层散体材料,若褥垫层厚度过小,桩间土承载能力不能充分发挥,厚度过大,桩承担的荷载太小,复合地基中桩的设置又失去意义。按规范规定,褥垫层厚度宜取150—300mm。
褥垫层的作用如下:(1)使桩、土共同承担竖向荷载褥垫层设置后,能使桩体的顶部和桩端都有上下刺人变形条件,在给定荷载作用下,桩承担较多的荷载,随着时间增长,桩产生一定沉降,荷载逐渐向桩间土体转移,即使桩端地基士很好,桩端变形小,但桩顶也有向褥垫层刺人条件,所以有了褥垫层能保证桩土较好的共同承担外荷载;(2)减小基础的应力集中
当褥垫层厚度趋于零时,近似钢筋混凝土桩和承台的作用,这时承台基础要验算冲切承载力。加了褥垫层后起到扩散应力作用,同时桩顶和桩间土应力之比值显著降低,随着荷载增加应力比趋于一常数值。
(3)使基础底面压力分布更均匀通过散体褥垫层的调整,随着荷载增加或变化,能使基底压力更均匀分布。
(4)抗水平力作用
类似地震作用的水平荷载,CFG桩复合地基主要是通过基础与褥垫层之间的摩擦力和基础侧面土压力承担,褥垫层又是散体结构,所以传递到桩体的水平力较小或为零,这就是桩体可不配筋的缘由.
六、施工采用长螺旋钻钻孔、管内泵压混合料成桩的施工工艺进行施工
(一)工艺流程
1、工艺流程。
场地整平→测量放样→钻机就位→钻进成孔→灌注及拔管→移机→混合料搅拌
2、场地整平。
CFG桩施工前,要对加固范围内的场地进行整平、碾压,同时按设计要求对原地面进行处理(换填碎石土)。
3、测量放样。
按设计图纸,利用已知导线点、水准点现场放设出CFG桩的加固范围及每根CFG桩的桩位,测量执行双检复核制。
CFG桩点位用竹片桩插设,并用石灰圈点标识。对已整平的地面要进行标高测量(特别是桩位处标高),并做好记录,做好交底(要交清场平面标高、桩底设计标高及桩底相对场平面的深度)下发现场施工人员,以确定桩底相对于场平面的深度。
4、施工工艺。
①钻机就位。
按放出的CFG桩桩位,现场就位钻机,钻机就位后进行钻机调整。通过悬挂在钻杆导向架侧面的垂球及在导向架上标出的对照线位置来调整钻机的水平和钻杆的垂直度。垂直度的容许偏差不大于1%。同时在钻进过程中,随时注意观察垂球,确保钻机不偏斜。
②混合料拌制。
按成桩试验确定的配合比由拌和站拌制混合料,每盘的搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制,一般控制在60~120s。用砼罐车送至施工现场,泵送入孔,混合料的坍落度控制在160mm~180mm。拌料时,严格按照施工配合比准确计量水、水泥、粉煤灰、碎石、砂的用量,拌和物应拌和均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。
③钻进成孔。
钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面并对准桩位,启动电机钻进,钻孔要先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。施工人员边钻边清理钻杆旋出的泥土,在成孔的过程中,发现钻杆摇晃或难钻时放慢进尺,防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。根据钻架上标出进尺标记,钻杆下钻至设计桩底标高,关闭电机,停止钻进,清理钻孔周围泥土。
④灌注及拔管。
CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,砼泵送采用砼输送泵。当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,边泵送边拔管,严禁先拔管后泵料。成桩的拔管速度要根据输送泵的输送速度确定,一般控制在2m/min~3m/min。成桩过程要连续进行,尽量避免因供料出现问题导致停机待料。最后按设计要求桩身混合料要超灌50cm。灌注成桩完成后,桩顶上盖土封顶予以保护。混合料灌注量的控制通过记录混凝土泵的泵送次数来计算。
⑤移机。
完成一根桩之后移机到下一根桩,钻机的移动通过钻机自带移动底盘进行。重复上述施工顺序及施工方法进行下一根桩的施工。同时在施钻前要检查一下桩位(确认无误后就位钻机)以及钻机的工作性能,必要时移机后要清洗钻杆和钻头。
(二)CFG桩的施工
(1)、水泥粉煤灰碎石的施工,应按设计要求和现场条件选用相应施工工艺,并应按照国家现行有关规范执行:
①长螺旋钻孔灌注成桩,适用于地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土地基;泥浆护壁钻孔灌注成桩,适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石(砾)石土及风化岩层分布的地基;
(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩,适用于粘性土、粉土、砂土等地基,以及对噪音及泥浆污染要求严格的场地;
(4)沉管灌注成桩,适用于粘性土、粉土、淤泥质土人工填土及无密实厚砂层的地基。
6、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工和沉管灌注成桩施工除应执行国家现行有关规范外,尚应符合下列要求:
(1)施工时应按设计配比配置混合料,投入搅拌机加水量由混合料塌落度控制,长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的塌落度以为180-200mm,沉管灌注成桩施工的塌落度宜为30-50mm,成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm;(2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后,应准确掌握提拔钻杆时间,混合料泵送量应同拔管速度相配合,以保证挂内有一定高度的混合料,遇到饱和砂土或饱和
