地基的沉降計(jì)算方法畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 背景和意義1</p><p>　　1.2 本論文的主要工作2</p><p>　　2 軟土地基處理方法4</p><p>　　2.1 樁板

2、結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.2 深層攪拌法6</p><p>　　2.3 水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）15</p><p>　　2.4 樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)23</p><p>　　3 復(fù)合地基變形的計(jì)算29</p><p>　　3.1 復(fù)合地基變形計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式29</p><p&

3、gt;　　3.1.1 加固區(qū)變形量的計(jì)算29</p><p>　　3.1.2 樁端下臥層沉降計(jì)算29</p><p>　　3.1.3 CFG樁復(fù)合地基壓縮模量的計(jì)算31</p><p>　　3.2 分層總和法32</p><p>　　3.3 附加應(yīng)力的計(jì)算方法33</p><p>　　4 樁板結(jié)構(gòu)

4、沉降計(jì)算34</p><p>　　4.1 沉降控制標(biāo)準(zhǔn)34</p><p>　　4.2 ZK標(biāo)準(zhǔn)荷載34</p><p>　　4.3 樁板結(jié)構(gòu)代表性斷面的地質(zhì)條件34</p><p>　　4.4 樁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料35</p><p>　　4.5 樁板結(jié)構(gòu)沉降計(jì)算35</p><

5、;p>　　5 CFG樁沉降量計(jì)算41</p><p>　　5.1 CFG樁結(jié)構(gòu)代表性斷面的地質(zhì)條件41</p><p>　　5.2 CFG樁的設(shè)計(jì)資料42</p><p>　　5.3 沉降計(jì)算44</p><p>　　5.4 CFG樁沉降量計(jì)算45</p><p>　　5.4.1 不同高度

6、路基、路塹附加應(yīng)力計(jì)45</p><p>　　5.4.2 高度2m路堤的沉降計(jì)算46</p><p>　　5.4.3 高度分別為2.7m、4m、6路堤沉降量計(jì)算51</p><p>　　5.4.4 路塹沉降計(jì)算52</p><p>　　5.5 土層壓縮模量對(duì)工后沉降的影響56</p><p>　　6

7、地基處理方法的施工工藝62</p><p>　　6.1 樁板結(jié)構(gòu)施工62</p><p>　　6.1.1 施工總程序62</p><p>　　6.2.2 施工方法62</p><p>　　6.3.3 檢測(cè)與監(jiān)測(cè)65</p><p>　　6.2 水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）65</p>

8、<p>　　6.2.1 施工工藝的選擇65</p><p>　　6.2.2 施工前的準(zhǔn)備工作66</p><p>　　6.2.3 CFG樁施工66</p><p>　　6.2.4 施工順序的選擇67</p><p>　　6.2.5 施工監(jiān)測(cè)67</p><p>　　6.2.6 施工注意

9、事項(xiàng)68</p><p><b>　　結(jié) 論69</b></p><p><b>　　致 謝70</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)71</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　

10、1.1 背景和意義</p><p>　　我國(guó)鐵路正在實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，新建高速鐵路客運(yùn)專線和改造既有鐵路提速建設(shè)方興未艾，由于高速行車要求其提供一個(gè)高平順和穩(wěn)定的軌下基礎(chǔ)，控制變形是路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，以往，對(duì)路基可能產(chǎn)生的變形可能認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為路基只要能保證一定的強(qiáng)度，不致發(fā)生穩(wěn)定性破壞，就滿足要求，事實(shí)證明，路基變形是制約列車速度的重要因素之一，在低速清況下，路基變形造成的影響不太突出，即便有不均勻沉降，對(duì)于低速

11、情況行車并不構(gòu)成嚴(yán)重影響，可以通過(guò)起道作業(yè)改善這一問(wèn)題，這也是長(zhǎng)期以來(lái)路基不在重視的一個(gè)癥結(jié)所在，在高速情況下，路基在重復(fù)荷載作用下所產(chǎn)生的累計(jì)沉降和不均勻下沉所造成的軌道不平順將嚴(yán)重影響列車運(yùn)行速度，舒適度和線路養(yǎng)護(hù)工作量，此外，高速行車過(guò)程中路基所產(chǎn)生的彈性變形直接反映到軌面的彈性變形，對(duì)列車的高速走行條件也有重要的影響，彈性變形過(guò)大則行車速度不能提高，因而變形問(wèn)題成為高速鐵路路基的主要控制因素。</p><p&

12、gt;　　路基沉降變形主要包括：列車行使中對(duì)路基面的彈性變形；長(zhǎng)期行車引起的基床積累下沉（塑性變形）；路基本體土及地基的壓縮下沉。</p><p>　　參考國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)可知，列車行使中彈性變形，運(yùn)營(yíng)階段的塑性變形及路基填土壓實(shí)下沉，只要滿足基床及路基本體填筑材質(zhì)，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，其值都是有限的，而且也可得到控制，因此，如何控制地面的沉降變形特別是工后沉降值，關(guān)鍵在與控制支承路基的地基的沉降，現(xiàn)代鐵路修筑經(jīng)驗(yàn)表明：作為支承

13、路基的地基不允許發(fā)生地基破壞，也不允許發(fā)生不適應(yīng)使用要求的沉降量和沉降速率。以往的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，多只考慮對(duì)地基不允許發(fā)生地基破壞，而對(duì)變形雖有一定要求，但是沒(méi)有一定的重視，我國(guó)鐵路路基主要病害現(xiàn)象是下沉問(wèn)題，因填土壓實(shí)度不夠造成之外，不少也是基底變形所致，特別是長(zhǎng)期困擾我國(guó)的軟土地基修筑路基所存在的不斷下沉病害問(wèn)題。</p><p>　　隨著客運(yùn)專線的大規(guī)模建設(shè)開展，地基沉降變形控制問(wèn)題越來(lái)越得到建設(shè)著的重視，地基沉

14、降變形標(biāo)準(zhǔn)也也經(jīng)歷了認(rèn)識(shí)，實(shí)踐，再認(rèn)識(shí)的發(fā)展歷程，沉降控制標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高，客運(yùn)專線路基工程設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)“先進(jìn)，成熟，安全，可靠，經(jīng)濟(jì)”的原則。高速旅客列車要求路基軌下基礎(chǔ)提供高平順的軌道系統(tǒng)，按照（京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定），路堤基底以下25米壓縮層內(nèi)的地基土不符合基底條件（對(duì)武廣線主要事粘性土，標(biāo)準(zhǔn)比貫入阻力大于1.2MPa，地基容許承載力不小于0.15MPa）時(shí)，應(yīng)做工后沉降分析，路基工后沉降不大于2cm。另外，再鋪設(shè)無(wú)喳軌道的路基地段

15、，軌道高度調(diào)節(jié)器要求路基工后沉降量不應(yīng)大于2cm。</p><p>　　從德國(guó)針對(duì)我國(guó)高速鐵路設(shè)計(jì)咨詢的成果來(lái)看，德法強(qiáng)調(diào)控制路基的不均勻沉降，對(duì)于無(wú)喳軌道路基，德國(guó)有更為嚴(yán)格的要求，要求路基的差異沉降為零，由于中德兩國(guó)的國(guó)情不同，德國(guó)采用較長(zhǎng)的施工周期來(lái)達(dá)到工后沉降為零的目的（德國(guó)200km左右的高速鐵路的工期可達(dá)到5-8年），而我國(guó)只能采用金錢換時(shí)間的辦法來(lái)來(lái)盡量消除工后沉降的影響（加大對(duì)地基的處理力度）工后

16、沉降2cm的指標(biāo)相對(duì)而言較嚴(yán)格，如何確保路基沉降變形滿足設(shè)計(jì)要求成為路基工程的重點(diǎn)課題，特別是深厚軟土路基。常規(guī)方法很難滿足工后沉降的要求，迫切需要逐步引入新型的更為有效的路基處理方法。</p><p>　　武廣鐵路客運(yùn)專線是《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中第一批經(jīng)國(guó)務(wù)院審批立項(xiàng)的鐵路客運(yùn)專線，也是我過(guò)鐵路目前開工建設(shè)的線路里程最長(zhǎng)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高，投資最多的客運(yùn)專線，全長(zhǎng)995公里，工程投資930億元，建設(shè)期4年半，根據(jù)鐵

17、道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心《武廣客運(yùn)專線初步設(shè)計(jì)中間審查意見》（初稿）精神，武漢至廣州客運(yùn)專線正線軌道采用無(wú)喳軌道，無(wú)喳軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及線下基礎(chǔ)技術(shù)要求，執(zhí)行相應(yīng)的無(wú)喳軌道設(shè)計(jì)技術(shù)條件，其中DK2062+260-DK2064+265區(qū)段，上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層及坡洪積層粉質(zhì)粘土和軟土，軟土厚3-40m，目前國(guó)內(nèi)對(duì)不同類型的軟土特性及其工程措施已有研究，但對(duì)高速鐵路尤其是武廣這種在深度和分布上差異性很大的軟土還沒(méi)有深入的研究。</p>

