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1、水泥搅拌桩复合地基承载力研究10页word文档水泥搅拌桩复合地基承载力研究其实,任何一门学科都离不开死记硬背,关键是记忆有技巧,“死记”之后会“活用”。不记住那些基础知识,怎么会向高层次进军?尤其是语文学科涉猎的范围很广,要真正提高学生的写作水平,单靠分析文章的写作技巧是远远不够的,必须从基础知识抓起,每天挤一点时间让学生“死记”名篇佳句、名言警句,以及丰富的词语、新颖的材料等。这样,就会在有限的时间、空间里给学生的脑海里注入无限的内容。日积月累,积少成多,从而收到水滴石穿,绳锯木断的功效。 第卷第3期要练说，得练听。听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一级水平的语言。我

2、在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿的注意。当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。平时我还通过各种趣味活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的能力，强化了记忆，又发展了思维，为说打下了基础。 2019年9月我国古代的读书人

3、,从上学之日起,就日诵不辍,一般在几年内就能识记几千个汉字,熟记几百篇文章,写出的诗文也是字斟句酌,琅琅上口,成为满腹经纶的文人。为什么在现代化教学的今天,我们念了十几年书的高中毕业生甚至大学生,竟提起作文就头疼,写不出像样的文章呢?吕叔湘先生早在1978年就尖锐地提出:“中小学语文教学效果差,中学语文毕业生语文水平低,十几年上课总时数是9160课时,语文是2749课时,恰好是30%,十年的时间,二千七百多课时,用来学本国语文,却是大多数不过关,岂非咄咄怪事!”寻根究底,其主要原因就是腹中无物。特别是写议论文,初中水平以上的学生都知道议论文的“三要素”是论点、论据、论证,也通晓议论文的基本结构

4、:提出问题分析问题解决问题,但真正动起笔来就犯难了。知道“是这样”,就是讲不出“为什么”。根本原因还是无“米”下“锅”。于是便翻开作文集锦之类的书大段抄起来,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不参考作文书就很难写出像样的文章。所以,词汇贫乏、内容空洞、千篇一律便成了中学生作文的通病。要解决这个问题,不能单在布局谋篇等写作技方面下功夫,必须认识到“死记硬背”的重要性,让学生积累足够的“米”。 岩土力学R0d【ands0dMeelmaiNa.3S.2019,1U4-水泥搅拌桩复合地基承载力研究郑刚姜忻良一(天津大学建筑工程学院30072)U|摘要根据室内模型试验和现场载荷试验,对水泥搅拌桩复台地基承

5、载力的确定进行了分析,证明从提高承载力角度来说,过分增加桩长是无意义的,桩长主要是用来控制变形.对水泥搅拌桩复舍地基承载力的确定和优化设计提出了建议.关键词复合地基;承载力;水泥搅拌桩;模型试验;荷载试验分类号i:广一1前言在确定水泥搅拌桩单桩承载力时,是按刚性桩的原理来计算桩侧摩阻力和端阻力,而计算复合地基沉降时,其基本假定为桩与桩间土变形是协调的,桩土之间不存在相对滑移,这其实是将水泥土类半刚性桩视为柔性桩.两者之间存在着力学概念上的不一致.为了提高单桩承载力,有时设计人员将桩长增加至lOm以上,并按刚性桩方法来计算单桩承载力.复合地基承载力通常是通过现场载荷试验来确定的,其确定方法是按变

6、形控制,并规定取沉降S=o.004一o.01B(B为荷载板的宽度)时所对应的荷载作为承载力基本值,或按规范规定的复合地基承载力计算公式计算:I=m+卢(1一m.?(1)式中m为置换率;为搅拌桩单桩承载力标准值;A为搅拌桩截面积;.为天然地基承载力标准值;.为复合地基承载力标准值;为桩间土承载力折减系数.对于值,当桩端土为软土时,可取0.51.O;当桩端土为硬土时,可取0.10.4:当不考虑桩间软土的作用时,可取零.因此,无论采用载荷试验还是式(1)来确定复合地基承载力.对桩间土天然地基承载力的取用,与天然地基取沉降S=0.02B时所对应的荷载作为承载力基本值,三者取用天然地基承载力的标准是不一

