樁端持力層對(duì)CFG樁復(fù)合地基休止期影響分析

許 蓁 蓁

(中國有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710054)

樁端持力層對(duì)CFG樁復(fù)合地基休止期影響分析

許 蓁 蓁

(中國有色金屬工業(yè)西安勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710054)

以西安市北郊某建設(shè)項(xiàng)目為例，結(jié)合場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，對(duì)復(fù)合地基的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行了介紹，分析了樁端持力層對(duì)CFG樁復(fù)合地基休止期的影響，得出了一些有意義的結(jié)論，為類似樁基設(shè)計(jì)提供參考。

CFG樁，復(fù)合地基，樁端持力層，休止期

0 引言

水泥粉煤灰碎石樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁(簡稱CFG樁)，樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基[1]。

目前，規(guī)范對(duì)休止期的要求中考慮土地層影響的僅包括樁基礎(chǔ)及部分復(fù)合地基，而對(duì)于應(yīng)用更為廣泛的CFG復(fù)合地基休止期籠統(tǒng)的規(guī)定為28 d[1，2]，并未考慮地層的影響，但在實(shí)際工程中，不同的地層條件對(duì)于CFG樁復(fù)合地基休止期的影響非常明顯，且目前對(duì)休止期的研究多集中于軟土地區(qū)或擠土樁等[3，4]，對(duì)CFG樁復(fù)合地基尚未涉及，本文以西安市北郊某建設(shè)項(xiàng)目為例說明，在CFG樁復(fù)合地基休止期的規(guī)定中引入樁端持力層的影響是必要的。

1 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

建設(shè)場(chǎng)地位于西安市北郊，地貌單元屬渭河Ⅰ級(jí)階地。建設(shè)場(chǎng)地主要地層埋藏條件詳見表1。

表1 建設(shè)場(chǎng)地主要地層巖性

2 復(fù)合地基設(shè)計(jì)概況

根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的不同荷載要求，場(chǎng)地內(nèi)共布置3種不同樁長的CFG樁復(fù)合地基，采用長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝。具體概況見表2。

表2 CFG樁復(fù)合地基概況

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 不同樁端持力層休止期對(duì)比

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在建設(shè)場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了多組復(fù)合地基承載力靜載試驗(yàn)，其中配重采用混凝土試塊，反力系統(tǒng)采用工字鋼梁，加、卸載及數(shù)據(jù)采集采用JCQ-503D全自動(dòng)載荷儀。

為對(duì)比不同的樁端持力層對(duì)靜載試驗(yàn)穩(wěn)定時(shí)間的影響，選取休止期為15 d時(shí)樁端持力層分別為粉質(zhì)粘土、中砂及圓礫的CFG樁復(fù)合地基承載力靜載試驗(yàn)s—lgt曲線進(jìn)行對(duì)比分析，具體見圖1(為保證圖件清晰，圖中僅列出最后一級(jí)荷載所對(duì)應(yīng)的s—lgt曲線)。

由圖1可以看出，雖然樁端持力層為粉質(zhì)粘土的CFG樁復(fù)合地基承載力要求最低，但其沉降穩(wěn)定所需時(shí)間卻是最長的，而樁端持力層為圓礫的CFG樁復(fù)合地基承載力要求最高，但其沉降穩(wěn)定所需時(shí)間卻是最短的，樁端持力層為中砂的居中，這說明樁端持力層對(duì)休止期的影響是明顯的，具體表現(xiàn)為：樁端持力層土的顆粒越粗，休止期越短，樁端持力層土的顆粒越細(xì)，休止期越長，這與灌注樁基礎(chǔ)及振沖碎石樁復(fù)合地基等的規(guī)律是一致的。

3.2 樁端持力層為砂層時(shí)休止期分析

當(dāng)樁端持力層都為砂層時(shí)，隨機(jī)挑選了四組CFG樁分別在休止期為10 d，15 d，21 d及28 d時(shí)對(duì)靜載試驗(yàn)的s—lgt曲線進(jìn)行了對(duì)比分析，具體見圖2(為保證圖件清晰，圖中僅列出最后一級(jí)荷載所對(duì)應(yīng)的s—lgt曲線)。

由圖2可以看出，當(dāng)休止期為10 d時(shí)，靜載試驗(yàn)的s—lgt曲線末端下降明顯，沉降未達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，說明休止期過短，復(fù)合地基承載力未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，分析認(rèn)為這一方面是因?yàn)樾葜蛊谶^短，樁周擾動(dòng)土體的固結(jié)尚未完成，沒有達(dá)到新的應(yīng)力平衡；另一方面也與樁身材料齡期不足，尚未完全凝固有關(guān)。而當(dāng)休止期達(dá)到15 d時(shí)，其靜載試驗(yàn)s—lgt曲線顯示復(fù)合地基承載力能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但復(fù)合地基的沉降量顯著大于休止期為21 d及28 d，而當(dāng)休止期達(dá)到21 d時(shí)，其靜載試驗(yàn)s—lgt曲線與休止期為28 d時(shí)的曲線差別非常小，說明復(fù)合地基承載力在15 d時(shí)，復(fù)合地基承載力雖達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但還有進(jìn)一步增加的空間，延長休止期至21 d后，復(fù)合地基承載力已基本達(dá)到最大值，繼續(xù)延長休止期對(duì)工程實(shí)際意義不大。

4 結(jié)論與建議

1)樁端持力層對(duì)CFG樁復(fù)合地基休止期的影響是明顯的，樁端持力層土的顆粒越粗，休止期越短，樁端持力層土的顆粒越細(xì)，休止期越長。2)當(dāng)本建設(shè)場(chǎng)地樁端持力層為砂層時(shí)，CFG樁復(fù)合地基休止期取15 d是適宜的。3)如休止期過短，復(fù)合地基承載力未能得到完全發(fā)揮，會(huì)人為降低復(fù)合地基承載力，造成工程浪費(fèi)；適當(dāng)延長休止期，可以使CFG樁復(fù)合地基承載力得到充分發(fā)揮，但如休止期過長，對(duì)工程實(shí)際意義不大，反而會(huì)延長檢測(cè)周期，增加工程成本。4)限于試驗(yàn)數(shù)量及試驗(yàn)場(chǎng)地，本文僅說明了在CFG樁復(fù)合地基承載力靜載試驗(yàn)中考慮樁端持力層的影響是必要的，下一步工作應(yīng)繼續(xù)積累數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，并將該規(guī)律應(yīng)用到實(shí)際檢測(cè)工作中。

[1] JGJ 79—2012,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JGJ 106—2003,建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 喻文勤.飽和軟土中擠土樁休止期的探討[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù),2002(4):73-76.

[4] 葉 彬,蔣 軍,胡 琦.預(yù)應(yīng)力管樁單樁極限承載力時(shí)效性研究[J].低溫建筑技術(shù)，2005(2):66-68.

Analysis of the effect of pile end bearing layer on the interrupting period of the composite foundation with Cement-Fly ash-Gravel piles

Xu Zhenzhen

(Xi’anEngineeringInvestigationandDesignResearchInstituteofChinaNonferrousMetalsIndustry,Xi’an710054,China)

Taking some construction program in Xi’an as the example, the paper introduces the design for the composite foundation by combining with the engineering geological condition, analyzes the influence of the bearing course at pile end on resting phase of CFG pile’s composite foundation, and achieves some conclusion, so as to provide some reference for design of some similar pile foundations.

CFG pile, composite foundation, bearing course at pile end, resting period

1009-6825(2015)28-0079-02

2015-07-26

許蓁蓁(1973- )，女，碩士，工程師

TU473.1

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