18、;<p>　　1.2 本論文的主要工作</p><p>　　本論文主要研究武廣客運(yùn)專線地基的處理技術(shù)及沉降計(jì)算分析，按照《京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》，設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h的客運(yùn)專線，路基工后沉降不應(yīng)大于2cm，武廣（武漢-廣州）客運(yùn)專線設(shè)計(jì)時(shí)速為300km/h以上，要求全線一次性鋪設(shè)無(wú)喳軌道，其部分區(qū)段為深厚軟土地基，并且松軟土及其表層硬殼分布不均勻，傳統(tǒng)的固結(jié)排水法相對(duì)來(lái)說(shuō)難以控制路基的工后

19、沉降，這時(shí)地基處理工程措施方案和施工機(jī)具的選擇帶來(lái)難題，本文針對(duì)武廣客運(yùn)專線采用的不同工程措施進(jìn)行分析研究，提出了不同的地基的沉降計(jì)算方法。本文開展了以下工作：</p><p>　?。?） 收集資料，研究軟土的性質(zhì)，軟土地基常用的處理方法，對(duì)軟土地基采用地基加固并進(jìn)行沉降量的計(jì)算；</p><p>　?。?） 對(duì)武廣客運(yùn)專線采用樁板結(jié)構(gòu)加固和CFG樁進(jìn)行加固；</p><

20、;p>　?。?） 對(duì)不同高度的路堤、路塹采用不同的樁長(zhǎng)加固，計(jì)算沉降量，并求出每種路堤、路塹所需的最佳的樁長(zhǎng)；</p><p>　　（4）分析軟土不同的壓縮模量，采用不同的樁長(zhǎng)進(jìn)行加固時(shí)的沉降量變化；</p><p>　　（5）介紹了樁板結(jié)構(gòu)和CFG樁結(jié)構(gòu)的施工方法和施工主意事項(xiàng)。</p><p>　　2 軟土地基處理方法</p><p&

21、gt;<b>　　2.1 樁板結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　樁板結(jié)構(gòu)是適用于處理深厚軟土地基的一種路基結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)再德國(guó)鈕倫堡-英戈?duì)柺┧馗咚勹F路及荷蘭-比利時(shí)高速鐵路軟土地質(zhì)情況復(fù)雜的線路上應(yīng)用，取得了成功，但是我國(guó)鐵路，尤其是高速客運(yùn)專線中采用樁板結(jié)構(gòu)處理深厚軟土地基尚屬首次，其結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)方法等都需要進(jìn)行研究確定，該結(jié)構(gòu)主要由鋼筋混凝土樁基和鋼筋混凝土承臺(tái)板組成，其主要的工作

22、機(jī)理是：通過(guò)承臺(tái)將上部荷載傳遞到樁體，樁體把荷載擴(kuò)散到樁間土，下臥層或樁基層巖石層，從而達(dá)到控制軟土路基沉降及變形破壞的目的。因而它是一種新型結(jié)構(gòu)。</p><p>　　樁板結(jié)構(gòu)是一種較為靈活的結(jié)構(gòu)形式，大致可以分為一下三種：</p><p><b>　　（1）獨(dú)立墩柱式</b></p><p>　　獨(dú)立墩柱式樁板結(jié)構(gòu)為樁基與承臺(tái)板直接相連的結(jié)

23、構(gòu)，承臺(tái)板直接固結(jié)或鉸接于</p><p>　　樁上，此時(shí)承臺(tái)板為多跨連續(xù)雙向板結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　?。?）托梁式</b></p><p>　　托梁式有樁基，托梁于承臺(tái)板三部分組成，托梁連續(xù)架于橫向樁基上，其上再與承臺(tái)板相連，樁基與托梁固結(jié)，承臺(tái)與托梁固結(jié)或鉸接，此時(shí)承臺(tái)板為多跨連續(xù)的單向板，再局部活載作用下為雙向板。</p

24、><p><b>　?。?）復(fù)合式</b></p><p>　　復(fù)合式則為獨(dú)立墩柱式和托梁式的組合結(jié)構(gòu)，中跨采用獨(dú)立墩柱式，而邊跨采用的是托梁式。</p><p>　　三種樁板結(jié)構(gòu)有很多共性又格有其特點(diǎn)，其中，獨(dú)立墩柱式板體不單縱橫兩方向，而且視支撐情況可以任意方向共同受力，托梁式板則主要縱橫兩方向受力，其設(shè)計(jì)較獨(dú)立墩柱式簡(jiǎn)單，總體來(lái)講，托梁式樁板

25、結(jié)構(gòu)形式相對(duì)來(lái)講要簡(jiǎn)單，是典型的梁式結(jié)構(gòu)，有利于設(shè)計(jì)和推廣。</p><p>　　武廣客運(yùn)專線樁板結(jié)構(gòu)擬采用托梁式，具體結(jié)構(gòu)見圖2-1。承臺(tái)板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，托梁為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，樁基為鉆孔灌注樁，樁與托梁要固結(jié)，1#，4#托梁與承臺(tái)板搭接，2#，3#托梁與承臺(tái)板固接，通過(guò)構(gòu)造縫措施減小了收縮徐變，溫度應(yīng)力的影響。</p><p>　　考慮工程技術(shù)條件等因素，樁板結(jié)構(gòu)采用三跨為一聯(lián)，

26、相鄰聯(lián)處共用托梁和樁基，從而避免了懸挑段易受列車荷載沖擊破壞的不利影響，相鄰聯(lián)的板間橫向預(yù)留2cm寬的伸縮縫，考慮到溫度應(yīng)力，收縮徐變以及施工的難易（主要是模板的安置，拆除以及混凝土的澆注等）等因素，樁板結(jié)構(gòu)跨度不易過(guò)大，參照鐵路橋板中最大板跨不易超過(guò)10m的原則，綜合考慮軌道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，伸縮縫設(shè)置以及方便施工等因素，跨度采用5m，</p><p>　　考慮雙線行車對(duì)板的動(dòng)力作用問(wèn)題，承臺(tái)板采用上下行線雙板分隔設(shè)

27、置，以降低橫向撓曲變形，減小單線過(guò)車對(duì)樁板結(jié)構(gòu)整體使用性能的影響，承臺(tái)板的寬度模擬路肩寬度和軌道寬度等確定，其寬度采用2×4.99m（雙線），中間預(yù)留2.0cm構(gòu)造縫，承臺(tái)板幾何尺寸主要是對(duì)承臺(tái)板高度的優(yōu)化，關(guān)于承臺(tái)板的高度，參照鐵路橋規(guī)中鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁高度取值，造價(jià)較為合理的取0.8m</p><p>　　托梁的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為10.4m，即再每隔板的外側(cè)加寬20cm；托梁的寬度設(shè)計(jì)為1.6m，當(dāng)托梁高度

28、在0.7-1.2范圍內(nèi)，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，為降低結(jié)構(gòu)造價(jià)，從高度考慮，設(shè)計(jì)托梁高度選用1.0m.</p><p>　　樁基設(shè)計(jì)要包括：樁經(jīng)，樁長(zhǎng)和樁間距等，樁板結(jié)構(gòu)樁間距確定為線間距，即5.0m，綜合考慮方便施工和經(jīng)濟(jì)節(jié)約兩方面因素，樁徑設(shè)計(jì)為1.0m，樁長(zhǎng)應(yīng)考慮承載力和變形兩方面的要求，并通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和施工能力考察最終確定。</p><p>　　2.2 深層攪拌法</p>&

29、lt;p><b>　?。?）概述</b></p><p>　　深層攪拌法[2]是用于加固飽和軟粘土地基的一種較新的地基處理方法。它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械邊鉆邊往軟土中噴射漿液或霧狀粉體，在地基深處就地將軟土和固化劑（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，使噴入軟土中的固化劑與軟土充分拌和在一起，由固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理——化學(xué)作用，形成抗壓強(qiáng)度比天然土強(qiáng)度

30、高得多，并具有整體性、水穩(wěn)性的水泥加固土樁柱體，由若干根這類加固土樁柱體和樁間土構(gòu)成復(fù)合地基。</p><p>　　所謂“深層”攪拌法是相對(duì)“淺層”攪拌法而言的。最初的淺層攪拌加固法深度一般小于1～3m。后來(lái)隨著加固技術(shù)的發(fā)展，淺層攪拌法逐步發(fā)展成在含水量高得軟土地基中原位進(jìn)行加固處理，處理深度一般為3～4m，對(duì)于處理深度小于2m的就稱為表層處理，是從路基穩(wěn)定方法中發(fā)展而來(lái)的，即先在軟土中散布石灰或水泥等粉體固結(jié)