7、致的.以桩间土天然地基载荷试验的荷载.沉降曲线(图1)来说,三者取用的是不同沉降对应的承载力,可以说,存在着概念的混乱.lIll尸umP图1桩间土承载力的确定Detexmimtiafthehca曲词2室内模型试验为了研究水泥土类半j性桩桩土接触面与刚性桩桩土接触面荷载传递特性的差异,作者设计了图2所示的桩土接触面荷载传递试到稿日期:2019-07.23.郑刚.男.32岁,副教授,从事岩土工程教学与研究第3期郑剐等:水泥搅拌桩复合地基承载力研究土体桩体图2桩土接触面荷载试验Fig.2Modeltest0fload廿:moftheinte,ffa0fpi1e-,Ariasoil验.模型桩桩径6or

8、一,高度为150illin,桩体分别为C20素混凝土和水泥掺入比为18%的水泥土.试验箱由钢板制作,试验箱平面尺寸为1(DOfm1X800fm1.内填150illin厚的粉质粘土.土样在铺填以前进行了凉干粉碎,然后分层抛洒铺填,覆盖无纺布并压上钢板后,按35%含水量浇水并在2kPa荷载下固结15天,再钻孔成桩.本试验的素混凝土桩模拟钻孔瘫注桩的施工过程:第一种,先在土中成孔,孔径为60n,再用钻孔瘫注桩旅工现场收集的泥浆倒入孔中浸泡3O分钟后将泥浆漏放干净,紧接着浇瘫素混凝土成桩.经测试,孔壁泥皮厚度为12mm;第二种,成孔后直接灌入混凝土,模拟干法成孔灌注桩.本试验中的半刚性桩是水泥土搅拌桩

9、.在土中成孔后填入现搅拌均匀的水泥土并适当压实,以模拟水泥搅拌桩成桩过程中的轻微挤土作用.为便于加载,在桩体中埋入了铁丝并引出桩体下端,保证铁丝埋设位置正好处于桩中心.试验加载是在桩下端预留铁丝上连接足够大的容器,通过量杯加水来加载.为了保证桩体下端不与钢板卡住,在成桩后立即将桩体下端钢板以上10nn高度内桩体半径减小5illin.在桩顶安设百分表测量桩顶竖向位移.以在某一级荷载作用下桩体位移不能收敛为判断桩侧摩阻力达到极限的标准.试验过程中保持土体顶面2kPa固结荷载不变,加载试验在成桩28天后进行.图3为刚性桩和水泥土桩不同龄期的荷载传递曲线.图中横坐标表示桩体下端旅加的荷载,纵坐标表示桩

10、体在荷载作用下的位移.从试验结果可以得出以下几点认识:(1)水泥土桩由于搅拌较为均匀,水泥掺入比又较高,28天龄期时的桩土接触面荷载传递情况与干法成孔瘫注桩情况较为接近;试验水泥土搅拌桩极限侧摩阻力高于湿法成孔(有泥皮)灌注桩极限侧摩阻力,略高于干法成孔瘫注桩极限侧摩阻力.钻孔瘫注桩干法成孔极限侧摩阻力高于湿法成孔的极限侧摩阻力.PIkN图3桩土接触面荷载传统试验曲线ng3Curveloadtrarleroftheintea:facepwithd(2)在试验条件下,由于土体固结压力较小,土体压缩模量较低,刚性桩和半刚性桩桩体模量相对于土体压缩模量都较高,两者的桩土接触面荷载传递没有大的差别,均