粉土层,不得停泵待料;沉管灌注成桩施工拔管速度应按均匀线速度控制,拔管线速度应控制在1.2-1.5m/min左右,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速度可适当放慢
(3)施工时,桩顶标高应高出设计桩顶标高,高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和成桩顺序等综合确定,一般不应小于0.5m.(4)成桩过程中,抽样做混合料试块,每台机械一天应做一组(3块)试块(边长为150mm的立方体),标准养护28d,测定其抗压强度;
(5)沉管灌注成桩施工过程中应观测新施工桩对已施工桩的影响,当发现桩断裂并脱开时,必须对工程桩逐桩静压,静压时间一般为3min,静压荷载以保证使断桩接起来为准。
7、复合地基的基坑可采用人工或机械、人工联合开挖。机械、人工联合开挖时,予留人工开挖厚度应由现场开挖确定,以保障及械开挖造成桩的断裂部位不低于基础底面标高,且桩间土不受扰动。
8、褥垫层铺设宜采用静力压实法,当基础底面下桩间土的含水量较小时,也可采用动力夯实法。
9、施工中桩长允许偏差为100mm,桩径允许偏差为20mm,垂直度允许偏差为1%.对满堂布桩基础,桩位允许偏差为0.5倍桩径;对条形基础,垂直于轴线方向的桩位允许偏差为0.25倍桩径,顺轴线方向的桩位允许偏差为0.3倍桩径,对单排布桩桩位允许偏差不得大于60mm。
七、CFG桩的质量检验
1、复合地基检测应在桩体强度满足试验荷载条件时进行,一般宜在施工结束2-4周后检测。
2、复合地基承载力宜用单桩或多桩复合地基载荷试验确定,复合地基载荷试验方法宜符合本规范附录A的规定,试验数量不应少于3个试验点
3、对高层建筑或重要建筑,可抽取总桩数的10%进行底应变动力检测,检验桩身结构完整性。
八、水泥粉煤灰碎石桩地基处理法在公路方面的运用:
采用粉喷桩方法加固软土地基具有许多优点:如能有效地减少地基的总沉降量,与排水固结法相比总沉降量能减少25%~49%,这对控制路堤的工后沉降和解决桥头“跳车”具有明显的效果,具体表现在地基加固深度内沉降量的大幅度减少。经加固后路基在填筑过程中侧向位移明显减少,实测的最大侧向位移仅6~7cm。与排水固结法在相同条件下相比,侧向位移减少60%~70%,而且在较短时间内即趋稳定。侧向位移的减少,不仅能增加路
基的稳定,特别在桥涵与路堤连接处保护桥台桩基不受过大的侧向推力,而且也减少地基的沉降。粉喷桩复合地基能提高地基土的承载力,适应快速填筑施工,与排水固结法相比,可以允许有较高的填土速率。
九、结论:
(1)水泥粉煤灰碎石桩地基处理软土地基在E标段的应用已取得了良好的效果,该法施工简便,形成的复合地基强度较高,质量可靠。是高填方软土地基及桥梁、结构物两侧、软基处理的理想方法。经过粉喷桩处理的地段,沉降速率短期内能满足施工要求,因此能加快路基填筑速度,但该法造价较高。
(2)水泥粉煤灰碎石桩施工前的表面填土整平高度,应引起重视,因为它关系到经粉喷桩处理后,对复合地基强度的影响。
(3)水泥粉煤灰碎石桩施工中复搅的深度,应根据软土的种类、性质不同确定不同的复搅深度,不能采用同一复搅深度。
(4)由于地基承受的荷载随深度的增加而减小,因此粉喷桩的喷灰量也应由上向下逐步减少。
(5)在设计粉喷桩处理软基时,应针对不同的软土种类和埋藏深度,研究采用不同的布桩形式和布桩范围,达到既保证软基处理质量,又节约工程造价的目的。
十、参考文献:
{1}.闫明礼、张东刚等编.CFG复合地基技术及工程实践第二版.中国水利水电出版社。
{2}.闫明礼等.CFG桩复合地基设计.第四届地基处理学术讨论会文集。
{3}.郑俊杰等.地基处理技术第二版.华中科技大学出版社。
{4}.《岩土工程界》2007年第2期,<水泥粉体喷射搅拌桩复合地基处理效果>文献。
{5}.<粉喷桩在高速公路软基处理中的应用>文献。
篇三:褥垫层一般选用什么材料
1.单选题
【本题型共30道题】
1.某基坑拟采用排桩或地下连续墙悬臂支护结构,地下水位在基坑底以下,支护结构嵌入深度设计最主要由下列哪个选项控制?()
A.整体稳定性
B.抗倾覆
C.抗水平滑移
D.坑底隆起
2.厚层软黏土地基,初步设计拟采用水泥土搅拌桩复合地基方案,经计算复合地基承载力满足要求,但沉降计算不满足要求,超过了限值。为了有效减少复合地基沉降量,采取哪种措施最为有效?()
A.增加桩长
B.扩大桩径
C.提高复合地基置换率
D.提高水泥掺入比
3.下列地基处理方法中,当场地允许时采用下列哪种方法来处理厚度较大的松散砂土地基较为有效和经济()
A.换土垫层;
B.旋喷桩;
C.砂土-堆载预压;
D.强夯。
4.常用的基坑支护方式中不包括下列哪个选项?()
A.土钉墙
B.桩锚支护
C.地下连续墙
D.CFG桩
5.某振冲碎石桩要求地基处理后承载力特征值达到155kPa,初步设计中采用振冲碎石桩桩径取d=0.60m,桩长取l=10m,正方形布置,桩中心距为1.50m,经试验桩体承载力特征值fpk=450kPa,复合地基承载力特征值为140kPa,未达到设计要求,问桩径、桩长和部桩形式不变的情况下,桩中心距最大为何值时才能达到设计要求?()
A.S=1.45m
B.S=1.40m
C.S=1.35m
D.S=1.30m
6.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)规定,复合地基载荷试验可按相对变形值(s/d或s/b)确定复合地基承载力特征值。在正常试验情况下,如果相对变形值取值偏大,则根据载荷试验结果确定复合地基承载力时会出现下列哪种情况?()