31、材料，再將其卷入土中混合攪拌，而深層攪拌法用特制的攪拌機(jī)械，一般能使加固深度都大于5m，國(guó)外最大加固深度可達(dá)60m。</p><p>　　深層攪拌法適應(yīng)于軟土地基的加固。如沿海一帶的海濱平原、河口三角洲、湖盆地周圍、山間谷地等沉積的河海相軟土，對(duì)在這類沉積厚度大、含水量高（一般在60﹪～80﹪，高者達(dá)100﹪～200﹪），孔隙比大于1.0，抗剪強(qiáng)度低，壓縮性高，滲透性差的軟土地區(qū)進(jìn)行建筑時(shí)，通常都需要進(jìn)行地基處理

32、。深層攪拌法是一種有效的地基處理方法，它具有成樁效率高、成本低、施工占地面積小、不使施工現(xiàn)場(chǎng)周圍遭受污染、并且施工過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音等特點(diǎn)，特別適合于建筑物較為密集的地域施工和加固，尤其對(duì)20m深度范圍內(nèi)沒(méi)有理想持力層的軟土地基處理效果更為顯著。近二十年來(lái)，這種技術(shù)在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　?。?）發(fā)展歷史與現(xiàn)狀</p><p>　　早在二次世界大戰(zhàn)后，美國(guó)就成功研

33、制水泥深層攪拌法，制成水泥土樁稱為就地?cái)嚢铇叮∕ixing in-place Pile），即從不斷回轉(zhuǎn)的羅旋轉(zhuǎn)中空軸的端部向周圍已被較松的土中噴射水泥漿，經(jīng)葉片的攪拌而形成水泥土樁，樁徑0.3～0.4m，長(zhǎng)度10～12m。1953年日本從美國(guó)引進(jìn)水泥深層攪拌法，繼而又開發(fā)出以螺旋鉆機(jī)為基本施工機(jī)械的CSL法和MR-D法。CSL法和MR-D法都是采用螺旋鉆桿上帶有特殊形狀的攪拌翼片，并通過(guò)鉆桿供給水泥漿，與土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌而成。到了本世紀(jì)6

34、0年代，日本和瑞典分別開發(fā)研制成功一種用于加固深層軟土的方法——深層攪拌法，可用來(lái)處理地下深部的河流沖積軟土、湖沼和海底極軟的沉積土，以及河道兩岸的超軟吹填土，甚至新近沉積的淤泥等。一般采用的固化劑均為水泥漿和石灰粉。1967年，瑞典BPA公司提出粉體噴射攪拌法（Dry Jet Mixing）加固軟土地基，即將生石灰與粘土原位攪拌以形成具有較高強(qiáng)度的石灰柱體，這標(biāo)志著粉體噴攪技術(shù)的誕生。1971年瑞典的Lindent-Aliamt公司進(jìn)

35、行了第一次石灰樁的試驗(yàn)。1974年該技術(shù)正式獲得專利，并進(jìn)入工程實(shí)踐。而同在1967年，</p><p>　　近十年來(lái)，深層攪拌法加固技術(shù)發(fā)展迅速。目前，按照固化材料的種類可分為水泥系深層攪拌（噴射水泥漿或霧狀水泥粉體）和石灰系深層攪拌（噴射霧狀石灰粉體）等；若按噴射材料的形態(tài)可分為漿液噴射深層攪拌（噴射水泥漿等）和粉體噴射深層攪拌（噴射霧狀石灰粉體或水泥粉體、石灰水泥混合粉體等）。</p><

36、;p>　　粉噴樁的歷史并不長(zhǎng)，它是在攪拌樁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。這兩種工法合在一起，有時(shí)被稱為深層攪拌法。這兩種方法的原理都是通過(guò)機(jī)械的原位攪拌，將原粘土的原狀結(jié)構(gòu)破壞，再用石灰、水泥等粘結(jié)材料，以粉狀或漿狀噴入深層軟土，形成新的復(fù)合體，最終提高了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。</p><p>　　粉噴樁主要應(yīng)用于軟土地基的處理，粉噴樁在施工時(shí)常用的粘結(jié)材料有石灰、水泥等。隨著現(xiàn)代大型工程的增多，對(duì)地基要求不斷提高，粉

37、噴樁大部分采用水泥作為凝結(jié)材料。</p><p>　　深層攪拌法對(duì)于處理有機(jī)質(zhì)土、粉質(zhì)土和粘質(zhì)土都有較好的處理效果，由于深層攪拌法施工速度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)地面隆起、不排污、不污染環(huán)境及對(duì)相鄰建筑物無(wú)不利影響等，所以粉噴樁在地基加固、基坑支擋結(jié)構(gòu)等多方面得到廣泛的應(yīng)用。近年來(lái)，隨著高速鐵路、公路的大量修建，在我國(guó)各省特別是沿海地區(qū)，粉噴樁已被廣泛地用于各種軟基處理中。實(shí)踐證明，噴粉攪拌樁加固軟土地基能夠有效地

38、減少和控制沉降量及工后沉降量，與其它軟基處理方法相比，具有無(wú)法替代的優(yōu)越性。然而，粉噴樁處理軟基在設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)及檢測(cè)方法等方面尚不完善，因此在一定程度上又限制了它的發(fā)展。</p><p>　　我國(guó)于20世紀(jì)70年代末致力于這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)并應(yīng)用于工程實(shí)踐中。1977年由冶金部建筑研究總院和交通部水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和機(jī)械研制工作，1978年底制造出我國(guó)第一臺(tái)雙攪拌軸、中心管輸漿、陸上型的深層攪拌機(jī)，1

39、980年在上海軟土加固工程正式采用并獲得成功。1980年初，天津市機(jī)械化施工公司與交通部一航局科研所等單位引進(jìn)開發(fā)成功單攪拌軸、葉片輸漿型深層攪拌機(jī)。1983年鐵道部第四勘察設(shè)計(jì)院開始進(jìn)行噴石灰粉攪拌法研究，并獲得成功，不久應(yīng)用于噴水泥粉深層攪拌。目前深層攪拌法可分為噴漿深層攪拌法合噴粉深層攪拌法兩種，其中噴漿深層攪拌法在建筑地基處理中應(yīng)用較廣，而噴粉深層攪拌法則在道路工程中廣泛應(yīng)用。</p><p><b

40、>　?。?）工程應(yīng)用情況</b></p><p>　　深層攪拌水泥土樁問(wèn)世以來(lái)，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛。</p><p>　　國(guó)外的深層攪拌機(jī)械采用了高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了施工監(jiān)控的自動(dòng)化，確保了施工質(zhì)量，目前尚未見到失敗的工程例證。其工程應(yīng)用中，設(shè)計(jì)方法比較保守，置換率高達(dá)40﹪～80﹪，樁體設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值一般不超過(guò)0.6MPa。</p><p>　　深層攪

41、拌水泥土樁在我國(guó)應(yīng)用10余年來(lái)，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，形成了我國(guó)的特色。深層攪拌樁率先用于10層綜合樓的地基處理，大量用于8層左右的多層建筑物地基處理以及道路工程中。根據(jù)我國(guó)國(guó)情開發(fā)的價(jià)格低、機(jī)型輕便的攪拌機(jī)械，在軟土地基加固中取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　90年代，我國(guó)的水泥土樁發(fā)展進(jìn)入高潮，除西北、西南、東北邊遠(yuǎn)地區(qū)以外，其它十幾個(gè)省、市、自治區(qū)，包括臺(tái)灣，都有應(yīng)用的實(shí)例，尤其以浙江、上海

42、、江蘇、廣東等省市應(yīng)用最多。冶金工業(yè)部、建設(shè)部以及專家、武漢、上海、福建、天津等先后頒布了行業(yè)規(guī)范及地區(qū)性規(guī)范（規(guī)定），成為當(dāng)前深層攪拌水泥土樁設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)已有粉噴樁加固軟弱地基的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范。鐵道部于1996年2月26發(fā)布，1996年4月1日實(shí)施的“四化建設(shè)噴攪法加固軟弱土層技術(shù)規(guī)范”（TB10113-96)，為鐵道部行業(yè)規(guī)范。上海市建設(shè)委員會(huì)于1994年12月頌布，19

43、95年4月1日實(shí)施的“上海市標(biāo)準(zhǔn)地基處理技術(shù)規(guī)范”中關(guān)于水泥土攪拌法章節(jié)，將攪拌樁分為“干法”和“濕法”.除施工不同外，其設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢測(cè)不予區(qū)別，這為上海地方規(guī)范。兩年后，即1997年4月28日，由上海市建設(shè)委員會(huì)發(fā)出“關(guān)于粉噴樁及探層攪拌樁在建筑工程地基處理中應(yīng)用問(wèn)題的通知”(滬建(97)第0372號(hào))，規(guī)定于1997年5月1日起報(bào)監(jiān)的工程，一律暫停地基處理中使用粉噴樁，主要原因是粉噴樁的噴粉控制及施工質(zhì)量有較多缺陷。后經(jīng)過(guò)多方科研機(jī)

