高灵敏度土有哪些
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我们反复强调“概念为先,机理为本”。
认识岩土工程中的概念,要从“机理”出发,才能避免一些低级错误。
![高灵敏度](upload/caoyao/15378477184044552079a3d.jpg)
在竖向荷载作用下,建筑地基可选用:天然地基、刚性桩复合地基、复合桩基、桩基承载力。天然地基指荷载完全由浅层土体承担,如图(a)。复合地基与复合桩基,在竖向荷载作用下其本质是浅层土和深度土体,通过竖向增强构件(素混凝土刚性桩或者加钢筋笼的混凝土桩)的协调,一起发挥作用,如图(b)、(c)。桩基指竖向荷载完全由基桩承担,通过桩侧摩阻力和桩端阻力传递到深层土体,如图(d)。
表 给出各类地基承载力计算的系数范围。比较这些计算式可以发现,浅层地基土的发挥率是其中的要点。高灵敏度土有哪些。
刚性桩复合地基降低浅层土承载力发挥率,用CFG桩弥补承载力不足,这就表明,使用少量CFG桩不能提高地基承载力,可能会降低地基的“计算承载力”。对于粉砂、细砂(不包含很湿和饱和时的稍密状态),ηb=2.0,ηd=3.0;中砂、粗砂、砾石和碎石土,ηb=3.0,ηd=4.4,采用CFG处理后按现有规范计算,ηb=0,ηd=1.0,“计算承载力”将严重偏低,为达到同等的承载力需要布置较多素混凝土桩。
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![高灵敏度](upload/caoyao/1537847718446e3d70ebebf.jpg)
复合地基与复合桩基,是浅层土和深度土体一起发挥作用。当浅层土体自身稳定性较差,则不能参与协同作用,因此也不能“复合”。这样的土体有:新近填土(未压实)、欠固结土、液化土、湿陷性土、高灵敏度软土、淤泥及淤泥质土等。工程中应避免在这类场地使用刚性桩复合地基。
![高灵敏度](upload/caoyao/1537847718424ae39291fcc.jpg)
据笔者统计,已有多个淤泥及淤泥质土中的刚性桩复合地基项目,在施工中由于对土体扰动后,使淤泥土产生流动,从而推毁桩体,使得工程桩全部报废。高灵敏度土有哪些。
在液化土中采用刚性桩复合地基,当前也存在不少。地震中液化土失效,竖向荷载将全部由CFG桩承担;此外液化土与非液化土界面处有水平位移突增现象,使得素混凝土桩承受极大强迫变形,从而宜导致破坏。现有振动台试验表明即使非液化土中的CFG桩在大震下也不能保证处于弹性状态,那么在液化土中破坏则难以避免。
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在湿陷性土中采用刚性桩复合地基,也屡见不鲜。传统的湿陷性地基土常采用浅层换填三七灰土(保留深层湿陷性土),并采取适当的(有组织)排水措施,可保障建筑物下地基土的水稳性。随着建筑物荷载增加,需要提高地基承载力。在诸多提高地基土承载力措施中,CFG桩并不能较好的达到这个目标。CFG上覆砂石褥垫层,是良好透水层,使湿陷性土极易遭遇降水而湿陷。湿陷后的土体不仅不能提供土反力,更不利的是反而要对桩体产生负摩阻力,使得桩体承受更大的荷载,其结果(1)桩体压碎;(2)建筑物沉降加大,局部湿陷严重则差异沉降较大。
在欠固结土中采用强夯置换复合地基,也常被推荐。需要强调的是,强夯应首先解决土体的欠固结性质,然后才能通过置换提高其承载力;如果仅仅在夯坑位置强夯,并未对整个场地范围内的欠固结土进行加固,置换后的桩间土体仍然欠固结,那么“复合地基”的承载力是不可靠的,图为某工程强夯漏夯引发的墙体倾斜和局部开裂。
以下为一个不符合土力学基本原理的工程实例。高灵敏度土有哪些。
某工程多层建筑地上11层,一层地下室。
根据《岩土工程勘察报告》,③层粉土具有Ⅰ级非自重湿陷性,湿陷起始压力从34~200 kPa不等,一般在110kPa左右。地基湿陷量小于50mm,可按一般地区设计。本次勘察,干法钻进35m未见地下水。根据历年近场区工程勘察资料,近年最高水位埋深在40m左右。
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筏板尺寸为16m x 60m,埋深3m,坐落在③层粉土上部,距④层细砂约3.5m左右。
=150+0.3x18x(6-3)+1.5x18x(3-0.5)=233.7kPa
上部结构荷载压力p=12x18=216kPa。地基土承载力满足要求。
为改善地基土的不均匀性,推荐采用素混凝土桩复合地基,穿透③层粉土,以④层细砂为桩端持力层,桩长5m。本层承载力特征值fak=150kPa;根据《湿陷性黄土地区建筑规范》3.0.1,建筑物分类为乙类。
主楼部分底板面积为960m2,筏板下天然地基承载力特征值150kPa,桩长5m,承载力特征值383kN。桩间土承载力折减系数β=0.90。
,可以解得m=0.0180,需要137根。
要与天然地基达到同等承载力,需要的置换率为:
在超过这个m0后,多余的CFG桩才能提供额外的地基承载力。
说明:在非自重湿陷性场地采用CFG桩,桩间土承载力发挥系数0.9,表明土体将来承担荷载可能达到0.9x150kPa=135kPa,仍然大于110kPa。在地表水作用下可能湿陷,其结果是所有荷载将由CFG承担,大大降低了地基强度的安全系数,存在安全隐患。
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