A.所确定的复合地基承载力偏小
B.所确定的复合地基承载力偏大
C.对确定复合地基承载力没有影响
D.沉降急剧增大,土被挤出或压板周围出现明显的裂缝
7.采用梅那公式(Menard)估算强夯处理有效加固深度,夯锤质量18T,落距15m,修正系数为0.5,估算的强夯处理的有效加固深度最接近下列哪一个选项?()
A.6.5m
B.8.2m
C.9.0m
D.10m
8.同样的土层,同样的深度,作用在下列哪一种支护结构上的土压力最大?()
A.悬臂式混凝土桩
B.刚性地下室外墙
C.土钉墙
D.水泥土墙
9.软土地基上某建筑物,采用钢筋混凝土条形基础,基础宽度1.8m,拟采用换填垫层法进行地基处理,换填垫层厚度1.6m,问下列哪项不是影响该地基承载力及变形的因素?()
A.换填垫层材料的性质
B.换填垫层的压实系数
C.换填垫层的质量检测方法
D.换填垫层下的软土的力学性质
10.关于长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩成桩工艺下列哪项是错误的?()
A.基坑支护桩采用长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩成桩工艺施工时,不宜采用不均匀配筋。
B.施工前应做成桩工艺试验,确定钻进速度、钻杆提升速度、混凝土坍落度、泵送速度、钢筋笼沉放工艺等工艺参数。试桩数量不宜少于3根。
C.施工中各工序应连续进行,缩短间隔时间。如间隔时间过长,甚至超过混凝土终凝时间,地泵及管内混凝土应进行处理。
D.成桩完成后,应及时清除钻杆及软管内残留的混凝土。长时间停置时,应用清水将钻杆、泵管、地泵清洗干净。
11.按照现行《建筑桩基技术规范》(JGJ94),端承灌注桩在灌注混凝土之前,孔底沉渣厚度最大不能超过下列哪个选项的限值?()
A.300mm
B.150mm
C.100mm
D.50mm
12.CFG桩复合地基褥垫层材料选择哪项是正确的?()
A.褥垫层材料宜用级配砂石、中砂、粗砂和炉渣等,最大粒径不宜大于50mm。
B.褥垫层材料宜用级配砂石、中砂、粗砂和粉煤灰等,最大粒径不宜大于40mm。
C.褥垫层材料宜用中砂、粗砂和粉细砂等,最大粒径不宜大于10mm。
D.褥垫层材料宜用级配砂石、中砂、粗砂和碎石等,最大粒径不宜大于30mm。
13.压灌水泥土桩跟搅拌桩、旋喷桩和夯实水泥土桩相比,下列哪项选项不是它的特点?()
A.压灌水泥土桩克服了搅拌水泥土桩和旋喷水泥土桩依赖原地土的特点。
B.克服了夯实水泥土桩受地下水和深度的限制。
C.用于泥炭土等有机质含量高空隙比大含水量高的土层,有其独特的优越性。
D.其主要成分也是由水泥和土组成。
14.采用声波法对钻孔灌注桩孔底沉渣进行检测,桩直径1.2m,桩长35m,声波反射明显。测头从发射到接受到第一次发射波的相隔时间为8.7ms,从发射到接受到第二次反射波的相隔时间为9.3ms,若孔底沉渣声波波速按1000m/s计算,孔底沉渣的厚度最接近下列哪个选项?()
A.0.2m
B.0.3m
C.0.4m
D.0.5m
15.下列哪种桩型有挤土效应,且施工措施不当容易形成缩颈现象?()
A.沉管灌注桩
B.钻孔灌注桩
C.预应力管桩
D.钢筋混凝土方桩
16.振冲法处理地基,矩形布桩S1=1.6m,S2=1.2m,桩径d=0.6m,求桩土置换率()。
A.16.7%;
B.15.4;
C.17.0%;
D.14.7%。
17.在其他条件不变的情况下,下列选项中哪一种因素对土钉墙支护的基坑稳定性影响最大?()
A.基坑的侧壁安全等级
B.侧壁土体由于附近管线漏水而饱和
C.侧壁的土体容重
D.基坑的平面尺寸
18.在处理可液化砂土时,最适宜的处理方法是:()
A.CFG桩
B.水泥土搅拌桩
C.夯实水泥土桩
D.振冲碎石桩
19.按规范要求,圆锥轻型动力触探(10kg)试验的触探杆直径应符合下列哪个选项的规定?()
A.50mm
B.42mm
C.33mm
D.25mm
20.在其他条件相同时,悬臂式钢板桩和悬臂式钢筋混凝土地下连续墙所受基坑外侧土压力的实测结果应该是下列哪种情况?()
A.由于刚材强度大于混凝土强度,所以钢板桩上的土压力更大
B.由于混凝土模量比钢材小,所以混凝土墙上的土压力更大
C.由于钢板桩的变形(位移)大,所以钢板桩上的土压力大
D.由于混凝土墙上的变形(位移)小,所以混凝土墙上的土压力更大
21.关于夯实水泥土桩桩体强度的检查哪项是正确的?()
A.桩体强度的检查,一般抽查施工龄期1天、3天的桩体强度,采用轻便触探,检查桩上部1~2m内桩体连续性。
B.检验桩的总量不小于已施工桩数的1%。触探点位置在桩径方向1/4处,要求N10贯入100mm击数不少于5击,轻便触探贯入深度不小于1m,当每贯入10mm,N10>20击时可停止贯入。
C.桩体强度的检查,一般抽查施工龄期1天、3天的桩体强度,采用轻便触探,检查桩长范围内桩体连续性。
D.检验桩的总量不小于已施工桩数的2%。触探点位置在桩径方向1/4处,要求N10贯入100mm击数不少于8击,轻便触探贯入深度不小于1m,当每贯入10mm,N10>18击时可停止贯入。
22.南海人工岛吹填地层主要为粉细砂,需进行软基处理,为消除液化,降低不均匀沉降,提高承载力。但远离大陆,没有石子等来源。下列哪种方法最适合?()
A.CFG桩
B.水泥土搅拌桩
C.振冲碎石桩
D.无填料振冲挤密桩
23.压灌水泥土桩跟传统水泥土桩相比有哪些独特优点?()
A.可以用作基坑帷幕桩
B.可以用作地基处理桩
C.不依赖于原地土和地下水
D.可用于抗拔桩的“母桩”
24.CFG桩复合地基中褥垫层的作用不是()
A.利于排水;
B.调整桩、土竖向和水平荷载分担比;
C.抗震,减震;
D.保证桩、土共同承担荷载。