44、關(guān)與廠家聯(lián)合，粉噴控制問(wèn)題已基本得到解決，如杭州森宇電控機(jī)械有限公司研制的FZ-1型噴粉記錄器，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)看巳基本趨于成熟。至于施工質(zhì)量，加強(qiáng)管理和采取有效措施應(yīng)該說(shuō)也能夠得以解決。然而通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鉆取芯和靜載荷試驗(yàn)及大量的工程實(shí)踐，對(duì)深部淤泥或淤泥質(zhì)粘土，其粉噴樁加固的效果并不理想。盡管采取了有效的粉噴記錄和嚴(yán)格的施工管理</p><p>　　在工程實(shí)踐中，由于我國(guó)攪拌機(jī)械的性能及施工監(jiān)控系統(tǒng)比較落后，加上操

45、作不認(rèn)真，設(shè)計(jì)理論不完善，工程中出現(xiàn)了不少事故，暴露了許多問(wèn)題。當(dāng)務(wù)之急是繼續(xù)完善和開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的攪拌機(jī)械，重點(diǎn)解決施工監(jiān)控系統(tǒng)裝置的研制。在設(shè)計(jì)理論上，雖然我國(guó)的科技人員進(jìn)行了大量的工作，在水泥土的基本性質(zhì)、臨界樁長(zhǎng)、固結(jié)特性、樁體動(dòng)測(cè)等方面取得了可喜的進(jìn)展，但缺少系統(tǒng)的研究，沒(méi)有揭示水泥土樁復(fù)合地基的應(yīng)力場(chǎng)和變形場(chǎng)，使設(shè)計(jì)水平停滯不前。當(dāng)今水泥土樁應(yīng)用繼續(xù)升溫，解決上述問(wèn)題意義重大。</p><p>　　

46、現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員主要關(guān)心的只是計(jì)量及平面位置是否正確，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。有很多影響粉噴樁施工質(zhì)量的因素未被注意，如樁體的復(fù)攪深度，在噴灰過(guò)程中是否出現(xiàn)?；业?，無(wú)法被管理人員了解。在驗(yàn)收階段一般采用壓樁頭的方法，這種方法只是一種事后的檢測(cè)方法，而且所檢驗(yàn)的只是樁體上部的強(qiáng)度，對(duì)樁體下部強(qiáng)度分布及強(qiáng)度大小，無(wú)法做出估計(jì)。同時(shí)在時(shí)間上也無(wú)法對(duì)粉噴樁的施工質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。這樣粉噴樁的施工質(zhì)量勢(shì)必會(huì)由施工人員的質(zhì)量意識(shí)及施工經(jīng)驗(yàn)決定。

47、</p><p>　　要保證施工質(zhì)量，必須注意工程的科學(xué)管理，嚴(yán)把質(zhì)量監(jiān)督關(guān)，在質(zhì)量控制上可以從兩方面入手：一是施工過(guò)程中的質(zhì)量控制，即找到能控制施工期間的進(jìn)尺速度與噴灰量的儀器，動(dòng)態(tài)地監(jiān)控這些參數(shù)，保證噴灰均勻而連續(xù)，使噴灰質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。二是成樁后的質(zhì)量檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題馬上進(jìn)行處理，對(duì)施工過(guò)程中的控制結(jié)果及時(shí)反饋，確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?。?）深層攪拌法的特

48、點(diǎn)及適用性</p><p>　　深層攪拌法加固軟土技術(shù)，其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　?、?深層攪拌法由于將固化劑和原地基軟土就地?cái)嚢杌旌?，因而最大限度地利用了原土，無(wú)須開采原材料，大量節(jié)約資源。</p><p>　?、?針對(duì)擬加固土質(zhì)和加固目的，可以自由選擇加固材料，包括水泥粉、水泥漿、石膏、礦渣、粉煤灰、砂或碎石粉末等，設(shè)計(jì)比較靈活。如果事先加以混合，可

49、以同時(shí)噴射兩種以上的混合加固材料。</p><p>　?、?可以自由選擇加固材料的噴入量，能適應(yīng)于多種土質(zhì)。</p><p>　?、?除機(jī)械擠土的夯實(shí)水泥土樁外，其施工工藝震動(dòng)和噪音很小，減少了對(duì)環(huán)境和原有建筑物的影響，可以在市內(nèi)密集建筑群中施工。</p><p>　?、?土體加固后重度 基本不變，對(duì)軟弱下臥層不致產(chǎn)生附加沉降。</p><p&g

50、t;　?、?與鋼筋混凝土樁基相比，節(jié)省了大量的鋼材，并降低了造價(jià)。</p><p>　?、?根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的需要，可靈活地采用柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形式。</p><p>　?、?施工速度快，國(guó)產(chǎn)的深層攪拌樁機(jī)每臺(tái)班（8h）可成樁100～150m。人工成孔夯實(shí)水泥土樁速度更快。</p><p>　?、?國(guó)產(chǎn)粉噴樁有一定的粉塵污染，采用水泥漿時(shí)亦有一些漿液污染。

51、日本等國(guó)采用了封閉的輸送供給系統(tǒng)，雨天也能施工，基本消除了環(huán)境污染。</p><p>　　深層攪拌法最適用于加固各種成因的飽和軟粘土。</p><p>　　國(guó)外使用深層攪拌法加固的土質(zhì)有新吹填的超軟土、泥炭土和淤泥質(zhì)土等飽和軟土。加固場(chǎng)所從陸地軟土到海底軟土，加固深度60m。國(guó)內(nèi)目前采用深層交辦法加固的土質(zhì)有淤泥、淤泥質(zhì)土、地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土和粉性土等地基（限于當(dāng)前

52、攪拌機(jī)械攪拌能力的限制）。加固場(chǎng)所已從陸地發(fā)展到海底軟土，加固深度一般可以達(dá)到18m。</p><p>　　深層攪拌法可用于增加軟土地基的承載能力，減少沉降量，提高邊坡的穩(wěn)定性，多數(shù)適用于以下情況：</p><p>　　① 作為建筑物和構(gòu)筑物的地基加固。</p><p>　　② 高速公路、鐵道和機(jī)場(chǎng)場(chǎng)道以及高填方路堤等。</p><p>　　

53、③ 進(jìn)行大面積地基加固，以防止深基坑開挖時(shí)坍塌、坑底隆起和減少軟土中地下構(gòu)筑物的沉降。</p><p>　?、?對(duì)深基坑開挖中的樁側(cè)背后的軟土加固，以增加側(cè)向承載能力；作為地下防滲墻，以阻止地下滲透水流。</p><p>　?。?）深層攪拌法的加固機(jī)理</p><p>　　深層攪拌法是用固化劑水泥漿和石灰與外加劑（石膏等）通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械輸入到軟土中并加以充分

54、拌和，固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理——化學(xué)作用，改變了原狀土的結(jié)果，使之硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥土和石灰土。由于土質(zhì)不同，其固化機(jī)理也有不同。</p><p>　　粉噴樁處治軟基屬于深層攪拌法中的一種，它是利用壓縮空氣向軟弱土層中輸送石灰、水泥等粉狀加固料，使其與原位軟弱土混合、壓密，通過(guò)加固料與軟弱土之間的離子交換作用、凝聚作用、化學(xué)結(jié)合作用等一系列物理化學(xué)作用，使軟弱土硬結(jié)成具有整體性、

55、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的柱狀加固土，它與原位軟弱土層組成復(fù)合地基，提高軟土地基承載力，減少地基沉降量。</p><p><b>　　粉噴樁的加固機(jī)理：</b></p><p>　?、?軟土與水泥的化學(xué)組成</p><p>　　土的化學(xué)成分因其成因的不同而有較大的區(qū)別。在我國(guó)沿海地區(qū)，特別是在河海、黃河、長(zhǎng)江、珠江、閩江、錢塘江的入?？诟浇?，土層大多屬

56、于近代沉積土層，在這些河流的下游流域，分布著含水量很高的軟粘土。習(xí)慣上，將淤泥、淤泥質(zhì)土以及大然強(qiáng)度低、壓縮性高的一般粘性土等軟弱土層統(tǒng)稱為軟土(Soft Soil)，它是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)生物化學(xué)作用形成，天然含水量大于液限、天然孔隙比大于1.0的粘性土。當(dāng)天然孔隙比大于或等于1.0而小于1.5時(shí)為淤泥質(zhì)土(Mucky Soil)；當(dāng)天然孔隙比大于或等于1.5時(shí)為淤泥(Muck)。軟土廣泛分布在我國(guó)東南沿海、內(nèi)陸平原

