2011年第32期 科技曩向导 ◇建工论坛◇ 浅析CFG桩复合地基的设计 聂九红 (洛阳规划建筑设计有限公司0.引言 随着社会经济建设的发展.基本建设规模不断扩大.高层建筑不断增 加.因此,对地基的处理措施提出了更高的要求。CFG桩复合地基是近年 来出现的一种地基处理技术,不仅可以提高地基的承载力.而且可以有效 较少地基总沉降及差异沉降.因而被广泛应用于建筑地基处理中 河南洛阳471000) 等边三角形布桩时d =1.05s: 正方形布桩时d =1.13s: 矩形布桩时d =CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩fCementFly-ash GravelPile)的简称.它是 1.13 式(1)中单桩竖向承载力特征值是根据地质勘探报告中的数据确定 由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,桩、桩间土 其值不是越大越好,应由地质的实际情况、施工工艺等因素决定。 和褥垫层是组成复合地基的三大要素.并共同构成复合地基 其作用机理 的,为首先褥垫层将基础的基底压力通过变形以一定的比例分配给桩及桩间 R ∑g z q (3) 土.使二者共同受力。土体因受到桩的挤密作用.其承载力得到提高.同时 桩由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能.二者共同作用.形成了 式中 一桩的周长(m); 个复合地基受力整体.共同承担E部基础传来的荷载。 n--桩长范围内所划分的土层数: CFG桩复合地基已经被广泛推广使用.其工程实践一直超前于理 q si ̄q ~桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力特征值(kPa).可按现 论的发展,但在理论和实践经验上仍然存在许多问题:例如设计上的 行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2o02)有关规定确定; 选择参数问题;褥垫层的效应问题、施工中质量控制问题以及选择施 li--第i层土的厚度(m1 工工艺等施工上的问题等等 为推广应用和不断发展复合地基技术. 1.3CFG桩复合地基沉降计算 复合地基沉降变形包括褥垫层的压缩变形、加固区的压缩变形量 本文总结了CFG桩复合地基的设计过程.并通过工程实例对设计中 和下卧层的变形量三个部分。在实际计算中,因褥垫层的压缩变形量 的参数选择问题进行讨论 很小,通常会忽略褥垫层的变形。当前,复合地基变形计算的理论正处 1.CFG桩复合地基设计过程 还无法更精确地计算其应力场而为沉降计 CFG桩复合地基的设计主要包括褥垫层的设置、复合地基承载力 在不断发展和完善过程中.设计、复合地基沉降计算三个主要步骤.涉及褥垫层厚度和材料、桩 算提供合理的模式,因而复合地基的变形计算多采用经验公式 计算 方法包括分层总和法、复合模量法、应力修正法、桩身压缩模量法等方 长、桩径、桩距等参数的确定。 法,在参考多篇文献和工作经验的基础上,对复合地基的沉降变形计 1.1褥垫层的设置 算采用复合模量法.总沉降量S的计算公式为: 褥垫层是CFG桩复合地基的重要组成部分.设置一定厚度的褥 垫层能够保证桩和桩间土共同承担荷载.从而提高复合地基承载能 s一 ¨ 蜘 ㈥ 力.它是CFG桩形成复合地基的重要条件。通过改变褥垫层厚度.调 式中s。一加固区范围内的压缩变形量: 整桩垂直荷载的分担.一般情况下.褥垫层越薄.CFG桩承担的荷载比 s:一下卧层变形量: ’ 越大,反之则越低。褥垫层设计时.一定要综合考虑.既要考虑地质条 n 一加固区的分层数: 件。又要考虑垫层的性质和厚度。褥垫层的厚度根据《建筑地基处理技 n一总的分层数: 术规范>(JGJ79—2002)要求宜取150—300ram,当桩径大或桩距大时褥垫 E 一第i层土的压缩模量(MPa) 层厚度宜取高值。褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等.最 △ 一荷载 在第i层土产生的平均附加应力(K . 大粒径不宜大于30mm。 h 一第i层土的分层厚度fm1: 1.2CFG桩复合地基承载力设计 ∈一模量提高系数,《=a[1+m(n一1)1,其中in为面积置换率,n为桩 CFG桩复合地基承载力是由桩间土和桩共同承担荷载 其承载力 d为桩间土强度提高系数,对粘性土而言,一般取0.6—1.2: 计算的主要思路是将桩与桩间土的承载力进行叠加.