經(jīng)驗交流:粉噴樁處理軟基路堤的理論和方法(四)

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(三)設(shè)計與調(diào)整
    1.設(shè)計原則
    情況,是通過對設(shè)計參數(shù)或指標(biāo)的調(diào)整,使樁的應(yīng)力、樁間土的應(yīng)力和復(fù)合地基沉降均在允許限值內(nèi)達到盡可能大,即“用足”,而又“不超” 。首先根據(jù)規(guī)范進行設(shè)計,并計算n,如果n值過大,需要在沉降限值內(nèi)進行調(diào)整,以發(fā)揮土的承載力。
    2.設(shè)計調(diào)整方法
    (1)“規(guī)范”的計算公式可表現(xiàn)為如下形式;
    fspk= mRa/Ap+β(1-m)fsk…………(1)
    Ra1= ηfcu Ap…………(2)
    Ra2 =Up qsiLi+αApqp………(3)
    式中:
    Ap――樁的截面積(m2)
    Up――樁周長(米)
    η――樁身強度折減系數(shù)(一般干法取η=0.2~0.3,濕法η=0.25~0.33);
    α¬¬――樁底土的承載力折減系數(shù)(一般取α=0.4~0.6,當(dāng)樁底質(zhì)量可靠時取0.4,反之取0.6);
    qsi――樁周第i層土的側(cè)摩阻力特征值;對于淤泥可取4~7kpa;對于淤泥質(zhì)土可取6~12kpa;對軟塑狀態(tài)的粘性土可取10~15kpa;對可塑狀態(tài)的粘性土可取12~18kpa。
    qp――樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值(kpa),可按著現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2002或《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTJ024-85的有關(guān)規(guī)定確定。
    fspk――復(fù)合地基承載力特征值(pka)
    fsk――處理后樁間土承載力特征值(pka),宜按地區(qū)經(jīng)驗取值,如無經(jīng)驗時可取天然地基承載力特征值
    Ra 、Ra1 、Ra2――單樁豎向承載力特征值(KN)
    fcu――與攪拌樁樁身水泥土配比相同的室內(nèi)加固土試塊(邊長為70.7mm或者50mm的立方體),在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下90d齡期的立方體抗壓強度平均值(pka)即無側(cè)限抗壓強度;在沒有90d齡期的可以利用下列公式換算
    fcu7 =(0.47~0.63)fcu28 , fcu14=(0.62~0.80)fcu28, fcu60=(1.15~1.46)fcu28,
    fcu90=(1.43~1.8)fcu28, fcu90 =(2.37~3.73)fcu7, fcu90 =(1.73~2.82)fcu14 ;其中fcu7、 fcu14、fcu28、fcu60、fcu90 分別為7、14、28、60、90d齡期的水泥土的無側(cè)限抗壓強度
    β――樁間天然地基土承載力折減系數(shù);規(guī)范規(guī)定:宜按地區(qū)經(jīng)驗取值,如無經(jīng)驗時可取0.1~0.4~0.95,當(dāng)樁端土未經(jīng)修正的承載力特征值大于樁周土的承載力特征值的平均值時(例如穿透樁),可取0.1~0.4,差值大時取低值;當(dāng)樁端土未經(jīng)修正的承載力特征值小于或等于樁周土的承載力特征值的平均值時(例如懸浮樁),可取0.4~0.95,差值大時或者設(shè)置褥墊層時取大值。
    m――面積置換率
    n――樁長范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)
    Li――樁長范圍內(nèi)第i層土的厚度(米)
    (2)根據(jù)n值調(diào)整設(shè)計的基本情況有兩種:
    其一,當(dāng)根據(jù)設(shè)定的fspk和m,由(1)式求得Ra后,在代入(3)式求L時,可將Ra2 =(0.7~0.8)Ra值代入,即可降低地基對樁支承的安全系數(shù),使L調(diào)整減小,樁的承載力降低而下刺量增大,n值減小。
    其二,當(dāng)設(shè)計L時,由(3)式求得Ra2后,令Ra=(1.2~1.3)Ra2代入(1)式計算調(diào)整減小的m值(此時fcu不變)。這樣做實際上是提高了fcu值〔若將Ra1=(1.2~1.3)Ra2代入(2)式, Ra1值提高,也就是fcu的提高。實際進行調(diào)整計算時逆序應(yīng)用這一過程〕。樁身強度提高使樁的下刺入量增大,n減小