25.关于SMW工法及TRD工法下列哪个选项是错误的?()
A.是利用专用的多轴深层搅拌机就地钻进切削土体,同时注入水泥浆液,经反复搅拌充分混合后,再将H型钢或钢板桩等芯材插入搅拌桩墙中,形成既能挡土又能阻水的复合型地下连续墙体。
B.SMW工法具有墙体厚度小,施工速度快,对周边环境影响小,型钢可回收,造价低廉等优点,特别适合作为软土地区深基坑的支护结构。
C.TRD工法与目前传统的单轴或多轴螺旋钻孔机所形成的柱列式水泥土地下连续墙工法没有什么不同。型钢同样可回收。
D.TRD工法,即等厚度水泥土地下连续墙工法,是利用锯链式切割箱连续施工等厚
度水泥土地下连续墙施工技术。
26.水泥土搅拌法处理地基一般适用于下列哪项选择?()
A.一般适用于正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土(软塑、可塑)、粉土(稍密、中密);
B.一般适用于素填土(包括充填土)、饱和黄土、粉细砂(密实)以及中粗砂(密实)地基;
C.一般适用于正常固结的淤泥与淤泥质土、泥炭土、有机质土、粘性土(软塑、可塑)、粉土(稍密、中密);
D.一般适用于素填土(包括充填土)、饱和黄土、中粗砂(密实)以及卵砾石(密实)地层。
27.采用强夯处理地基加固湿陷性黄土地基,根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012),单击夯击能达到下列哪一选项时有效加固深度可达到5.5m?()
A.2000kNm
B.3000kNm
C.4000kNm
D.5000kNm
28.某基坑开挖深度为10.0m,地面以下2.0m为人工填土,填土以下18m厚为中砂细砂,含水层平均渗透系数K=1.0m/d,砂层以下为黏土层,潜水地下水位在地表下2.0m,已知基坑的等效半径r0=10.0m,降水影响半径R=76m,要求地下水位降到基坑底面以下0.5m,井点深为20.0m,基坑远离边界,不考虑周边水体的影响,问该基坑降水的用水量最接近下列哪个选项?()
A.456m3/d
B.426m3/d
C.388m3/d
D.342m3/d
29.可行性研究的内容涉及技术、经济和社会等方面,下列各项中,属于技术方面的是()。
A.市场分析与评价
B.原材料燃料供应
C.风险分析
D.融资方案
30.关于强夯施工下列哪项选项是错误的?()
A.施工现场周围建筑、构筑物(含文物保护建筑)、古树、名木和地下管线得到可靠的保护。当强夯能量有可能对邻近建筑物产生影响时,应在施工区边界设置钢筋混凝土地下连续墙隔断。
B.施工过程中避免夯坑内积水,一旦积水要及时排除,必要时换土再夯,避免“橡皮土”出现。
C.两遍点夯之间时间间隔要依据地层情况等因素确定,对碎石土、砂土地基可间隔短些,可为1~3天,粉土和粘性土地基可为5~7天。
D.强夯处理后地基竣工验收承载力检验,应在施工结束后间隔一定时间方能进行,对于碎石土和砂土地基,可取7~14天,粉土和粘性土地基可取14~28天。
2.多选题
【本题型共5道题】
1.下列哪些措施是有效的扬尘控制措施?()
A.混凝土硬化路面
B.裸露土地用密目网覆盖或种植绿色植物
C.经常洒水打扫封闭垃圾站
D.操作人员佩戴防尘用品
2.工程项目的可行性研究,主要是考查(),从而为投资决策提供科学的依据。
A.建设条件的可行性和获得的可能性
B.建设的可能性和可行性
C.经济上的盈利性和合理性
D.项目投资建设的必要性
E.技术上的先进性和适用性
3.可行性研究的内容涉及技术、经济和社会等方面,下列基本内容中属于经济方面的是()。
A.劳动安全卫生与消防
B.市场分析与预测
C.投资估算
D.财务评价
4.对有土方开挖基坑工程安全主要是指下列哪些选项的安全?()
A.基坑支护体系的安全
B.基坑临近建构筑物的安全
C.交通安全
D.人身安全
5.在综合确定振冲碎石桩的间距时,下列哪些因素应予以考虑?()
A.场地土层情况
B.上部结构荷载大小
C.所用振冲器功率大小
D.所填桩体材料
3.判断题
【本题型共0道题】
篇四:褥垫层一般选用什么材料
CFG桩复合地基施工特点
CFG桩是英文CementFly-ashGrave的缩写,意为”水泥粉煤灰碎石桩”,由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比,其强度等级在C5-C25之间变化,是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作,故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。CFG桩一般不用计算配筋,并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,进一步降低了工程造价。
一、CFG桩-适用范围
CFG桩的适用范围很广。在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。CFG桩对独立基础、条形基础、筏基都适用。
二、CFG桩-施工
CFG桩的施工,应根据现场条件选用下列施工工艺:
1、长螺旋钻孔灌注成桩,适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的桩土。
2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩,适用于粘性土、粉土、砂土,以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。
3、振动沉管灌注成桩,适用于粉土、粘性土及素填土地基。
三、CFG桩-材料要求
