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水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布桩,并可根据建筑物荷载分布、基础形式和地基土性状,合理确定布桩参数:
1)内筒外框结构内筒部位可采用减小桩距、增大桩长或桩径布桩;
2)对相邻柱荷载水平相差较大的独立基础,应按变形控制确定桩长和桩距;
3)筏板厚度与跨距之比小于1/6的平板式筏基、梁的高跨比大于1/6且板的厚跨比(筏板厚度与梁的中心距之比)小于1/6的梁板式筏基,应在柱(平板式筏基)和梁(梁板式筏基)边缘每边外扩2.5倍板厚的面积范围内布桩;
4)对荷载水平不高的墙下条形基础可采用墙下单排布桩。
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对于独立基础地基处理,可按变形控制进行复合地基设计。比如,天然地基承载力100kPa,设计要求经处理后复合地基承载力特征值不小于300kPa。每个独立基础下的承载力相同,都是300kPa。当两个相邻柱荷载水平相差较大的独立基础,复合地基承载力相等时,荷载水平高的基础面积大,影响深度深,基础沉降大;荷载水平低的基础面积小,影响深度浅,基础沉降小;柱间沉降差有可能不满足设计要求。柱荷载水平差异较大时应按变形控制进行复合地基设计。由于水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力提高幅度大,柱荷载水平高的宜采用较高承载力要求确定布桩参数;可以有效地减少基础面积、降低造价,更重要的是基础间沉降差容易控制在规范限值之内。
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若地基土是松散的饱和粉土、粉细砂,以消除液化和提高地基承载力为目的,此时应选择振动沉管桩机施工;振动沉管灌注成桩属挤土成桩工艺,对桩间土具有挤(振)密效应。但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。在饱和黏性土中成桩,会造成地表隆起,已打桩被挤断,且振动和噪声污染严重,在城中居民区施工受到限制。在夹有硬的黏性土时,可采用长螺旋钻机引孔,再用振动沉管打桩机制桩。
长螺旋钻干成孔灌注成桩适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土,属非挤土(或部分挤土)成桩工艺,该工艺具有穿透能力强,无振动、低噪声、无泥浆污染等特点,但要求桩长范围内无地下水,以保证成孔时不塌孔。
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柱锤冲扩桩复合地基的加固机理主要有以下四点:
1. 成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用;
2. 对原地基土的动力固结作用;
3. 冲扩桩充填置换作用(包括桩身及挤入桩间土的骨料);
4. 碎砖三合土填料生石灰的水化和胶凝作用(化学置换)。
上述作用依不同土类而有明显区别。对地下水位以上杂填土、素填土、粉土及可塑状态黏性土、黄土等,在冲孔过程中成孔质量较好,无塌孔及缩颈现象,孔内无积水,成桩过程中地面不隆起甚至下沉,经检测孔底及桩间土在成孔及成桩过程中得到挤密,试验表明挤密土影响范围约为(2~3)倍桩径。而对地下水位以下饱和土层冲孔时塌孔严重,有时甚至无法成孔,在成桩过程中地面隆起严重,经检测桩底及桩间土挤密效果不明显,桩身质量也较难保证,因此对上述土层应慎用。