粉煤灰在地基處理中的應用

粉煤灰綜合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION2001NO.2>x、粉煤灰在地基處理中的應用胡發(fā)秋福建省電力勘測設計院)摘要:結合具體工程闡述粉煤灰砼樁復合地基的承載特性并就有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行討論。關(guān)鍵詞:粉煤灰砼樁復合地基承載特性配合比中圖分類(lèi)號:TU473.1-4文獻標識碼:B文章編號:1005-82492001)20003-03我國粉煤灰在建材、建工、筑路、回填、農業(yè)等方面試驗結果表明經(jīng)過(guò)處理該復合地基承載力有較均有應用在地基處理中應用尚不多而粉煤灰砼樁用大提高滿(mǎn)足了設計要求灰量大,一幢普通3000m2住宅用灰量達700以上表1載荷試驗承載力標準值是電廠(chǎng)灰渣資源化的一條較好途徑。編號試樁類(lèi)型承載力標準值壓板面積m2)場(chǎng)地地質(zhì)條件及試驗結果單樁樁間土118 kPa)本場(chǎng)地是某家屬區擴建樓地基該樓共六層設計復合樁250 kPa0.5荷載180kPa場(chǎng)地承載力較低約為70~100kPa。本場(chǎng)地共進(jìn)行單樁、樁間土和復合樁三種載荷試2粉煤灰砼樁復合地基承載特性分析驗試驗曲線(xiàn)如圖1a、1b2.1樁土應力比和土分擔荷載比對上述載荷試驗曲線(xiàn)取相對沉降S/D=0.015時(shí)根據荷載試驗資料繪岀P~S/D曲線(xiàn)如圖2根對應的荷載為承載力標準值其結果見(jiàn)表1。據相同沉降所對應的樁和樁間土承載力對比如表2。因此復合地基承載力標準值為表中為樁頂應力為基底土應力h=o1/0=pf甲=(900.1256)×0.25+118(1-0.25)=100%。由表2繪出樁土應力比曲線(xiàn)和土分擔荷載268k Pa>180k Pa比曲線(xiàn)如圖3a3bQ(kN)復合樁圖1a單樁載荷試驗曲線(xiàn)圖仙b復合樁和土載荷試驗曲線(xiàn)圖2樁和土的P-S/D曲線(xiàn)粉煤灰綜合利用2001NO.2FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION>∴x、<<>"〈xx)"<>表2基底樁土應力比n及土分擔荷載比50.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.020.0250.030.040.05P(kN)2.18456782.5100116131140144.5149157166172.5183PIn)486088100107109111114117PkN)7.8151922.533368.558a kPa) 111238.9382.1480679550.9867.8883.6907.0931.5971995.2a f kPa)100112.91241321421521721962342323.585.035.36.266.426.486.145.845.34.784.23.8%)35.823,723.6225,527.429.531圖3a樁土應力比曲線(xiàn)圖3b土分擔荷載比曲線(xiàn)2.1.1樁土應力比由圖3a、3b可看出擋當荷載達地基的變形主要是樁和樁間土的彈性變形。到一定值后,值不再隨荷載增加而增加反而減少,彈塑性變形階段隨著(zhù)外荷載增加樁間土首先這說(shuō)明樁側土已由彈性變形進(jìn)入塑性變形階段也就進(jìn)入彈塑性變形階段而樁還處于彈性變形階段如圖是說(shuō)荷載板下的基底反力由樁頂向基底土轉移。