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CFG桩复合地基变形计算方法探讨★

2014-11-09李战胜

山西建筑 2014年23期
关键词:模量计算结果修正

李战胜 代 辉

(河南省城乡规划设计研究总院有限公司,河南郑州 450002)

0 引言

由于CFG桩复合地基能较大提高地基强度和抗变形能力,近年来,在高层和超高层建筑中应用越来越多,对其研究也更加深入。关于CFG桩复合地基的变形计算方法一直存在较大争议。目前,采用较多的是“规范法”[1,2],该方法计算变形量通常偏于保守。本文拟对“规范法”进行改进,以使其计算变形量更加准确。

1 对规范计算法的修正

在规范计算法的基础上,认为CFG桩复合地基变形分为下卧层的变形和加固区的变形两个部分。对加固区的变形计算参考规范方法,按复合模量法计算;下卧层上部的应力根据应力扩散法进行计算。

1)加固区变形量计算:

其中,p0为准永久组合时基础底面处的附加应力,kPa;n1为加固区范围内土层分层数;Esi为加固区范围内基础底面下第i层土的压缩模量,MPa;zi,zi-1为加固区范围内基础底面至第i层、第i-1层土底面的距离均为平均附加应力系数;ξ为土的压缩模量提高系数。

2)下卧层变形量计算:

考虑应力随深度扩散的影响,顶面处附加应力按下式计算:

其中,p0为基底附加应力,kPa;B,L均为基础底面尺寸,m;l为CFG桩长度,即下卧层到基底的距离,m;θ为压力下卧层扩散角,(°)。

当为条形基础时,即长宽比很大时,顶面处附加应力可按下式计算:

则下卧层变形量为:

其中,n2为根据土质特性对下卧层应考虑区域的分层数;Esj为第j层土的压缩模量,MPa;zj,zj-1分别为下卧层顶面至第j层,第j-1层土底面的深度均为平均附加应力系数。考虑到应力扩散长度按L+2ltanθ,宽度按B+2ltanθ,查表得到。

3)总变形量:

其中,ψ为变形修正系数,根据地区沉降观测资料及经验确定,无经验时,可从JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范中表9.2.8选取。

2 工程实例

2.1 工程概况

安阳市某高层住宅楼,主体建筑地上28层,地下2层,高85 m,基础长102.2 m,宽19.3 m,基底埋深 -10 m。采用 CFG桩复合地基,桩径350 mm,间距1 200 mm,桩长14 m。主要土层土的物理力学指标见表1。

表1 土的物理力学指标表

2.2 计算变形量对比

规范方法计算结果为42.32 mm,本文提出的修正规范法计算总变形量为36.62 mm,实测值为32.5 mm,两种方法的计算误差分别为30%和13%。可见,本文提出的修正规范法计算结果较规范方法相对精确。

3 结语

本文以规范计算法为基础,提出的修正规范法,其计算过程并不比规范方法麻烦,计算较为简便,便于工程人员使用,计算实例表明其计算结果比规范计算法更接近实测值。因此,本文提出的修正规范法计算简单,结果更精确,适用于安阳地区CFG桩复合地基变形量的计算。

[1]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

[2]闫明礼,张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

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