CFG桩复合地基检测及浅部断裂问题浅析
摘要:针对工程实例,对CFG桩复合地基承载力检测褥垫层铺设质量和厚度存在的问题进行了阐述和修正,并对CFG桩浅部断裂问题对复合地基承载力的影响进行了分析。
关键词:CFG桩复合地基 褥垫层 浅部断裂
1 引言
CFG桩复合地基是目前较为常用的一种地基处理措施,广泛的应用于多层、高层和超高层建筑物地基处理中[1]。笔者通过山东地区多个CFG桩复合地基现场检测工程中发现:现场技术人员对CFG桩浅部断裂问题的认识不足,耽误工期并造成了资源浪费。
2 褥垫层的作用及合理厚度选取
CFG桩复合地基中的褥垫层是由粗砂、中砂或碎石等粒状材料组成的散体垫层,通过设置褥垫层使桩土协同受力,减少基础底面的应力集中。工程经验及研究资料表明:①褥垫层厚度过小,易导致桩对基础产生显著的应力集中,且桩土承载能力不能充分发挥,易造成基础厚度增加、桩身断裂、桩数增加等问题;②褥垫层厚度过大,易导致桩土应力比接近于1,此时桩体承担的荷载较小,也就失去了复合地基中设置桩体的意义。因此,在CFG桩复合地基设计过程中合理确定褥垫层后度具有重要意义,结合大量工程经验,考虑到技术可靠、经济合理的要求,褥垫层厚度以10～30cm为宜[2]。
3 CFG桩浅部断裂的影响及处治措施
某高层居民建筑工程采用CFG桩复合地基,设计桩径500mm、桩长13m,采用C20混凝土,面积置换率8.16%,桩周以粉土为主。3#59桩、3#72桩因桩身浅部断裂,据低应变桩身完整性检测确定为Ⅲ类桩。为研究浅部断裂对其承载力的影响,进行了单桩复合地基静载荷试验,试验结果如图1～3所示。
依据规范规定[1],取沉降值为5mm时对应压力作为其单桩复合地基承载力特征值,因此3#72桩和3#59桩分别为315kPa、337kPa,能够满足设计要求(≥300kPa)。根据现场情况,本工程的桩身浅部断裂问题主要是由于清桩间土时造成的,因此施工过程中应加强对CFG桩浅部断裂的预防工作[3]。分析其中CFG桩浅部断裂对复合地基承载力影响:由于CFG桩复合地基以承担竖向荷载为主,复合地基中桩体与土及褥垫层共同受力,CFG桩只是增强体,对于浅部断裂但未脱开的桩体,其竖向承载力影响较小。可通过对CFG桩进行快速静压,将可能断裂并脱开的桩连接起来,保证复合地基中桩能有效传递竖向荷载。
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