1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料:缓凝剂、粉煤灰,均应符合相应标准要求,其掺量应根据施工要求通过试验室确定。
2、严格按照配合比配制混合料。
3、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160~200mm,振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为30~50mm,振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。
4、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后,应准确掌握提拔钻杆时间,混合料泵送量应与拔管速度相配合,遇到饱和砂土或饱
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和粉土层,不得停泵待料;沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制,拔管速度应控制在1.2~1.5m/min左右,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速度应适当放慢。
四、CFG桩-其他注意事项
1、冬期施工时混合料人孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间土应采取保温措施。
2、施工垂直度偏差不应大于1%;对满堂布桩基础,桩位偏差不应大于0.4倍桩径;对条形基础,桩位偏差不应大于0.25倍桩径,对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。
五、主要技术指标:
根据工程实际情况,水泥粉煤灰碎石桩常用的施工工艺包括长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩、振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。主要技术指标为:
六、地基承载力:设计要求;
桩
径:宜取350-600mm;
桩
长;设计要求,桩端持力层应选择承载力相对较高的土层;
桩身强度:混凝土强度满足设计要求,通常≥C15;
桩间距:
宜取3-5倍桩径;
桩垂直度:≤1.5%;
褥垫层:宜用中砂、粗砂、碎石或级配砂石等,不宜选用卵石,最大粒
径不宜大于30mm。厚度150-300mm,夯填度≤0.9。
实际工程中;以上参数根据地质条件、基础类型、结构类型、地基承载力和变形要求等条件或现场试验确定。
复合地基是在天然地基中设置一定比例的增强体,并由原土和增强体共同承担由基础传的建筑物荷载,这样一种人工地基称为复合地基。增强体是由强度和模量比原土高的材料组成,习惯上将增强体称为桩。根据材料的不同,纵向增强体可分为碎石桩、水泥土桩、CFG桩等。根据桩体的强度和模量大小,可分为散体复合地基(如振冲碎石桩复合地基),低粘结强度桩复
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合地基(如石灰桩、灰土桩),中等粘结强度桩复合地基(如夯实水泥土桩复合地基),高粘结强度桩复合地基(如CFG桩)。
七、CFG桩复合地基的特点
水泥粉煤灰碎石桩法(简称CFG桩),是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘结强度桩,并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。CFG桩的骨干材料为碎石,粗骨料;石屑为中等粒径骨料,以改善桩体级配,增强桩体强度;粉煤灰是细骨料,又有低标号水泥的作用,可使桩体具有明显的后期强度。这种地基加固方法吸取了振冲碎石桩和水泥搅拌桩的优点,其一,施工工艺与普通振动沉管灌注桩一样,工艺简单,与振冲碎石桩相比,无场地污染,振动影响也小;其二,所用材料仅需少量水泥,便于就地取材;节约材料;其三,受力特性与水泥搅拌桩类似。
CFG桩的掺入料粉煤灰是燃烧发电厂排出的一种工业废料,它是磨至一定细度的粉煤灰在煤粉炉中燃烧(1100~1500℃)后,由收尘器收集的细灰,简称干灰。用湿法排灰所得的粉煤灰称为湿灰,由于部分活性先行水化,所以其活性也较干灰为低,粉煤灰的活性是影响混合料强度的主要指标,活性越高,混合料需水量越少,强度越高;活性越低,混合料需水量越多,强度越低。不同的发电厂收集的粉煤灰,由于原煤种类、燃烧条件、煤粉细度、收灰方式的不同,其活性有很大差异,所以对混合料的强度有很大影响。粉煤灰的活性决定于各种粒度AL2O3和SiO2的含量,CaO对粉煤灰的活性也很有利。粉煤灰的粒度组成是影响粉煤灰质量的主要指标,一般粉煤灰越细,球形颗粒越多,水化及接触界面增加,容易发挥粉煤灰的活性。
CFG桩的骨料碎石,掺入石屑是填充碎石的空隙,使级配良好。接触比表面积增大,提高桩体抗剪强度。
CFG桩复合地基一般适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土地基;既可用于挤密效果好的土,又可用于挤密效果差的土。当CFG桩用于挤密效果好的土时,承载力的提高既有挤密作用又有置换作用;当CFG桩用于挤密效果差的土时承载力的提高只与置换作用有关。与其他复合地基
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的桩型相比,CFG桩由于桩体材料较轻,置换作用特别明显。就基础形式而言,CFG桩复合地基既适用于条形基础(有地梁)、独立基础,又适用于筏基、箱型基础。
八、CFG桩复合地基处理技术现状