57、和山區(qū)，如廣東、上海、杭州、寧波、溫州、福州、廈門以及昆明和武漢地區(qū)。</p><p>　　軟土的一般特性是其有機(jī)含量較一般粘土高，以化學(xué)風(fēng)化形成的次生礦物組成，并以蒙脫石為主要成分，顆粒粒徑非常微小，在電子顯微鏡下呈片狀或磷片狀；表面帶有負(fù)電荷，與水有很強(qiáng)的相互作用；表面能大，對(duì)于海相沉積的軟土，所含的水分中有大量的硫酸鹽。</p><p>　　粉噴樁施工中用到的水泥一般為普通硅酸鹽水泥

58、，它是由硅酸鹽水泥熟料、石膏及混合材料等組成。其中硅酸鹽水泥熟料對(duì)水泥的性能起決定性作用。硅酸鹽水泥熟料由多種礦物組成，其實(shí)際礦物組成是相當(dāng)復(fù)雜的，是由多種礦物及中間物組成的聚合體 。硅酸鹽水泥熟料有代表性的組成礦物有下列四種:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣。此外，還含有少量的鈣礬石、玻璃相和游離的氧化鈣及氧化鎂 。</p><p>　　硅酸三鈣是硅酸盆水泥熟料的主要成分，其含量一般在15～65%左右。

59、硅酸三鈣是硅酸二鈣在1250℃以上時(shí)吸收游離的氧化鈣而形成的高溫化合物。當(dāng)水泥熟料急冷時(shí)，硅酸三鈣來(lái)不及分解.而以一種亞穩(wěn)定態(tài)存在下來(lái)。因此，從熱力學(xué)角度來(lái)看，常溫下硅酸三鈣處于高能狀態(tài)，具有較高的化學(xué)活性。硅酸三鈣的水化速度較快，水化產(chǎn)物的強(qiáng)度較高，是水泥早、中期強(qiáng)度的主要組成成分，對(duì)總強(qiáng)度的貢獻(xiàn)也較大。另外，硅酸三鈣對(duì)水泥其它性質(zhì)的影響也很大。</p><p>　　硅酸二鈣也是硅酸鹽水泥熟料的重要組成成分，其

60、含量一般在10～40%左右。硅酸二鈣晶格結(jié)構(gòu)隨環(huán)境溫度的變化而不同，由于水泥熟料的急冷，常溫下，硅酸二鈣處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，具有較高的水化活性。但硅酸二鈣的水化速度較慢，對(duì)水泥的早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)較小，其主要貢獻(xiàn)在水泥的中后期強(qiáng)度，水泥的最終強(qiáng)度在很大程度上取決于硅酸二鈣的含量和水化程度。</p><p>　　鋁酸三鈣在水泥熟料中含量一般在10%以下，但是鋁酸三鈣的水化速度非?？欤療岣?，是水泥早期強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn)者.但水

61、化鋁酸三鈣的耐腐蝕性較差，在環(huán)境中若存在硫酸鹽時(shí)，鋁酸三鈣可與硫酸鹽形成鈣礬石，產(chǎn)生非常大的體積膨脹。因此，當(dāng)水泥中鋁酸三鈣的含量較大時(shí)，水泥強(qiáng)度受硫酸鹽的影響極大.抗硫酸鹽腐蝕的能力相當(dāng)差。</p><p>　　鐵鋁酸四鈣的水化也是水泥早期強(qiáng)度的來(lái)源之一，它的水化速度非?？欤療岣?，是水泥抗折強(qiáng)度的主要貢獻(xiàn)者。</p><p>　?、?水泥加固土的原理</p><p

62、>　　軟土與水泥采用機(jī)械深層攪拌加固的基本原理是基于水泥加固土（即水泥土）的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。在水泥加固土中，由于水泥的摻量很少（僅僅占被加固土重的7﹪～20﹪），水泥水解和水化反應(yīng)完全是在有一定活性的介質(zhì)——土的圍繞下進(jìn)行，土質(zhì)條件對(duì)于攪拌樁樁身質(zhì)量的影響主要有兩個(gè)方面：一是土體的物理力學(xué)性質(zhì)對(duì)攪拌樁樁身水泥土攪拌均勻性的影響；二是土體的物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)樁身水泥土強(qiáng)度增加的影響。因此水泥土硬化速度緩慢且作用復(fù)雜，所以水泥加固土強(qiáng)度

63、增長(zhǎng)的過(guò)程也比較緩慢。</p><p>　?、?水泥的水解和水化反應(yīng)</p><p>　　普通硅酸鹽水泥主要是由氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫等組成，由這些不同的氧化物分別組成了不同的水泥礦物：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等。將水泥拌入軟土后，水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng)，生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣及水化鐵酸鈣等化合

64、物。</p><p>　　各自的反應(yīng)過(guò)程如下：</p><p>　　a.硅酸三鈣：在水泥中含量最高（約占全重的50﹪左右），是決定強(qiáng)度的主要因素。</p><p>　　b.硅酸二鈣：在水泥中含量較高（占25﹪左右），它主要產(chǎn)生后期強(qiáng)度。</p><p>　　c.鋁酸三鈣：占水泥重量的10﹪，水化速度最快，促進(jìn)早凝。</p>&l

65、t;p>　　d.鐵鋁酸四鈣：占水泥重量的10﹪左右，能促進(jìn)早期強(qiáng)度。</p><p>　　e.硫酸鈣：僅占水泥重量的3﹪，它與鋁酸三鈣一起與水發(fā)生反應(yīng)，生成一種被稱為“水泥桿菌”的化合物：</p><p>　　據(jù)X射線衍射分析可知，這種反應(yīng)迅速，反應(yīng)結(jié)果把大量的自由水以結(jié)晶水的形式固定下來(lái)，這對(duì)于高含水量的軟粘土的強(qiáng)度增長(zhǎng)有特殊意義。</p><p>　?、?

66、粘土顆粒與水泥水化物的作用</p><p>　　當(dāng)水泥的各種水化物生成后，有的自身繼續(xù)硬化，形成水泥石骨架；有的則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生反應(yīng)。</p><p>　　a.粒子交換和團(tuán)?；饔?lt;/p><p>　　水泥水化生成的凝膠粒子有強(qiáng)烈的吸附活性，能使較大的土團(tuán)粒進(jìn)一步結(jié)合起來(lái)，形成水泥土的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，并封閉各土團(tuán)之間的空隙，形成堅(jiān)固的聯(lián)結(jié)。從宏觀上看也

67、就是使水泥土的強(qiáng)度大大提高。</p><p><b>　　b.凝硬反應(yīng)</b></p><p>　　這些反應(yīng)生成的化合物在水中和空氣中逐漸硬化，增大了水泥土的強(qiáng)度。而且由于其結(jié)構(gòu)比較致密，水分不易進(jìn)入，從而使水泥土具有足夠的水穩(wěn)定性。</p><p><b>　　c.碳酸化作用</b></p><p&g

68、t;　　水泥水化物中游離的氫氧化鈣能吸收水中和空氣中的二氧化碳，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，生成不容于水的碳酸鈣。</p><p>　　這種反應(yīng)也能使水泥土增加強(qiáng)度，但增長(zhǎng)的速度較慢，幅度也較小。</p><p>　　從水泥加固土的機(jī)理分析可見，水泥加固土的強(qiáng)度主要來(lái)自水泥水化物的膠結(jié)作用，在水泥水化物中水化硅酸鈣對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)最大。另外對(duì)于軟土地基深層攪拌加固技術(shù)來(lái)說(shuō)，由于機(jī)械的切削攪拌作用，在水泥土

69、中不可避免的會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度較大的和水穩(wěn)定性叫好的水泥石區(qū)和強(qiáng)度較低的圖快區(qū)，兩者在空間相互交替，從而形成一種獨(dú)特的水泥石結(jié)構(gòu)。因此，水泥和土之間攪拌的越充分，土塊被粉碎的越小，水泥分布到土中越均勻，則水泥土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度離散性越小，其宏觀的總體強(qiáng)度也越高。</p><p>　?、?樁體強(qiáng)度及其影響因索</p><p>　　由于土和水泥水化物之間的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行緩慢，因此水泥土柱體的強(qiáng)度隨時(shí)間

70、增加不斷增長(zhǎng)。與普通混凝土相比，粉噴樁的樁體強(qiáng)度較低，一般設(shè)計(jì)樁體強(qiáng)度在1.0～4.OMPa之間，是普通混凝土的約1/10。</p><p>　　影響樁體強(qiáng)度的因素很多，但主要因素有:水泥摻合比、水泥標(biāo)號(hào)、齡期、土的含水量、土中有機(jī)質(zhì)含量、外摻劑及其土體圍壓等，其中以齡期、水泥摻合比、土的含水量影響最為顯著。</p><p>　　水泥摻合比對(duì)水泥上的強(qiáng)度影響較大，當(dāng)水泥摻合比小于5%時(shí)，水