11、表现出一定的桩土接触面相对滑移现象.由此可以认为.当采用水泥土搅拌桩等半刚性桩加固软土地基时,在满足一定的条件时,可以将半刚性桩视同刚性桩桩体来计算桩侧摩阻力.(3)28天龄期时水泥土半刚性桩极限侧摩阻力高于瘫注桩的极限侧摩阻力.对湿法成孔灌注桩估计是瘫注桩桩周软弱泥皮的存在所致;干法成孔灌注桩因为成孔时因桩周土岩土力学2019芷体发生松弛,而且水泥硬化导致桩身收缩,也削弱了侧摩阻力.实际工程中水泥土搅拌桩没有表现出高于灌注桩的承载力主要是因为水泥掺量低(通常为土天然重度的10%一20%),实际施工时水泥浆与土很难充分搅拌均匀,因而决定了桩身强度低,水泥土弹性模量也相对较低,试桩时容易发生材料

12、破坏或桩身压缩量太而达到复合地基载荷试验终止加荷的标准.3现场复合地基承载力试验前面提到复合地基的优化设计问题,涉及到复合地基的基本的概念.采用复合地基的目的:一是提高承载力,从满足承载力的角度来说,当桩长大于某个长度以后,存在无数不同的桩长都能满足预定的承载力要求;二是减小地基压缩量,即减小基础沉降,通过对主要压缩层进行加固,提高复合土体的平均压缩模量,达到减小沉降的目的.由于基底下附加应力随深度的增加而减小,因此,对附加应力较大的土层进行加固和对附加应力已较小的土层进行加固其意义是不同的.而附加应力的扩散深度是与基础底板宽度和附加应力的太小有关.鉴于研究人员对单桩的有效桩长研究多数是针对单

13、桩,没有考虑基础板的影响,为了研究桩长对实际基础下复合地基承载力的影响,作者在天津华苑居住区二期工程五区设计了两幢六层砖混住宅楼,采用筏板基础,同一幢楼下采用了两种桩长,进行了八组复合地基试验,结果见表l,表2及图4和图5表1华苑小区绮华里13楼复合地基静载荷试验沉降量(rim)表Table1Theresulthtestof13h,ilai,l3楼与l6楼紧邻,根据勘查报告,二者地质条件基本相同.从试验结果看,当桩长超过有效长度以后,复合地基承载力并不随桩长增加而增加.根据复合地基载荷试验来确定复合地基承载力时,由于主要是采用变形控制来确定,当载荷板尺寸为1mxlm时,对应于载荷板沉降为410

14、nn(即5=0.0040.0l,为载荷板宽度)时的荷载即为复合地基承载力.以B34号桩为例,假定桩土应力比为4,第3期刚等:水泥搅拌桩复合地基承载力研究O,0100】50201950P,kr图413楼复合地基荷载试验曲线Fig4Ctm,e0fcompositefodafionbearingt050】00I,02019卯P,kII图516楼复台地基荷载试验曲线Fig.5Curve唧0tBfoundalonbeoJitest则在荷载为150kPa时,桩顶荷载P为75kN,在假定桩端土反力为零,桩身弹性模量为100lVlPa,忽略桩周土的侧向约束作用时,则桩Dr身压缩量为=3m已远远超过sIm值.这

15、说明,类似水泥土搅拌桩的半刚性桩,虽然可以按桩来计算单桩承载力,但由于桩身模量较刚性桩低很多,往往在单桩承载力极限值完全发挥以前,桩顶沉降就(包括桩身压缩量)已超过s值.这说明,靠增加桩长来提高复合地基承载力(按荷载试验来确定)是有限的,而增加置换率则是提高承载力的有效途径.从变形设计的角度来说,桩长往往由建筑物的允许沉降量来确定.必须指出,上述分析中并没有考虑桩端沉降,在考虑到s远远小于发挥端阻力所需要的较大的沉降,说明端阻力的贡献是不能发挥的,同样,如果把长桩视为两段短桩,下面一段对上面一段提供的端阻力也是不能考虑的.这就是单桩有效桩长的原理.作者在华苑设计的搅拌桩复合地基,根据上述理论,

