载体桩在工程中的实际应用.pdf

到材
2014年第4期
2014年8月
Sichuan Building Materials
第40卷总第180期
D)O1:10.3969/j.isn.1672-4011.2014.04.035
载体桩在工程中的实际应用
邓科,邓涛
(中国市政工程中南设计研究总院,湖北武汉430010
摘要:载体桩是一种用干硬混凝土和填料,利用锤
击对上体进行加的新型体。具有节省造价,方便施ェ,3载体桩技术优势
保护环境等优点。本文介绍了载体桩的受力原理和技术优
1)改变了传统的地基设计理念,将桩体与当地的地质
势。开以工程实例讨论教体柱的设计方式,施工注意事项条件结合起来,使地基处理得到优化。
及检测方法
2)降低工程总造价。使甲方和施工方都能节约成本。
关键词:载体桩;实际运用
3)单桫竖向承载力高,可以达到同桩径、桩长的普通
中图分类号:TU476
文献标志码:B
灌注桩承载力的3~4倍
文章编号:1672-4011(12014)04-0080-02
4)施工中可以消耗大最的建筑垃圾,节约混凝土使用
载体桩定义
量,十分环保。
载体桩是由混凝上柱身和载体构成的性,而载体是由4工程简介
凝土、夯实填充料和挤密土体构成。
4.1工程概况
载体桩作为一种新桩体,它打破传统设计理念,选择
下部稳定,土性较好的土层(如粉土、砂土等)作为被加固
黄石市西塞水厂工程位于黄石西塞水厂斜对面,处于
上层,利用柱锤冲击成孔,对周围上体进行挤密加固,改
河酉路的东北側,此工程有一座折板絮凝、平流沉淀池
变了桩和地基土的关系,使被挤密土层加固坚硬。对柱端
总平而尺寸为98.55mx17.7m,地而式水池为现浇混凝
结构。座落丁第①层耕植上层上.,由于此上层地基承载力
进行连续填料,夯实操作,并用三击贯入度作为控制指标太低,必须进行基础处理
(三击贯入度为锤重35kN.落距6.0m,自由落体时贯入4.2地质概況
深度),再填以干硬性混凝上,使桩端以下上体得到最有效
的加固挤密,形成依次由干硬性混凝土、填充料、挤密土
①层:耕植土。灰黄色、灰色。以粉质粘土和粘土及
体形成的载体,再放置钢筋笼、灌注混凝上或放入预应力粉土为主。孔隙半大,厚度1.0-1.3m
管节而成(也可不配置钢筋)。载体桩示意图见图1
2层:黏土夹粉质黏土、粉土、粉砂。浅黄色为主,
次为黄色。可塑性为主,主要为黏土、夹部分粉质黏土和
粉上及粉砂,厚度约5.8~7.1m。fak=110kPa
③)层:粉质黏上夹粉上、粉砂。灰色、深灰色。呈可
塑一软塑状,主要为粉质黏土、夹部分黏土和粉土及粉砂
混凝上
软弱上层
局部夹淤泥质上。厚度约4.6~5.5m。fak=90kPa
④层:粉砂、细砂夹粉质黏土、粉土。灰色、深灰色。
其充料
呈稍密一中密状,主要为粉砂利细砂,厚度约4.7~7.0m
被加固上层
120 kpa
⑤层:细砂夹粉砂、粉上。灰色、深灰色。呈中密状,
挤密上体
主要为细砂,最厚17.2m。fGak=246kPa。
情力上层
层:强风化砾岩。紫红色。呈角砾状,最厚3.0m。
图1栽体桩示意图
fak =500 kpa
场地地下水水位高层在18.4~16.77之间,平均高程
为17.81m。地下水对混凝土结构无腐蚀性
2载体桩受力原理
载体桩的受力类似扩展基础。当上部荷载传递到载体5載体桩设计与施工
后,通过干使性混凝土、填充料和挤密土体,应力逐级进5.1载体粧设计
行扩散,形成多级的扩展基础,最后将荷载传递到持力上
在对此构筑物地基处理方案的讨论中,我们考虑用载
层,极大提高了承载力,减少了基础变形。
体桩和砂石混合料换填炳种方式。
如果采用承台梁,下承载体桩,受力模型可叮以考虑为
在甲方对两种方式工程造价的预算中,载体桩以价格
条形基础受力;如果采川板下全部布置載体柱,受力模型低廉,施工方使,可以消耗建筑垃圾得到甲方采用
可以考虑为筏板基础受力。
1)单椪承载力计算。被加固土层为第①层耕植土层
作者简介:邓科(1977-)女,重庆人,工程师,本科,主要从事市政结
第②层粘土夹粉质黏土、粉土、粉砂层。柱端持力层为第
构设计工作
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起作用,即使个别上钉出现质量问题或失效,对整体也影时,则结构处丁极限平衡状态;当g,(R1,S,)<0时,则支护结
向不大。上钉技术还有一个非常重要的优点是,随时可以构破坏对于每一种破坏形式,结构破坏的概率就是其状态
很据现场开挖发现的土质情况和现场崯测的土体変形数据,函数x,(R,S2)<0出现的概率,用Pn表示其破坏概率,其表
修改上钉的间距和长度,如果出现不利情况,也能及时采达式为
取加固措施,避免出现大的事故。上钉支护施工在与现场
Pa=Pg,(R,S)<0]=(-B,)
小(B,)
测量监控结合的前提下,比其他支扩有更高的安全程度
式中,B3为第i种失稳模式下的可靠指标;め(B,)为概率
分布函数
4土钉支护破坏形式
一个支护结构具有m种破坏形式时,由概率理论可
分析上钉支护结构的稳定性,首先需要分析其可能发知它的破坏概率为
生的破坏形式,而上钉支护结构的可靠度计算,就是针对
P)=PL(g1<0)U(2<0)U…U(gm<0)]
其可能发生的不同形式的破坏,根据其受力情况,建立极
据此可得到上钉支护抑结构多元体系失效概率的界限范
限平衡函数,从而进行概率预测。从整体稳定性角度分析、围为:
L:钉支护的失稳破坏可分为体外破坏和体内破坏
xPsP≤1-I(1-Pa
体外破坏形式又可分为三类:一是沿基坑底面的水平
滑动,即平移破坏;二是支护结构发生倾倒的破坏,即倾
式中,P分别指Pa(i=1,2,…,5)水平滑移、倾覆、墙
覆破坏;一是支护结构连同基底一定深度范围内的土体产下地基承载力不足、上钉拔出和沿破裂亩整体滑落的失效概
生整体挤滑的破坏,即挤滑破坏。
此种破坏形式为体内破坏。体内破坏的表现形式多种多样,6结论
破环时,岩土体破环面穿过加岡了的土体内部,则称
主要有:上钉端头与面板连接处破坏或面板破坏,由于上:
通过介绍传究定值分析法与可靠度分析法,并结合上
钉白身强度不足导致在最大拉力处出现的拉断破环,或者钊支护相关理论,论述了可靠度分析法可以较好地解决工
土钉在稳定区内因抗拔力不足而发生的拔出破坏,以及由程上随机性等不确定性问题,是深基坑工程研究和发展的
于土钉设计尺小、布置方式不合理等原因造成的内部将体方向
稳定性破坏。
参考文献
5土钉支护结构体系稳定性可靠度分析
I1 Wu T H. Kraft L M Safety Analysis of Slopes [J.Journal of the
土钉支护结构的破环形式主要有:平移、倾蒗、沿基
Soil Mechanics and foundation Enginccring. ASCD. 1