71、泥土固化反應(yīng)很弱，水泥土比原狀土強(qiáng)度增長(zhǎng)甚弱，因此加固效果不明顯，當(dāng)摻合比超過(guò)20%時(shí)，水泥土強(qiáng)度增長(zhǎng)隨摻合比增加幅度減緩，費(fèi)用-效果比不合理，導(dǎo)致成本加大，或產(chǎn)生浪費(fèi)。</p><p>　　另外，加固土含水量對(duì)水泥土的強(qiáng)度有明顯影響，含水量愈小，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度愈大，反之，就愈小。當(dāng)含水量達(dá)到一定值后，按規(guī)范推薦的最大摻合比已經(jīng)不能保證達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，因此，從經(jīng)濟(jì)、合理、有效的角度，在保證水泥土樁強(qiáng)度滿足規(guī)范要

72、求的前提下，對(duì)于含水量較小的軟土可適當(dāng)降低摻合比，而對(duì)軟土含水量過(guò)大的軟土宜增加摻合比，最大摻合比可大于20%，具體摻合比的選用應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。</p><p>　?。?）深層攪拌法的加固效果</p><p><b>　?、?有硬殼層時(shí)</b></p><p>　　從加固效果看，當(dāng)淺部存在硬殼層時(shí)，其復(fù)合地基效果較好，處理后建筑物變形較小，一般

73、可控制在10cm以內(nèi)；而對(duì)于有些地區(qū)，由于淺部均存在較厚的吹填土，經(jīng)深層攪拌法加固后，其復(fù)合地基效果相對(duì)較差，處理后建筑物變形一般較大。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量利用淺部的硬殼層，或采取一定措施后使淺部形成一個(gè)硬殼層，以提高深層攪拌樁復(fù)合地基的效果。</p><p><b>　?、?有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)</b></p><p>　　當(dāng)有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)，會(huì)阻礙水泥水化反應(yīng)，影響水

74、泥土的強(qiáng)度增長(zhǎng)。對(duì)有機(jī)質(zhì)含量較高的明、暗濱填土及沖填土，在考慮采用深層攪拌法進(jìn)行加固處理時(shí)，應(yīng)予特別慎重對(duì)待。實(shí)踐表明，在這種情況下，即使在濱域內(nèi)加大樁長(zhǎng)，也仍然得不到理想的效果；但若采取提高置換率、增加水泥摻入量、長(zhǎng)短樁結(jié)合等措施，往往可使加固效果得到較明顯的提高。</p><p>　　當(dāng)用于處理泥炭土地基時(shí)，宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。</p><p><b>　?、?有侵蝕性環(huán)

75、境時(shí)</b></p><p>　　在某些軟土地區(qū)，地下水中有大量的硫酸鹽(如沿海海水滲入地區(qū))，硫酸鹽與水泥發(fā)生反應(yīng)，對(duì)混凝土具有結(jié)晶性侵蝕。使用普通水泥拌制的水泥土受硫酸鹽溶液侵蝕后會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶性開裂、崩壞而喪失強(qiáng)度。如選用抗硫酸鹽的水泥，使水泥土中產(chǎn)生的結(jié)晶膨脹物質(zhì)控制在一定數(shù)量范圍內(nèi)，則可大大提高水泥土的抗蝕性能。</p><p>　?、?存在不同成分的礦物質(zhì)時(shí)</p

76、><p>　　水泥加固土的室內(nèi)試驗(yàn)表明，有些軟土的加固效果較好，而有些不夠理想。一般認(rèn)為，含有高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好；而含有伊利石、抓化物和水鋁英石等礦物的粘性土，以及有機(jī)質(zhì)含童較高、酸堿度(PH值)較低的粘性土加固效果較差。</p><p>　　2.3 水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）</p><p><b>　?。?）概述&l

77、t;/b></p><p>　　水泥粉煤灰碎石樁[2]是由粉煤灰、碎石、石屑、砂石摻適量水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械在地基中制成的強(qiáng)度等級(jí)為C5～C25的高粘結(jié)強(qiáng)度的樁，簡(jiǎn)稱為CFG樁(Cement Fly-ash Gravel)。該種處理方法是通過(guò)在碎石樁體中添加以水泥為主的膠結(jié)材料，添加粉煤灰是為增加混合料的和易性并有低標(biāo)號(hào)水泥的作用，同時(shí)還添加適量的石屑以改善級(jí)配，使樁體獲得膠結(jié)強(qiáng)度，并從散體材料樁轉(zhuǎn)

78、化為具有某些柔性樁特點(diǎn)的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。</p><p>　　CFG樁復(fù)合地基成套技術(shù)，是在80年代由中國(guó)建筑科學(xué)研究院立題(建設(shè)部“七五”計(jì)劃課題)開始試驗(yàn)研究，1992通過(guò)了部級(jí)鑒定，1994年被建設(shè)部列為全國(guó)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，1995年被國(guó)家科委列為國(guó)家級(jí)全國(guó)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。1997年被列為國(guó)家級(jí)工法，并制定了中國(guó)建筑科學(xué)研究院企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已列入國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》

79、。為了進(jìn)一步推廣這項(xiàng)新技術(shù)，國(guó)家投資對(duì)施工設(shè)備和施工工藝進(jìn)行了專門研究，并列入“九五”國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，1999年12月通過(guò)了國(guó)家驗(yàn)收。</p><p>　　CFG樁一般根據(jù)工程地質(zhì)條件、地下水位等，采用錘擊、振動(dòng)沖擊沉管灌注樁及干(濕)作業(yè)成孔灌注樁，就地灌注樁施工工藝、施工設(shè)備進(jìn)行施工，CFG樁拌和料具有良好和易性、流動(dòng)性及容易灌注等特點(diǎn)，因而施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價(jià)低廉。該技術(shù)已在全國(guó)23

80、個(gè)省、市廣泛推廣應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該技術(shù)已在1000多個(gè)工程中應(yīng)用。近幾年來(lái)，CFG樁加固技術(shù)在高層、超高層建筑地基處理中也得到應(yīng)用，就目前掌握的資料，CFG樁可加固從多層建筑到30層以下的高層建筑，從民用建筑到工業(yè)廠房均可使用。另外還可用于高速公路的過(guò)人涵洞、管道和橋臺(tái)后過(guò)渡段等的地基處理。</p><p>　　CFG樁復(fù)合地基與碎石樁復(fù)合地基相比較，碎石樁系散體材料樁，樁本身沒(méi)有粘結(jié)強(qiáng)度，主要靠周圍土體的約

81、束形成樁體強(qiáng)度，并和樁間土組成復(fù)合地基共同承擔(dān)上部建筑的垂直荷載。土越軟對(duì)樁的約束作用越差。樁體強(qiáng)度越小，樁傳遞垂直荷載的能力越差。根據(jù)眾多工程實(shí)踐和對(duì)現(xiàn)行的碎石樁的比較，得到結(jié)果如表2-1所示。</p><p>　　表2-1 CFG樁復(fù)合地基與碎石樁復(fù)合地基的對(duì)比</p><p>　　在碎石樁體中，摻入適量石屑，粉煤灰和水泥加水拌和，制成一種粘結(jié)強(qiáng)度較高的樁，所形成的樁的剛度遠(yuǎn)大于碎石

82、樁的剛度，但和剛性樁相比剛度相差較大，它是一種具有高粘結(jié)強(qiáng)度的柔性樁。CFG樁、樁間土、褥墊層一起形成柔性樁復(fù)合地基。CFG樁與素混凝土樁的區(qū)別僅在于樁體材料的構(gòu)成不同，而在其變形和受力特性方面沒(méi)有太大的區(qū)別。</p><p>　　與樁基相比，由于CFG樁樁體材料可以摻人工業(yè)廢料粉煤灰不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，工程造價(jià)一般為樁基的1/3～1/2，還能減輕環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常顯著。隨著CFG樁

83、復(fù)合地基的推廣應(yīng)用，CFG樁復(fù)合地基技術(shù)也得到了發(fā)展，新型的CFG樁復(fù)合地基，如夯實(shí)擴(kuò)底CFG樁復(fù)合地基、帶承力盤的CFG樁復(fù)合地基等，以及與CFG樁復(fù)合地基聯(lián)合的地基加固技術(shù)，如強(qiáng)夯—CFG樁聯(lián)合加固復(fù)合地基、振動(dòng)擠密碎石樁與CFG樁復(fù)合地基聯(lián)合應(yīng)用處理地基、強(qiáng)夯置換CFG樁(墩)復(fù)合地基、鉆孔壓灌CFG樁復(fù)合地基、CFG樁—網(wǎng)復(fù)合地基等在工程實(shí)際中都得到了應(yīng)用與實(shí)踐。</p><p>　　總之CFG樁復(fù)合地基