但二者不是简单 土应力比;沉降计算经验修正系数 的叠加,需要考虑施工时对桩问土是否产生振动或挤密.桩间土承载 力有无降低或提高;桩对桩间土起到约束作用,使土的变形减少:在垂 2.工程实例 直方向上,桩对土起阻碍变形的作用,使土沉降减少:桩和桩问土承载 2.1工程概况 力的发挥都与变形有关,变形小时,需要考虑桩距、桩径、桩长、桩体的 该工程为晋煤集团南小区二期工程3#楼.建筑物总高度为49m. 置换率、上部土层和桩端下持力层的物理力学指标等因素 共16层,长为61.7m,宽16.5m,剪力墙结构,抗震等级为三级。基础形 《建筑地基处理技术规范》中关于水泥粉煤灰碎石桩复合地基的 式为筏板基础.地基处理采用CFG桩.要求处理后复合地基承载力特 初步设计公式为 征值不小于270kPa 一一=m +60一m (1) 式中厶一复合地基承载力特征值(kPa); m一面积置换率: 层序 R 一单桩竖向承载力特征值fkN1: A 一桩的截面积(m : I② 3--桩间土承载力折减系数.宜按地区经验取值.如无经验时可 取0.75~0.95,天然地基承载力较高时取大值: 处理后桩间土承载力特征值(kPa),宜按当地经验取值,如无 ⑧ 经验时.可取天然地基承载力特征值 ④ 式(1)中的桩土面积置换率m的计算公式为 ⑤。 d2 (2) m: . 一2.2场地工程地质条件f见表l1 表1场地地质条件 岩性 侧阻力 端阻力 土层承载 特征值 特征值 力特征值 厚度 备注 (kP) (kP) ff kP1 (m) 黄土状土 粉质粘土 12 20 12O 90 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 25 25 22 l5O 150 16O l20 ⑤: 粉质粘土 粉质粘土 粗砂 29  ,280 220 loo0 170 140 250 式中d--桩身平均直径(m); d。一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径。 ⑤ ⑥ 26 35 ◇建工论坛◇ 科技圈向导 2011年第32期 ⑦ ⑧。 ⑧ 粉质粘土 粗砾砂 含卵石粉质粘土 30 50 38 330 110o 5o0 240 3oo 350 第⑤ 层 8.0 0.4 0.4 O.4 O.4 1.2 1-3 1.4 1.5 正方形 正方形 正方形 正方形 290 363 436 506 288 303 31l 3l5 第⑤ 层 10.0 第⑤ 层 12.0 第⑤ 层 l5.0 2.3设计过程 2.3.1褥垫层的设置 砂、粗砂、级配砂石或碎石等.最大粒径不宜大于30mm。 2.3.2桩径d 结合实际场地情况,设置300ram厚的褥垫层,褥垫层材料采用中 承载力特征值均能满足设计的要求。在满足沉降要求的前提下.最终 根据表2可以看出.该工程可采用不同方式的CFG桩布置.地基 选择了桩径400ram,有效桩长15m,桩距1.5m且采用正方形布桩的地 基处理方案.该场地土的桩土面积置换率为5.58%.按此地基处理方 桩径大小取决于所选用的施工设备.本工程采用长螺旋钻孔、管 案.复合地基的最大沉降量为121.5mm. 内泵压CFG桩施工工艺.螺旋叶片直径为400mm或600ram.目前以 3.结语 采用直径400mm居多。本工程设计桩径d=400mm CFG桩复合地基是近年来出现的一种地基处理技术.其适用范围 2.3.3桩间距s 施工工艺也较为简单。CFG桩通过褥垫层将上部基础传来 桩距的大小取决于设计要求的复合地基承载力、土性和施工机具. 非常广泛,所以选用桩距需考虑承载力的提高幅度应满足设计要求、施工方便、桩 的荷载分配给桩和桩问土使其共同承担上部基础传来的荷载 CFG桩 复合地基设计过程中应根据设计要求的复合地承载力和容许沉降量、 作用的发挥、场地地质条件以及造价等因素,一般桩距大小为f3—5)d。 施工工艺、场地实际情况和工程造价等因素确定褥垫层的厚度和材料 2.3.4桩长 桩长取决于设计要求的复合地基承载力和容许沉降量、施工工艺 径桩长和桩距等设计参数,以达到设计要求。q 及造价等因素.一般设计为8-16m CFG桩设计时要求桩端落在强度 较高、压缩性较小的土层上,根据场地地层情况而定。 【参考文献】 根据表1,可选择第⑤。层粉质粘土及以下各层作为CFG桩的桩 『1]朱炳寅等.建筑地基基础设计方法及实例分析.