粉煤灰綜合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION2001NO.2>x、粉煤灰在地基處理中的應(yīng)用胡發(fā)秋福建省電力勘測設(shè)計(jì)院)摘要:結(jié)合具體工程闡述粉煤灰砼樁復(fù)合地基的承載特性并就有關(guān)問題進(jìn)行討論。關(guān)鍵詞:粉煤灰砼樁復(fù)合地基承載特性配合比中圖分類號(hào):TU473.1-4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1005-82492001)20003-03我國粉煤灰在建材、建工、筑路、回填、農(nóng)業(yè)等方面試驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)過處理該復(fù)合地基承載力有較均有應(yīng)用在地基處理中應(yīng)用尚不多而粉煤灰砼樁用大提高滿足了設(shè)計(jì)要求灰量大,一幢普通3000m2住宅用灰量達(dá)700以上表1載荷試驗(yàn)承載力標(biāo)準(zhǔn)值是電廠灰渣資源化的一條較好途徑。編號(hào)試樁類型承載力標(biāo)準(zhǔn)值壓板面積m2)場地地質(zhì)條件及試驗(yàn)結(jié)果單樁樁間土118 kPa)本場地是某家屬區(qū)擴(kuò)建樓地基該樓共六層設(shè)計(jì)復(fù)合樁250 kPa0.5荷載180kPa場地承載力較低約為70~100kPa。本場地共進(jìn)行單樁、樁間土和復(fù)合樁三種載荷試2粉煤灰砼樁復(fù)合地基承載特性分析驗(yàn)試驗(yàn)曲線如圖1a、1b2.1樁土應(yīng)力比和土分擔(dān)荷載比對(duì)上述載荷試驗(yàn)曲線取相對(duì)沉降S/D=0.015時(shí)根據(jù)荷載試驗(yàn)資料繪岀P~S/D曲線如圖2根對(duì)應(yīng)的荷載為承載力標(biāo)準(zhǔn)值其結(jié)果見表1。據(jù)相同沉降所對(duì)應(yīng)的樁和樁間土承載力對(duì)比如表2。因此復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為表中為樁頂應(yīng)力為基底土應(yīng)力h=o1/0=pf甲=(900.1256)×0.25+118(1-0.25)=100%。由表2繪出樁土應(yīng)力比曲線和土分擔(dān)荷載268k Pa>180k Pa比曲線如圖3a3bQ(kN)復(fù)合樁圖1a單樁載荷試驗(yàn)曲線圖仙b復(fù)合樁和土載荷試驗(yàn)曲線圖2樁和土的P-S/D曲線粉煤灰綜合利用2001NO.2FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION>∴x、<<>"〈xx)"<>表2基底樁土應(yīng)力比n及土分擔(dān)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(yīng)力比曲線圖3b土分擔(dān)荷載比曲線2.1.1樁土應(yīng)力比由圖3a、3b可看出擋當(dāng)荷載達(dá)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外荷載增加樁間土首先這說明樁側(cè)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荷載板下的基底反力由樁頂向基底土轉(zhuǎn)移。由表l。當(dāng)外荷載大于樁側(cè)土的臨塱荷載后上部樁側(cè)土發(fā)2可看出,曲線的峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的S/D=0.015這說明生塑性變形內(nèi)力重分布后應(yīng)力向樁和樁間土轉(zhuǎn)移當(dāng)S/D=0.015時(shí)樁土應(yīng)力比達(dá)到最大值擋當(dāng)S/D>因此樁和樁間土的塑性變形不斷擴(kuò)大。由于應(yīng)力的0.016時(shí)樁側(cè)土逐漸進(jìn)入塑性狀態(tài)直至破壞。由表傳遞是通過樁頂自上而下從大到小。隨著外荷載進(jìn)2還可看出樁所分擔(dān)的荷載最小為土的3.58倍最高一步增加,下層應(yīng)力增大當(dāng)達(dá)到下層土的臨塑荷載達(dá)6.48倍。因此在復(fù)合地基中樁分擔(dān)旳荷載占主要時(shí)下層的樁側(cè)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(cè)土發(fā)生變形。同時(shí)樁的刺入作用使2.1.2土分擔(dān)荷載比ξ從圖3b可看出當(dāng)荷載較端阻力不斷發(fā)揮。小時(shí)基底土分擔(dān)荷載比ε較大荷載板下基底土的分破壞階段隨著外荷載繼續(xù)增加樁側(cè)土完全達(dá)擔(dān)作用較為顯著隨著荷載增加ξ值逐漸減少但荷載到塑性變形繼續(xù)增加的荷載冋樁間土轉(zhuǎn)移當(dāng)達(dá)到樁達(dá)到一定值后值不再減小反而增加這同樣也說明間土的極限荷載后荷載不變變形急劇增大粉煤灰當(dāng)樁側(cè)土達(dá)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(wěn)定性。頂向基底土轉(zhuǎn)移。由表2還可看出:在初始階段所粉煤灰砼樁復(fù)合地基的破壞機(jī)理既不同于天然地分擔(dān)的荷載35.8%最小是23.6%,因此該復(fù)合地基基又不同于一般樁基汶眀顯地表現(xiàn)在粉煤灰砼樁與中土分擔(dān)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(fù)合地基的受力特2.2粉煤灰砼樁復(fù)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(fù)合地基的受力特性由于此類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(qiáng)度不足而造成剪切破壞粉形階段,Ⅲ、破壞階段。煤灰砼樁復(fù)合地基的破壞形態(tài)主要是樁側(cè)土產(chǎn)生塑性彈性變形階段當(dāng)荷載較小時(shí)粉煤灰砼樁復(fù)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(fù)合地基的破壞既不同于碎石粉煤灰砼樁施工除應(yīng)參照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范樁復(fù)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(yīng)注意以下兩點(diǎn)的破壞。由于粉煤灰砼和易性較差因而應(yīng)充分?jǐn)嚢钄嚢?粉煤灰砼樁樁體強(qiáng)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(yīng)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(qiáng)度及配合比設(shè)計(jì)3.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比粉煤灰砼樁體設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)號(hào)應(yīng)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(jì)指標(biāo)對(duì)定分項(xiàng)系數(shù)取1.5但不宜低于C5,般取Cs~C12為比見表3。宜。通常每m3混合料配比按重量計(jì)為粉煤灰:石子表3技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比水泥=750kg:125kg:150kg菠按體積計(jì)為粉煤灰:石子造價(jià)萬元)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(qiáng)度前期較小但后期可趕上甚至超過普通砼樁素砼樁可靠易體。因此測試樁體強(qiáng)度時(shí)宜在施工結(jié)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(yù)算為準(zhǔn)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(jì)