84、是一種新型的地基加固處理方法，和其它傳統(tǒng)地基處理方法相比，CFG樁具有顯著的樁體作用、明顯的擠密作用、應(yīng)力集中與擴(kuò)散作用，復(fù)合地基承載力提高幅度大，變形小沉降穩(wěn)定快等特點(diǎn)，能有效的調(diào)整樁體應(yīng)力，充分發(fā)揮樁間土、樁體的承載力。</p><p>　?、?CFG樁的適用性</p><p>　　CFG樁復(fù)合地基既適用于條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、也適用于筏基、箱形基礎(chǔ)。就土性而言，適用于處理粘性土、粉土、

85、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土地基。即可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土。當(dāng)CFG樁用于擠密效果好的土?xí)r，承載力的提高既有擠密作用，又有置換作用；當(dāng)CFG樁用于擠密效果差的土?xí)r，承載力的提高只與置換作用有關(guān)。CFG樁和其它復(fù)合地基的樁型相比，它的置換作用很突出，這是CFG樁的一個(gè)重要特征。</p><p>　?、?CFG樁各種施工方法的適用性</p><p>　　CFG樁常用的施工方法

86、有振動(dòng)沉管成樁、螺旋鉆孔成樁、泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁以及長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁等。</p><p>　　各種施工方法各自有其自身的優(yōu)點(diǎn)和適用性，長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁適用于地下水位以上的粘性土、粉土和填土地基；泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁適用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石及礫石類土和風(fēng)化巖層分布的地基；長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁法，適用于粘性土、粉土、砂土分布的地質(zhì)條件及對(duì)噪音和泥漿污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地；振動(dòng)沉

87、管灌注成樁法，適用于粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、人工填土及無(wú)密實(shí)厚砂層的地質(zhì)條件。</p><p>　?。?）CFG樁的工作機(jī)理</p><p>　　CFG樁不同與碎石樁，是具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁，在外荷載作用下，樁身不會(huì)像碎石樁那樣出現(xiàn)鼓脹破壞，并可全樁長(zhǎng)發(fā)揮側(cè)摩阻力，樁落在好土層上具有明顯的端承力，樁承受的荷載通過(guò)樁周的摩阻力和樁端阻力傳到深層地基中，其復(fù)合地基承載力可大幅度提高。并且CFG

88、樁沒(méi)有像碎石樁那樣的臨界樁長(zhǎng)，它可以像剛性樁一樣把外荷載傳遞到深層地基。</p><p>　　水泥、粉煤灰、水灰比、石屑率對(duì)CFG樁模量的影響:</p><p>　　① 模量與泥粉比成正比關(guān)系，但當(dāng)泥粉比達(dá)到一定時(shí)，模量隨泥粉比增長(zhǎng)不明顯。這說(shuō)明在28天時(shí)，粉煤灰活性發(fā)揮作用，此時(shí)增加水泥用量效果不明顯。</p><p>　?、?模量與水灰比有關(guān)，在石屑率、水泥+粉

89、煤灰、泥粉比一定的條件下，只有當(dāng)水灰比適中時(shí)模量才達(dá)到最大，泥粉比在1左右時(shí)，模量較高，水灰比在0.9～1.4之間，模量較大。</p><p>　?、?模量與石屑率有關(guān)，在水泥+粉煤灰、泥粉比一定的條件下，當(dāng)石屑率在適當(dāng)范圍內(nèi)(28.6%)時(shí)混合料級(jí)配最好，強(qiáng)度最大，模量高。</p><p>　?。?）CFG樁加固機(jī)理</p><p>　　⑴ 褥墊層的加固作用<

90、;/p><p>　　CFG樁復(fù)合地基由樁、樁間土及褥墊層構(gòu)成，褥墊層將上部基礎(chǔ)傳來(lái)的基底壓力(或水平力)通過(guò)適當(dāng)?shù)淖冃我砸欢ǖ谋壤峙浣o樁及樁間土，使二者共同受力，形成了一個(gè)復(fù)合地基的受力整體，共同承擔(dān)上部基礎(chǔ)傳來(lái)的荷載。墊層是復(fù)合地基的重要組成部分，是高粘結(jié)強(qiáng)度樁形成復(fù)合地基的必要條件，復(fù)合地基的許多特性都與墊層有關(guān)，因此，墊層技術(shù)是CFG樁復(fù)合地基的一個(gè)核心技術(shù)。其主要作用有：保證樁、土共同承擔(dān)荷載；調(diào)整樁、土荷

91、載分擔(dān)比；減小基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中。</p><p>　　① 保證樁和土共同承擔(dān)外荷載</p><p>　　對(duì)CFG樁復(fù)合地基來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)是通過(guò)厚度為H的褥墊層與樁和樁間土聯(lián)系，如圖2-3所示。</p><p>　　在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)置一定厚度的褥墊層。當(dāng)基礎(chǔ)承受荷載時(shí)，樁和樁間土都要發(fā)生沉降變形，由于樁的模量遠(yuǎn)比土的變形模量大，因而樁比土的變形小，由于基礎(chǔ)下面設(shè)置了一定

92、厚度的（h＞0）褥墊層，樁可以向上刺入，伴隨這一變化過(guò)程，墊層材料不斷調(diào)整補(bǔ)充到樁間土上，以保證基礎(chǔ)始終把一部分荷載傳到樁間土上，也就能保證在任一荷載作用下樁和樁間土始終參與工作。</p><p>　　圖2-3 褥墊層示意圖</p><p>　?、?調(diào)整樁和樁間土的荷載分擔(dān)比</p><p>　　a.調(diào)整樁和樁間土垂直荷載分擔(dān)比</p><p&

93、gt;　　復(fù)合地基樁、土垂直荷載分擔(dān)比可用樁、土應(yīng)力比n表示</p><p>　　式中 ——CFG樁樁頂應(yīng)力（kPa）；</p><p>　　——樁間土應(yīng)力（kPa）。</p><p>　　CFG樁復(fù)合地基中樁、土應(yīng)力比n多在10～14之間變化，在較軟的土中有的可達(dá)100左右，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比一般在40﹪～75﹪。需要注意的是：CFG樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力

94、具有很大的可調(diào)性，當(dāng)樁的其它參數(shù)（樁徑、樁距等）不變時(shí)，減小樁長(zhǎng)可減小單樁承載力，樁土應(yīng)力比亦降低；同樣，增大樁長(zhǎng)可使樁土應(yīng)力比提高。當(dāng)樁的其它參數(shù)（樁徑、樁距、樁長(zhǎng)等）相同時(shí)，增加褥墊層的厚度可以使樁土應(yīng)力比減小，減小褥墊層的厚度可以使樁土應(yīng)力比增大，褥墊層厚度越大，樁土所承擔(dān)的荷載越趨均勻，樁土應(yīng)力比越接近于1。</p><p>　　b.調(diào)整樁和樁間土水平荷載分擔(dān)</p><p>　　

95、CFG樁主要是用來(lái)傳遞垂直荷載的，而對(duì)于水平荷載而言，褥墊層厚度越達(dá)，樁頂水平位移越小，即樁頂所承受的水平荷載越小。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，只要褥墊層厚度不小于10cm，樁體就不會(huì)發(fā)生水平折斷，樁在復(fù)合地基中就不會(huì)失去工作能力。</p><p>　?、?減小樁頂對(duì)基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中</p><p>　　當(dāng)褥墊層厚度h=0時(shí)，CFG樁對(duì)基礎(chǔ)的應(yīng)力集中和鋼筋混凝土樁對(duì)承臺(tái)或樁上基礎(chǔ)的應(yīng)力集中現(xiàn)象類似

96、，需要考慮樁對(duì)基礎(chǔ)的沖切破壞。</p><p>　　總之若在基礎(chǔ)下設(shè)置一定厚度的墊層(h>0)，即使樁端落在好的土層上，也能保證一部分荷載通過(guò)褥墊作用在樁間土上，使樁、土共同承擔(dān)荷載。樁土應(yīng)力比n逐漸減小，樁對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的應(yīng)力集中也顯著降低，水平傳力方式改為摩擦傳力，樁承擔(dān)的水平荷載較小。</p><p>　　但當(dāng)墊層厚度過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致樁土應(yīng)力比等于或接近1，此時(shí)樁承擔(dān)的荷載非常小

