钢渣桩应用在软土地基处理中的探讨.doc

钢渣桩应用在软土地基处理中的探讨关键词：软土钢渣桩 地基处理 承载力 沉降nil1O图1厂区平面图因为地基软弱，经计算得知地基 承载力难以知足要求，因此必需对上述厂房地基进行加固处 理，以知足厂房室内地基的使用要求3?2工程地质前提3?2?1 土层统计及地基土强度指标值各土层的厚 度及埋深统计成果及地基土强度指标成果参见表1O 土层统 计及综合强度指标值表1 土层编号土层名称厚度区间（m） 均匀厚度（m）底面高程（m）均匀高程（m） 土的物理力学 性质指标压缩模量（IVPa ）压缩系数（Ma - 1 ）湿重度（g/cr^ ） 承载力尺度値（kPa ）® 1人工填土层0?50~0?800?681 ? 46~1 ?73 1 ?67 4 ? 59 0?43 1 ? 98 80①2 耕植土层 0? 40 ~ 0 ? 70 0 ? 52 1 ? 03 ~ 1 ? 32 1 ? 14 3?96 0?52 1 ? 92 75②褐黄色粘土层 0?90~1 ?40 1 ?10 - 0?08~0? 17 0 ? 07 5 ? 42 0 ? 42 1 ? 94 110③灰色淤泥质粘土层最大钻 厚 2 ? 30 钻至-2 ? 10 2 ? 55 0 ? 80 1 ? 82 743 ? 2 ? 2 地 下水埋拥##前提场地地下水水位较高,地下水类型以粘土中 的上层滞水为主，地下水与地表水有显著的水力联系，勘察后测得场地地下水不乱水位情况见表2O地下水埋/情况 表2埋深（m）高程（m）地下水不乱水位类型最大值最小值 均匀值 0 ? 52 0 ? 46 0 ? 491 ? 77 1 ? 95 1 ? 86 潜水型（其 水位随季节而变化）侵蚀性根据临近建筑经验，场地环境水 对钢筋混凝土无侵蚀性。

各土层的物理力学指标值表3土层 厚度h( m)含水量(% )孔隙比e液限IL压缩模量Es(M>a) 粘聚力c ( kPa )内摩擦角(P (° )地基承载力fk(kPa)① 10 7 68 23? 8 07715 0?11 5? 79 39? 5 18?0 80① 20?52 28 ? 8 0 ? 846 0 ? 31 3?96 30?42?3 75@1 ? 10 29?80?869 0?45 4?34 29?86?5 110③ 2? 20 41 ? 5 1 ?144 0?95 2? 55 7?22? 4 74@4 ? 50 27 ? 4 0 ? 800 0 ?187702 21 ?5 11 74236? 06® >9 30 ? 1 0 ? 848 0 ? 14 5 ? 00 26? 0 13? 0 225? 963? 3自然地基土层的承载力以及 变形计算厂区厂房东要用于堆放原材料和成品，为保证 地基承载力和变形要求，必需首先验算自然地基土层的承载 力及变形以3号厂房为例计算，见图2图2 3号厂房平 面图用角点法求中央点0点下的附加应力[7, 8 ],过0点将 原矩形面积分为4个相等矩形。

m=lb=3015= 2,n = zb式 中：I为矩形长度（m）; b为矩形宽度（m）; z为计算点离基 础底面垂直距（由npn查表，得应力系数Ks;又o z0 = （Ks1+ Ks2+Ks3+Ks4）qf g|lo z0= 4Ks1qo 按参考文献[9] 中基础中点的地基变形计算深度zn二B(2?5・0?4lnB), 式中B为基础宽度(即厂房宽度),计算得zn = 34?19m取 35ng按分层总和法求0点的沉降量s =》ni = zi Esi hi 从表4计算所得的沉降量知，自然地基承载力及变形均不能 知足厂房的设计要求，故必需对厂房的地基进行加固处理3 号厂房中央0点地表沉降表4深度z( m)附加应力o z(kPa)厚度hi (m)附加应力均匀值o ' z(kPa)压缩模量Es(M>a) si =o ' z/Esx hi (nnn) s=》si ( nun) 0? 00 90? 000? 6889 ? 90 0 ? 68 89 ? 95 5 ? 79 10 ? 56 10 ? 561 ? 20 89 ? 86 0 ?52 89 7 88 3? 96 11 ? 80 22 ? 362 ? 30 89 7 75 1 ? 10 89?81 4?34 22 7 76 45? 124 7 50 88 7 74 2? 20 89 7 25 2?55 77 7 00 122? 129? 00 83 7 84 4? 50 86 7 29 7? 02 55?31 177 ? 4315 ? 20 71 ? 96 6 ? 20 77 ? 90 5 ? 00 96 ? 60 274 ?0322? 0 56? 27 6? 80 ####? 12 7? 59 57744 331 ? 4728?5 45? 65 6? 50 50? 96 7? 5943? ####3757 11307 1043?27 1 ? 60 447 46 4? 96 14? 34 389? 4535 ? 00 37715 4?90 40? 21 5? 57 35? 37 424? 823 ? 4 加固处理措施3?4?1钢渣桩间距的确定根据现有施工前提，此 工程拟采用汽车式振动打桩机施工，沉管采用 325的钢管。

设计成桩后桩径为dw= 60cm桩间距按经验方法L= ( 2~4) dw取L = 3dw= 180cn3按照正三角形布置，可计算出单桩的 有效加固直径de = 1 ? 05L = 1 ? 05x 180= 189cm桩的置换 率口= (cWde)2= (60/189)2 = 0? 101,取整数 m=10%o3?4?2确定桩长因钢渣桩的主要受力范围在桩顶 6~10倍的成桩直径范围内，根据地基地质情况以及构造的 设计要求,设计桩长时尽量知足桩尖处的附加应力不大于地 基承载力尺度此钢渣桩的成桩直径为60cm取W倍时，桩 长为6m根据增加桩长有利于减少沉降的规律，同时考虑到 施工机器设备情况，最后确定桩长为9ng3?4?3复合地基承载力的估算桩周土的极限侧摩 阻力和极限桩端承载力取其最小值，即桩周土极限侧摩阻力 fs = 15kPa,桩端极限承载力fp=150kPa[10l第④层土自 然承载力为fk= 236? 06kPa;第⑤层土自然承载力为fk = 225 ? 96kPao ( 1 )钢渣桩的极限承载力为R= up》fsi I i + fpAp式中：R为单桩极限承载力值(kN);fsi为第i层土中 桩周土极限摩阻力(kPa ) ; I i为第i层土中的桩长(m); up 为桩身截面周长(m) ; Ap为桩端截面面积(n2 ) ; f p为桩端 土的极限承载力(kPa X经计算R=296? 73KN, (2 )复合地 基的极限承载力值为qf = m[ o p1 ] nax + ( 1 - m) o s [ 8 ] 式中：qf为复合地基极限承载力(kPa ) ; [ o p1 ] nax = Rit d2\V4,为单桩极限承载力(kPa ),计算得[o p1 ] nax = 1050k Pa; o s用自然地基快剪强度Su进行计算,o s= (2~3 ) Su,取o s = 3Suf根据表3取Su = 26 ? Ok Pa; m为面积置换率。

计算得qf = 175?2kPao ( 3 )复合地基的尺度承载力值为Ro=qfK式中：K为安全系数，取1 ?5〜2,现取1 ? 6计算得Ro为109 ? 5kPaz故承载力能知足要求。