CFG桩复合地基是一种新的地基处理技术,CFG桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题,于1988年立题进行试验研究,并应用于工程实践,CFG桩复合地基试验研究成果于1992年由建设部组织鉴定,专家们认为:该成果具有国际领先水平;CFG桩复合地基成套技术,1994年被建设部列为全国重点推广项目,1997年被视为国家级工法,并列入国家行业标准《建筑地基处理技术规范》,目前,该技术已在全国23个省市推广使用,据不完全统计,已有1000多个工程使用该技术,CFG桩由于在桩体材料中加入工业废料粉煤灰,可以减少环境污染,又达到料废物利用的目的,具有显著的经济效益和社会效益,CFG桩桩体不配筋,又充分发挥了桩间土的承载力,与普通混凝土桩相比,所需桩数较少,其造价一般只有桩基的1/3~1/2,工程造价也低廉,值得重点推广。
随着CFG桩复合地基在全国范围内推广及应用,特别是近几年的发展,CFG桩复合地基技术在我国的基本建设中起了非常重要的作用,从建筑到道路、煤矿均得到普遍应用。特别是近几年,该技术在北方地区的高层建筑地基处理中得到应用,据不完全统计,已有300余栋高层建筑地基处理采用了CFG桩加固技术。因此,近年来,对CFG桩复合地基各方面的研究也取得了很多成果:
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(1)《关于CFG桩复合地基工程特性的研究》作者
阎明礼教授和张东刚高工做了大量的试验工作,总结了其工程特性;
(2)《关于CFG桩复合地基的设计》作者赵其华、李建光提出了沉降量和承载力双重控制的CFG桩复合地基的设计思想;
(3)《关于CFG桩桩体材料特性的试验研究方面》作者范云、汪英珍通过对CFG桩桩体材料的室内配比试验,获得了不同配比条件下桩体材料强度变化规律,提出了CFG桩桩体材料配比是应遵循的某些原则和方法;
(4)《关于CFG桩复合地基承载性状方面》作者张晶、李斌等进行了大量的试验研究,通过对工程上较软弱土层进行复合地基处理后的静载试验结果,分析了CFG桩复合地基承载性状,并对单桩、桩土复合、桩间土、等不同的复合地基试验结果进行了分析对比,得出CFG桩的后期强度增长幅度较高,对整体桩的性状是有利结论。
(5)《关于CFG桩复合地基在工程实例中的应用研究》作者
阎明礼教授和张东刚高工作了大量的工程实例应用研究,总结了很多工程经验。关于CFG桩复合地基的变形、边载条件、力学特性等的研究,很多专家作了大量的研究工作并得出了相应的规律和结果。
每一种地基基础处理方法,都有其使用的地质条件和范围,以及特定的施工方法,在不同的条件下,会遇到不同的问题,都要有不同的处理方法。CFG桩复合地基处理技术,具有施工速度快、工期短、质量容易控制及工程造价低廉等特点,因此,目前已成为郑州地区高层建筑中主要的地基处理技术之一;但是,由于郑州地区地质条件差别很大,以及周围环境条件的不同,近几年来施工中遇到很多不同的问题,有些导致了不同程度的经济损失,应引起足够的重视并加以研究,为以后工程提供经验,防患于未然;设计、施工方法的正确与否,关系到工程的安全、造价的高低、工期的长短。总结工程经验,就是为了保证安全、提高质量、缩短工期、节约投资,创建优质工程。
九、CFG桩复合地基在施工中的质量控制
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性,使其不仅能很好地发挥全桩的侧
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阻作用,同时也能很好地发挥其端阻作用。因此,得以广泛采用,并取得良好的经济和社会效益。为进一步保证CFG桩复合地基的施工质量,应控制好以下几个问题。
1、选用合理的施工机械设备。CFG桩多用振动沉管机施工,也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号,要视工程的具体情况而定。对北方大多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区,单纯使用振动沉管机施工,会造成对已打桩形成较大的振动,从而导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度和密实度较高的土,振动会造成土的结构强度破坏,密实度减小,引起承载力下降。故不能简单使用振动沉管机。此时宜采用螺旋钻预引孔,然后再用振动沉管机制桩。这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以,在施工准备阶段,必须详细了解地质情况,从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。
2、深入了解地质情况,采用合理的施工工艺。在施工过程中,成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要,不合理的施工工艺将造成重大的质量问题,甚至导致质量事故,而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。只有在深入了解地质情况的基础上,才能确定合理的施工工艺,并在施工过程中加强监测,根据具体情况,控制施工工艺,发现特殊情况,做出具体的改变。
(1)、在饱和软土中成桩,桩机的振动力较小,但当采用连打作业时,由于饱和软土的特性,新打桩将挤压已打桩,形成椭圆或不规则形态,产生严重的缩颈和断桩。此时,应采用隔桩跳打施工方案。而在饱和的松散粉土中施工,由于松散粉土振密效果好,先打桩施工完后,土体密度会有显著增加。而且,打的桩越多,土的密度越大。在补打新桩时,一是加大了沉管难度,二是非常容易造成已打桩断桩,此时,隔桩跳打亦不宜采用。