第一版.北京:中国建筑工业出 端持力层,以选择第⑤ 层粉质粘土、第⑥层粗砂及以下各层为宜。 版社.2007. 表2 CFG桩设计参数 『2]建筑地基处理技术规范(JGJ79—2002).中国建筑工业出版社.2002.北京. 桩 力{戆『篙 f布桩形式f羞瓣霍f曩舅(k荐Pa器) (上接第105页)造良好的法制文化氛围。形式灵活的校园法制文化活 动能极大地激发学生对法律现象给予关注的热情和兴趣 最后.理论 与实践相结合.积极拓展实践教学新路径,加强课外实践教学。如组织 学生旁听审判,关注“今日说法”、“法制社会”之类的法制节目。 重视家庭教育对培养大学生法律意识的作用。家庭教育方式对青 少年思想意识的形成有着深远的影响 由于大学生的价值观尚未成 熟、定型,他们对法律的认识、看法往往会深受父母及其家庭成员的观 点影响 而当代大学生家长的法律意识往往不强.他们对中国的“人 治”时期有着很深的印象.对法律的公正性有着更深的怀疑.他们对社 会的一些观感往往会对大学生法律意识造成负面影响。 因此.学校思 想政治教育工作者应与学生家长保持紧密联系.遇到问题及时沟通及 时解决,使家长配合学校的管理,从而形成一种教育合力,共同致力于 提高大学生的法律意识 增强大学生的主观能动性 唯物辩证法认为.事物的发展变化是 内因和外因共同作用的结果 内因是事物变化发展的根本,外因是事 物变化发展的条件.外因通过内因而起作用,内外因相结合,才会促成 事物的变化发展。因此,要培养当代大学生的法律意识,需要充分发挥 大学生的主观能动性 思想政治教育工作者应积极引导学生自觉学习 法律知识.强化道德自律,培养其自我教育的能力,使其有目的、有意 [3]沈祥.CFG桩复合地基设计方法与工程实现的研究[M].武汉:武汉理工大学 2003.5. [4]建筑地基基础设计规范(GBS0007—2002).中国建筑工业出版社.2002,北京. 识地对自己的思想、道德行为进行转化和。将外在的法律规范转 化为内在的法律素养.从而使法律意识植根于内心。 5.结语 针对大学生违法犯罪的现状.全社会都有责任为其营造一个有利 于法律意识培养的良好环境 学校是培养大学生法律意识的一个重要 场所.但仅靠学校的教育是远远不够的.它是一个系统而复杂的社会 教育工程。提高大学生的法律意识,要把社会教育、学校教育、家庭教 育、自身教育紧密结合起来,只有这四方面群策群力,齐抓共管,才能 从根本上提高大学生法律意识.预防和抑制大学生违法犯罪.促进大 学生自身素质的不断完善.从而推动我国社会主义和谐社会的法治 化、民主化、制度化建设的进程。_ 【参考文献】 『1]毛磊.大学生犯罪率如何降到最低限度.人明日报,2003—04—16(14). f2]谢山河,黄张华.关于当代大学生法律意识的调查分析叨.教育学术月刊,2010, (24). [3]赵辉.20年来高校法制教育理论研究综述闭.经济与社会发展,2007,(1). 『4]雷连莉.培养大学生法律意识微论叨.内蒙古师范大学学报,2006,(1). 『5]聂杜鹃.大学生法律意识确实的原因探析『Jl教育与职业,2010,(24). (上接第167页)服务器的安全问题是服务器管理中的重中之重, 因为这将直接影响服务器上各种应用的稳定运行 2.1系统漏洞检测与防护 服务器由于操作系统本身的缺陷或一些应用软件的原因会存在 各种漏洞.定期修补漏洞、安装服务器操作系统¥bY是做好服务器安 全管理的重要工作 系统漏洞检测与防护的方法有漏洞扫描修补工 具、安装软件防火墙及杀毒软件等。 2.2系统权限及服务设置 3.结束语 Windows Server 2003由于其自身的性能优势.现已成熟应用于高 职院校多Web站点的建设之中.但是由于各Web站点自身代码的漏 洞.可能会产生对服务器及其它Web站点的干扰与破坏作用,只有在 服务器上做好账号权限策略、IIs配置、安全管理等措施,才能给多 W b站点提供一个安全、稳定、高效的服务平台。 系统的权限及服务设置将使服务器的安全配置做到更严格.通过 [1]秦涛,曾文玉编著.精通PHP5应用开发.北京:人民邮电出版社.2007.5:28. 设置Web应用所需要的最小的系统权限和最少的系统服务.从而达 [2]邱亮编著.Windows Server 2003网管员培训教程.北京:电子工业出版社.2004.7 到最高的安全性。如进行用户权限分配管理、NTFS文件权限设置、关 145—149. 闭不必要和危险的系统服务及端口、设置本地安全策略等 【参考文献】 241