97、，復(fù)合地基中樁的設(shè)置己失去了意義，復(fù)合地基的承載力較天然地基不會(huì)有太大的提高，反而建筑物的變形會(huì)增大。根據(jù)大量的試驗(yàn)研究、理論分析及數(shù)值計(jì)算分析，并結(jié)合大量的工程實(shí)踐，考慮到技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理，目前有一個(gè)共識(shí)，墊層的厚度一般取10cm～30cm為宜。</p><p>　　若基礎(chǔ)下面不設(shè)置墊層(h=0)，基礎(chǔ)直接與樁和樁間土接觸，在垂直荷載作用下承載特性和樁基差不多。由于樁的沉降很小，樁上的荷載向土上轉(zhuǎn)移數(shù)量很

98、小，樁間土承載力很少發(fā)揮，樁、土應(yīng)力比很大，在軟土中n可以超過(guò)100，樁對(duì)基礎(chǔ)的應(yīng)力集中很顯著，和樁基一樣，需要考慮樁對(duì)基礎(chǔ)的沖剪破壞，水平荷載作用下，水平傳力方式為接觸傳力，水平荷載主要由樁來(lái)承擔(dān)。</p><p>　?、?CFG樁工作機(jī)理</p><p>　?、?CFG樁的剛性樁性狀</p><p>　　對(duì)于像砂樁和碎石樁那樣的散粒材料樁，它們主要是通過(guò)有限樁長(zhǎng)

99、傳遞垂直荷載，當(dāng)樁長(zhǎng)大于某一數(shù)值后，樁傳遞荷載的作用已顯著減弱。CFG樁不同于碎石樁，是具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁在外荷載作用下樁身不會(huì)像碎石樁那樣出現(xiàn)鼓脹破壞，并可全樁長(zhǎng)發(fā)揮側(cè)摩阻力，樁落在好土層上具有明顯的端承力，樁承受的荷載通過(guò)樁周的摩阻力和樁端阻力傳到深層地基中，其復(fù)合地基承載力可大幅度提高。</p><p>　?、?單樁承載力的可調(diào)性</p><p>　　CFG樁的樁長(zhǎng)可根據(jù)實(shí)際工程要

100、求和地質(zhì)條件確定，從幾米到20多米，如前所說(shuō)，CFG樁能像剛性樁那樣全樁長(zhǎng)發(fā)揮樁的側(cè)摩阻力。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比可在35%～70%之間變化，有的工程這個(gè)比例更高，使得復(fù)合地基承載力提高幅度大并具有很大的可調(diào)性。這是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐鼗休d力較高時(shí)，荷載又不很大，可將樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)得短些，荷載大時(shí)，樁長(zhǎng)可設(shè)計(jì)得長(zhǎng)些。特別是天然地基承載力較低而設(shè)計(jì)要求的地基承載力較高時(shí)，用柔性樁復(fù)合地基一般難以滿足設(shè)計(jì)要求，用CFG樁處理時(shí)，復(fù)合

101、地基承載力比較容易實(shí)現(xiàn)。</p><p>　?、?樁體的排水作用 </p><p>　　CFG樁在處理飽和粉土和砂土地基的施工中，由于成樁過(guò)程中的沉管和拔管的振動(dòng)作用，會(huì)使土體內(nèi)產(chǎn)生較大的超靜孔隙水壓力。剛剛施工完的CFG樁將是一個(gè)良好的排水通道，特別是在較好透水層上面還有透水性差的土層覆蓋時(shí)，這種排水作用更加明顯，孔隙水沿著剛完工的樁體向上排出，直到CFG樁體結(jié)硬為止。這種

102、排水過(guò)程可延續(xù)幾個(gè)小時(shí)。人們?cè)鴵?dān)心這樣的排水現(xiàn)象是否會(huì)影響樁體的強(qiáng)度，通過(guò)施工后分層鑿樁體解剖和靜載試驗(yàn)，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)上述所擔(dān)心的問(wèn)題發(fā)生。這種排水作用反過(guò)來(lái)對(duì)減小因孔壓消散太慢引起地面隆起和增加樁間土的密實(shí)度大為有利。</p><p><b>　?、?時(shí)間效應(yīng)</b></p><p>　　利用振動(dòng)沉管法施工工藝施工，由于其振動(dòng)作用，將會(huì)對(duì)樁間土產(chǎn)生擾動(dòng)，特別是對(duì)于高靈

103、敏度土，會(huì)使其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度喪失，強(qiáng)度降低。成樁結(jié)束后，隨著恢復(fù)期的增長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的逐漸恢復(fù)，新的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的形成，樁間土承載力有所提高。</p><p>　?、?CFG樁復(fù)合地基承載特性</p><p>　　復(fù)合地基由于發(fā)揮了樁間土的承載力能力，在樁側(cè)產(chǎn)生一個(gè)較大的豎向增量，使得復(fù)合地基中樁的承載特性與自由單樁不同。對(duì)CFG樁復(fù)合地基，當(dāng)基礎(chǔ)承受垂直荷載時(shí)，由于基礎(chǔ)下設(shè)置了褥墊層，樁可以向上刺入

104、，墊層材料不斷調(diào)整補(bǔ)充到樁間土上，使樁和樁間土始終參與工作。給定荷載下，樁和土的荷載分擔(dān)均為一常值，它不隨時(shí)間變化而改變。樁的荷載承擔(dān)比Pp/P隨荷載的變化規(guī)律為:復(fù)合地基上施加荷載P后，隨著時(shí)間</p><p>　　的延續(xù)，樁頂和樁間土頂面的平均接觸應(yīng)力有一個(gè)調(diào)適過(guò)程，當(dāng)P小于復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值人時(shí)，隨著時(shí)間的延續(xù)， Pp由上升趨勢(shì)逐漸趨于穩(wěn)定，而Ps開始表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，這種現(xiàn)象說(shuō)明，在復(fù)合地基受到荷載作用

105、的初期，樁間土承擔(dān)的荷載有向樁體轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，這種荷載向樁體轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象與一般碎石樁復(fù)合地基的承載特性相似。當(dāng)復(fù)合地基承擔(dān)的荷載Pp超過(guò)其標(biāo)準(zhǔn)承載力時(shí)，在施加荷載的短時(shí)間內(nèi)，樁承擔(dān)的荷載略有向樁間土轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，但轉(zhuǎn)移量較小，時(shí)間較短，樁土應(yīng)力比很快就達(dá)到穩(wěn)定，但隨著荷載的繼續(xù)增大，樁土應(yīng)力比呈下降的趨勢(shì)，因此在復(fù)合地基中樁的承載能力和樁間土的承載能力不能夠同時(shí)完全發(fā)揮。</p><p>　?、?樁、土荷載分擔(dān): CF

106、G樁復(fù)合地基，隨著荷載的增加，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比逐漸增加，土承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比逐漸減小。荷載較小時(shí)，土承擔(dān)的荷載大于樁承擔(dān)的荷載，隨著荷載的增加，樁間土承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比逐漸減少，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比逐漸增大。在荷載一定，其它條件相同時(shí)，樁承擔(dān)的荷載隨樁長(zhǎng)、樁截面面積增加而增大；隨樁距減小而增大。 </p><p>　　② 樁傳遞軸向力的特征:樁基中樁與承臺(tái)剛性連接，在正常情況下

107、，受垂直荷載后樁頂?shù)某两怠堕g土表面的沉降以及承臺(tái)的沉降都相等。樁頂以下樁各部位的位移都大于相應(yīng)部位土的位移，樁側(cè)土體對(duì)樁產(chǎn)生與樁位移方向相反的側(cè)阻力，即正摩擦力，樁的最大軸力發(fā)生在樁的頂部。CFG樁復(fù)合地基在任一荷載下樁頂?shù)某两?、樁間土表面的沉降以及基礎(chǔ)的沉降均不相同，在某一深度Z0范圍內(nèi)，土的位移大于樁的位移，上對(duì)樁產(chǎn)生的摩擦力方向是與樁沉降方向一致的，即所謂的負(fù)摩擦力。Z0處樁的位移和土的位移相等，該斷面所處位置為中性點(diǎn)。當(dāng)Z＞Z

108、0時(shí)，樁的位移大于土的位移，土對(duì)樁產(chǎn)生的是正摩阻力。在中性點(diǎn)以上，樁的軸向應(yīng)力隨著深度的增加而增大，中性點(diǎn)以下樁的軸向應(yīng)力隨著深度的增加而減小，樁的最大軸向應(yīng)力就在中性點(diǎn)處。中性點(diǎn)位于樁頂下0.5～1.2m之間，隨著褥墊層厚度增加，樁身軸力相應(yīng)降低。由于褥墊層的設(shè)置，無(wú)論樁端落在軟土層還是硬土層上，從加荷一開始樁就存在一個(gè)負(fù)摩擦區(qū)。CFG樁復(fù)合地基土對(duì)樁的負(fù)摩擦作用并非有害，它對(duì)提高樁間土的承載力、減少?gòu)?fù)合土層的變形起著有益的作用。&l