由表l。當外荷載大于樁側土的臨塱荷載后上部樁側土發(fā)2可看出,曲線(xiàn)的峰值點(diǎn)對應的S/D=0.015這說(shuō)明生塑性變形內力重分布后應力向樁和樁間土轉移當S/D=0.015時(shí)樁土應力比達到最大值擋當S/D>因此樁和樁間土的塑性變形不斷擴大。由于應力的0.016時(shí)樁側土逐漸進(jìn)入塑性狀態(tài)直至破壞。由表傳遞是通過(guò)樁頂自上而下從大到小。隨著(zhù)外荷載進(jìn)2還可看出樁所分擔的荷載最小為土的3.58倍最高一步增加,下層應力增大當達到下層土的臨塑荷載達6.48倍。因此在復合地基中樁分擔旳荷載占主要時(shí)下層的樁側土和樁間土發(fā)生塑性變形逐漸向下發(fā)部分。展直至整個(gè)樁側土發(fā)生變形。同時(shí)樁的刺入作用使2.1.2土分擔荷載比ξ從圖3b可看出當荷載較端阻力不斷發(fā)揮。小時(shí)基底土分擔荷載比ε較大荷載板下基底土的分破壞階段隨著(zhù)外荷載繼續增加樁側土完全達擔作用較為顯著(zhù)隨著(zhù)荷載增加ξ值逐漸減少但荷載到塑性變形繼續增加的荷載冋樁間土轉移當達到樁達到一定值后值不再減小反而增加這同樣也說(shuō)明間土的極限荷載后荷載不變變形急劇增大粉煤灰當樁側土達到塑性變形后荷載板下的基底反力由樁砼樁發(fā)生刺入破壞地基完全喪失其穩定性。頂向基底土轉移。由表2還可看出:在初始階段所粉煤灰砼樁復合地基的破壞機理既不同于天然地分擔的荷載35.8%最小是23.6%,因此該復合地基基又不同于一般樁基汶眀顯地表現在粉煤灰砼樁與中土分擔的荷載占總荷載的1/3~1/4。擠密土的共同工作特性完全符合復合地基的受力特2.2粉煤灰砼樁復合地基受勹特性及破壞杋理分析性由此可分析其破壞杋理如下由圖1可看出黹粉煤灰砼樁復合地基的受力特性由于此類(lèi)樁體的彈性模量較高,它與樁間土共同可分為三個(gè)階段即:Ⅰ、彈性變形階段,Ⅱ、彈塑性變工作,般不發(fā)生因樁身強度不足而造成剪切破壞粉形階段,Ⅲ、破壞階段。煤灰砼樁復合地基的破壞形態(tài)主要是樁側土產(chǎn)生塑性彈性變形階段當荷載較小時(shí)粉煤灰砼樁復合變形后樁體受力失去平衡而發(fā)生刺入破壞因此粉煤灰砼樁復合地基的破壞既不同于碎石粉煤灰砼樁施工除應參照《建筑樁基技術(shù)規范樁復合地基的剪切破壞也不同于鋼筋砼樁基樁端士(JCJ)4-94》進(jìn)行外還應注意以下兩點(diǎn)的破壞。由于粉煤灰砼和易性較差因而應充分攪拌攪拌3粉煤灰砼樁樁體強度與施工要點(diǎn)時(shí)間不得少于2min油于粉煤灰砼樁成樁速度較快故應采用隔行跳打方式施工以保證施工質(zhì)量3.1粉煤灰砼樁樁體強度及配合比設計3.3技術(shù)經(jīng)濟指標對比粉煤灰砼樁體設計強度標號應按單樁極限荷載確粉煤灰砼樁與鋼筋砼樁、素砼樁技術(shù)經(jīng)濟指標對定分項系數取1.5但不宜低于C5,般取Cs~C12為比見(jiàn)表3。宜。通常每m3混合料配比按重量計為粉煤灰:石子表3技術(shù)經(jīng)濟指標對比水泥=750kg:125kg:150kg菠按體積計為粉煤灰:石子造價(jià)萬(wàn)元)工期天)可靠性施工難易水泥=0.75m3:0.75m3:0.1m3。由于摻灰量較大,該鋼筋砼樁65可靠較易樁體強度前期較小但后期可趕上甚至超過(guò)普通砼樁素砼樁可靠易體。因此測試樁體強度時(shí)宜在施工結束28天后進(jìn)行。粉煤灰砼樁3.2粉煤灰砼樁施工要點(diǎn)注造價(jià)以1992年概預算為準由表3可知本工程用粉灰砼樁比用鋼筋砼樁具有明顯的優(yōu)勢也比用素砼樁經(jīng)濟