16、采用了短桩,以提高置换率来获取承载力,长桩则用来控制沉降,长短结合,既节约造价,又提高了桩的利用率.4复合地基桩间土承载力的确定前面提到了几种桩间土承载力取用的标准存在不致,其一为:天然地基承载力确定与复合地基承载力确定采用的沉降标准不一致,其二为:公式(1)考虑了类似刚性桩的群桩效应和桩问土分担外荷载问题.在工程实践中,常常在基础底板与搅拌桩桩顶之间设置2OO500的砂垫层,利用桩顶对垫层的向上刺人来强迫桩间土发挥承载力,这就使荷载由承台(或荷载板)向桩土的传递发生了变化:无垫层时,荷载首先主要由桩体承担,随着沉降增大,桩问土反力才逐渐增大;而设置垫层后,主要荷载由桩间土承担,当桩顶垫层被充

17、分挤出和压密后,桩体才更多地承担增加的荷载.即使桩端处于硬土层时,复合地基上建筑物沉降量通常大于40mtn,由于垫层的存在,足以使桩问土发挥承载力.这个变化由作者在同一试验场地进行的有无垫层的复合地基载荷试验结果得到证明.试验采用了2m2m的荷载板,桩体采用420tm沉管灌注桩(这是作者为验证垫层作用而进行的试验,详细结果将另文讨论),桩长12m,桩顶与基础板之间采用2OO一厚砂垫层.有无垫层时的荷载一沉降关系相差很大,其原因是垫层的有无改变了承台(荷载板)荷载向桩土传递的规律.在采用静载荷试验确定复合地基承载力时,由于采用P.为复合地基承载力标准值,由图1可见,桩问土承载力实际上只利用了很小

18、的一部分.桩问土承载力的利用程n482一一一目日0I岩土力学2019度对复合地基的造价影响巨大,因此,必须对设置垫层以后复合地基承载力的确定进行深人的研究.5结论根据水泥土桩模型试验和现场试验结果的分析,可以认为:(1)对水泥土类半刚性桩,其桩土接触面荷载传递与刚性桩荷载传递特点并无很太差别;单桩承载力可按类似刚性桩的桩体侧摩阻力计算方法来设计.但单桩承载力受有效桩长的上限限制.(2)靠增加桩长来提高承载力的作用是有限的,应按建筑物的允许沉降来确定桩长,即加固深度.(3)单纯从提高复合地基承载力的角度来说,提高桩身强度和置换率对提高承载力更为有效.(4)复合地基在确定桩间土承载力的取值时,与天

19、然地基承载力的确定标准不一致,对地基处理造价影响巨太.(5)设置褥垫层以后,基础向桩土传递荷载的规律发生了变化,故复合地基承载力确定方法尚需深入研究.参考文献1中华人民共和国行业标准:建筑地基处理技术规范(JGJ7991).199241462段继伟.龚晓南,曾国熙.水泥搅捧桩的荷载传递规律岩土工程.1994,16(4):】83王朝东,阵静曦.关于水泥搅拌桩有效桩长的探讨岩土力学,1996,17(3):43474贵勤发等,桩长及水泥掺人量对柔性桩承载力的影响岩土力学.2019,l8(1):5459ResearchontheBearingCapacityofCementTreatedComposi

20、teFoundation略J/arg(c喀ecivil蛐.Univtity,3OOO72)AltraetThedetermination0fthecapacitycementtwatedc0mp皤foundafiisdledbyo0血1gmodel吲andfieldbe啦test.Reeuitsshowthatthele.goementtreatedcolumnismly靶rthePE?lie8eu1删】eIlt.The旺.e蠲ivcler_gth0fclumnhasnotreefor印ha地iIl邑thebeIIgc印竹0fthe.Fiay.&学0ll0fthedesign0ftreatedcomtefoondionis%捌.K毋皿pc南珏如.be啦eatcity,c衄删treated,udel,beng