当满堂布桩时,不宜从四周转向内推进施工,宜从中心向外推进施工,或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。此时,应采用螺旋钻引孔的方案,避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。
(2)、严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩,-6-
而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀,桩项浮浆过多,桩身强度不足和形成混和料离析现象,导致桩身强度不足。故施工时,应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在1.2~1.5米/分。
(3)、控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明,混合料坍落度过大,会形成桩项浮浆过多,桩体强度也会降低。坍落度控制在3~5厘米,和易性好,当拔管速率为1.2~1.5米/分时,一般桩顶浮浆可控制在10厘米左右,成桩质量容易控制。
(4)、设置保护桩长。使桩在加料时,比设计桩长多加0.5米,将沉管拔出后,用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3~5秒,提高桩顶混合料密实度。上部用土封项,增大混合料表面的高度即增加了自重压力,可提高混合料抵抗周围土挤压的能力,避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压,混合料上涌使桩径缩小。
(5)、拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插,由于桩管垂直度的偏差,容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土影响桩身质量,应避免反插。
3、加强施工过程中的监测。在施工过程中,应加强监测,及时发现问题,以便针对性地采取有效措施,有效控制成桩质量,重点应做好以下几方面的监测:
(1)、施工场地标高观测。施工前要测量场地的标高,并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生降起。因为断桩常和地表隆起相联系。
(2)、已打桩桩顶标高的观测。施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化,尤其要注意观测桩距最小部位的桩。因为在打新桩时,量测已打桩桩顶的上升量,可估算桩径缩小的数值,以判断是否产生缩径。
(3)、对有怀疑的桩的处理。对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看,并做出必要的处理。
(4)、当桩体混凝土达到一定强度〔一般三到五天〕可将保护桩头凿除,同时清理桩间土。凿除桩头宜用人工,也可使用风镐清凿。方法为:找出桩顶设计标高,用钢钎从桩的两侧〔或三个方向〕同时打击,不可用重锤或重物横向打击桩体。将桩头截断后,用小钢钎把桩顶找平。要求桩顶成为水平面。
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十、工程范例
1、工程概况
某工程总建筑面积约23万m2,由四栋高档塔式涉外公寓组成,其中1#楼已施工完毕交付施工,现进行2#楼施工,2#楼总建筑面积62089mm2,地下三层,地上34层。主楼基础为箱形基础,主体结构类型为全现浇剪力墙结构。
2#楼工程总高度102m,设计±0.00相等于绝对标高38.5m,基底标高为-15.86m、-16.36m、-15.56m,分别相等于绝对高程22.64m、22.14m、21.94m。
2、CFG桩设计情况
(1)、地质勘测情况:基底持力层为细粉砂⑤层(局部为粘质粉土、粉质粘土⑥层),其地基承载力标准值为220kpa。
(2)、CFG桩设计要求:a.建筑物主楼最终沉降量≤80mm;
b.建筑物最大倾斜≤总高度的0.8‰;
c.不考虑地下室的抗浮问题。
d.地基承载力需≥615kpa。
(3)、CFG桩设计参数:a桩数988根
b平均桩长11.5mc平均桩径420mmd砼强度等级C20e单桩承载力标准值750kNf桩间距1.29×1.30m1.39×1.36m1.52×1.42mg褥垫层150mm厚砂石褥垫层
(4)、CFG桩复合地基承载力简要验算:a.复合地基范围的面积为:1795.08m2b.复合地基承载力为:750×988/1795.08+220=632.79kPa>615kPa(设计要求地基承载力)
地基承载力符合设计要求。
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3、施工工艺:
(1)、施工准备:a.主要设备机具准备:长螺旋钻机(45kW×2)1台;b混凝土输送泵1台
c搅拌机1台
d坍落度测筒1个
e试块模具2套
f配电箱1台
g经纬仪1台
h水准仪1台
(2)、材料准备:a水泥:32.5#普通硅酸盐水泥;b碎石:粒径5-20mm;c砂子:细中砂,含泥量≤5%;
d粉煤灰。
(3).劳力准备:a施工总指挥1人
b技术负责1人
c质检员1人
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d钻机操作6人
e钻机记录2人
f钻机指挥2人
g搅拌机操作3人
h上料20人
(4).现场条件
a基槽开挖完毕,预留土层厚度(300mm),并办理好中间验收记录。
b总包单位对CFG桩施工单位做好测量交底。(包括基槽的高程、控制轴线网)cCFG桩施工单位测量人员对基槽槽地底标高进行复测,根据总包单位提供的控制轴线定出2个轴线控制点。
(5)施工方法:工艺流程:桩位放点→搅拌混凝土→长螺旋钻机就位、成孔→压灌素混凝土→边提升钻杆,边压灌素混凝土→成桩、桩体养护→检测→清桩间土及预留桩头→铺设砂石褥垫层。
a.桩位放点:按照地基处理图设计的桩位、间距、数量,从已定好的2个轴线控制点引放定出每一个桩的桩位点,并撒白灰作好标识;经监理验线合格后进行下道工序。
b.混凝土搅拌:根据设计好的配合比,(约水泥:砂:碎石:水:粉煤灰=1:2.12:3.48:0.82:0.28)加入碎石、砂、水泥、水搅拌约120S。保证混凝土的实测坍落度为180~220mm。;c.钻机就位及成孔:将长螺旋钻就位,调整钻机水平并固定,专人检查将钻头锥尖对准桩位中心点;螺旋钻机就位后,司钻人员根据钻机架上的铅锤调节钻机垂直度,确保垂直度偏差≤H%。
全部调整到位后,开始钻孔,在钻机架上预先做好深度标记,利用深度标记进行成孔深度控制,并由电流表的数值判断是否进入卵石层。在施工过程中,采用双控标准控制孔深,既满足有效桩长≥11.5m,又保证桩端进入卵石层≥500mm,局部卵石层较薄的场地,控制进入卵石层≥300m。
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在大面积施工前,首先进行试桩工作,共试验3根桩,由此取得成桩的必需参数(提升速度、混凝土灌注速度、灌注量等),确定出成桩的顺序为:对称、间隔、邻排斜向挑打,严禁从一端开始按顺序逐个施工。
d.拔管、压灌素混凝土成桩:长螺旋钻机钻至设计深度且等钻杆中孔灌满混凝土后,开始提升钻杆、压灌素混凝土。
一边泵送素混凝土(C20),一边拔管。设专人指挥协调钻机操作手和混凝土泵操作手保证泵送混凝土和提升钻杆的默契配合,以确保成桩质量。在正常情况下,钻机的提升速度≤2.5m/min,在含水砂层段内,适当放慢提钻速度,以防流砂造成塌孔、断桩现象。
提钻的速率与混合料的泵送速率相协调,保证钻杆孔内混凝土表面高度始终略高于钻杆底出料口。直至压灌到场地地面为止。
成桩后,采用振捣绑振捣一遍,振捣深度≥5m。
e.混凝土输送量控制:桩顶与施工作业面平齐,桩顶浮浆厚度≤500mm。确保设计桩顶标高内无浮浆。
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(6).检测:CFG桩施工完,桩体强度达到设计值后,由检测单位进行选桩、检测。
静载荷检测:a选桩:由资质齐全的检测单位现场任意选取5根桩做静载试验;b试验方法:采用慢速加载维持荷载法,确定单桩、桩间土及复合地基的承载力标准值。试验加载装置采用重压平台反力装置。但桩检测的最大荷载加至1320kN;桩间土最大荷载加至600kpa.c单桩检测的具体步骤如下:试验荷载分十一级,每加一级荷载Q(110kN),在加载前后计压板沉降一次,以后每15min、15min、30min读记一次,稳定标准为每小时沉降≤0.1mm。
d桩间土检测:具体步骤如下:试验荷载分十级,每加一级荷载Q(60kPa),在加载前后计压板沉降一次,以后每15min、15min、30min读记一次,稳定标准为每小时沉降≤0.25mm。
采用公式法和拟合法计算复合地基承载力检测值和变形模量。
2桩身完整性动测:a选桩:由专业检测单位现场任意选取100根桩(10%)做桩身完整性检测。
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b检测方法:采用反射波法检测桩身混凝土的完整性,推断缺陷类型及位置。
c根据检测结果,桩身完整性分为A、B、C、D四类标准。本工程A类桩87根、B类桩13根,无C、D类桩。
(7).清理桩间土和桩头:a检测合格后,人工清除预留的300mm厚土层;b采用钢钎及风镐等工具凿除预留桩头至设计标高。
c凿桩头时,钢钎水平放置,禁止竖向劈凿桩头,以防破坏桩身质量。
d斜面(集水坑等坡面)按实际坡度剔除预留桩头。
e凿除桩头后,及时清运平整到位,保证场地平整度偏差≤±1.5mm。
(8).砂石褥垫层施工:a四方验槽合格后,铺设150厚砂石褥垫层,砂石配比为砂子:碎石=1:2(体积比)。
b褥垫层铺设范围为:底板垫层外边缘外扩100mm。
c(3)先虚铺配好的砂石料约170mm,用平板振捣器振实2~3遍,振实后厚度为150mm。
(四)、质量控制:
1.材料试验:水泥:以同一水泥厂、同品牌、同强度等级、同以出场编号,每≤200t为一验收批;砂子:同一产地、同规格每≤600t为一验收批;石子:同一产地、同规格每≤600t为一验收批;粉煤灰:以连续供应相同等级的≤200t为一验收批;混凝土:每一工作台班、每≤100m3,为一验收批,取样不得少于一组(三块);其中见证试验数量不得少于30%。
坍落度检测:每工作台班不的少于两次,并作好记录。
按照规范(GB50204-92)要求进行混凝土强度统计评定。
2.质量标准
在施工过程中,设专人对孔径、孔深、桩(孔)垂直度、桩位偏差、原材料配比、提升速度、成桩长度及桩径等参数进行检查,并填写CFG桩施工质量检查记录表;保证各项指标均符合设计和规范要求。
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允许偏差项目:桩垂直度误差:≤桩长的1%;桩径误差:≤10mm;
桩位偏差:≤1/2桩径。
(五)、沉降观测:
1.由北京市勘测设计研究院负责工程的沉降观测。
2.在基础底板施工施工时埋设沉降观测点。
3.等地下室结构施工完2层(地下室共3层)开始观测,以后每月2次,竣工后半年一次。做好沉降观测记录。
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