由2022年注岩考试地基处理一道案例题,想到的先来看看这道案例题:
2022C12.某劲芯搅拌桩复合地基,搅拌桩桩长10m,桩径0.6m,桩距2.0m,正方形布置:搅拌桩内插C40混凝土预制方桩(200m*200mm),桩顶标高同搅拌桩,桩长为9m。搅拌桩采用湿法施工,从搅拌桩桩顶标高处向下的土层参数见下表。根据《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012估算,复合地基承载力特征值最接近下列哪个选项?(桩身强度满足要求;劲芯搅拌桩单桩承载力发挥系数取1.0,桩间土承载力发挥系数取0.8)

(A) 90kPa
(B) 120kPa
(C) 150kPa
(D) 180kPa
答案:【D】
解答过程:
根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012)第7.1.5条:
(1)由土层阻力确定搅拌桩承载力:

(2)复合地基承载力特征值计算:

【小注教育点评】
(1)本题目考察劲芯搅拌桩的复合地基承载力特征值,劲芯搅拌桩由于在搅拌桩内部插入预制方桩,故桩身的承载力一般可不验算,由于大部分考生不了解劲芯搅拌桩,故题目“贴心”的给出了提示:桩身强度满足要求,假如题目不告诉此贴心提示,你能联想到劲芯搅拌桩的桩身承载力满足要求吗?如果你接触过这种工艺,是不难想到的,毕竟里边插入的是预制桩,桩身强度肯定满足要求的。
(2)由本题可以看出,命题组以后的新方向是在新技术、新应用上下功夫,同时,利用的计算公式本质上还是规范中的老公式,故考生的复习应该立足于基本原理,同时积极了解新技术新工艺;
(3)有考生认为,预制方桩桩长只有9m,搅拌桩下部还有1m范围是没有芯桩的,应该考虑该范围的桩身强度,这里,因为桩身轴力从桩顶至桩底逐渐减小,在桩身最下部,轴力已经不大,故一般不需验算,又一次呼应了命题组的贴心提示:桩身强度满足要求。
小编特为大家整理了劲芯搅拌桩的原理、特点以及施工工艺,供大家学习参考。
《SMC复合桩施工工法》主要的工法特点是:单一桩型的施工简便、造价较低;复合桩将水泥搅拌桩和振动沉管桩两种工法相互结合。
水泥搅拌桩和微型振动沉管桩是两种常用、成熟的加固软土地基的施工方法,其单一桩型承载力较小,特别在有着暗河浜等软弱部位或软土地基比较深厚时加固效果往往会受到土质的较大影响,达不到设计要求,甚至出现质量事故。将以上两种施工桩型组合施工,形成低价高效、应用范围广、质量可靠的几种复合桩型:水泥土砂石复合桩;素混凝土劲芯或钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩(或劲芯水泥土砂石复合桩);在微型砂石桩中心复打素混凝土或钢筋混凝土(CFG)桩,形成劲芯砂石复合桩。从而避免了单一桩型的缺点,综合了以上桩型各自的优点,形成质量可靠,刚度、强度、密度好,单桩承载力高的复合桩型。可作为复合地基中的竖向增强体与砂石桩、水泥土桩形成多元复合地基,也可作为单桩使用。实践及研究表明:复合桩施工方便,造价低廉,对周围环境影响小,性价比高,因而有着广阔的应用前景。
将水泥搅拌桩和振动沉管桩两种工法相互结合,互为先后,且后一种工法在前一种工法形成的桩中心进行(或在砂石桩中心复打时填入素混凝土形成砂石劲芯复合桩),则可形成避免各自缺点,充分发挥各自优点,低价高效,地基承载力提高幅度可达3倍以上,并有较大可调性的几种复合桩型(如果用“S”表示柔性砂石桩,“M”表示半刚性水泥搅拌桩,“C”表示刚性混凝土桩(素混凝土、钢筋混凝土或CFG桩)):水泥土砂石复合桩(SM)、劲芯砂石复合桩(SC)、劲芯水泥土复合桩(MC或SMC)。
1.水泥土砂石复合桩(SM)
先在软基中施打振动沉管砂石桩(也可单纯为砂或石子,砂石比例视土质软硬确定,一般土质松软时石子比例较高)再在砂石桩中心施打水泥搅拌桩。一般水泥搅拌桩径为500~700毫米,砂石桩径为220~280毫米,水泥掺入量一般为12%~15%,可根据工程用途、土质、加固目的调整桩长、桩距、桩径形成多种配比的复合桩体。还可由复合桩加桩间砂石桩及桩间土形成三元复合地基。(干法、湿法均可,视加固目的和土层含水量而定,一般如果土层含水量较高,需快速排水固结,提高竖向增强体强度,多用干法;如果要作基坑围护、消除湿陷或上部土层含水量较低时可用湿法)形成强度、密度、刚度均较高的水泥土砂石复合桩。
2.劲芯水泥土复合桩(MC或SMC)
在软基中施打水泥搅拌桩或水泥土砂石复合桩,在水泥未硬凝时施打素混凝土振动沉管微型桩劲芯(也可加钢筋笼或插钢筋、钢管形成钢筋混凝土劲芯)。该复合桩由水泥搅拌桩或水泥土砂石复合桩加劲芯两部分构成,一般搅拌桩径为500~700毫米,(如用湿喷,桩径可高达900毫米以上)一般水泥掺入量12%~15%,桩顶上部可提高3%~5%掺灰,并复搅。桩长在8~10密,劲芯桩径为Φ220~280毫米,C20~C30可为素混凝土或CFG,也可加入钢筋笼,插钢筋或钢管形成钢筋混凝土劲芯。一般劲芯长度略短于搅拌桩。要注意的是施工时一定要在水泥土硬凝前打人劲芯,否则会打裂水泥土体或偏斜到桩周土体中形不成理想的劲芯复合桩体。一般要求劲芯与水泥搅拌桩中心偏差小于20米,且垂直度偏差应小于1%。由于其刚性较高,且强度、工作特性接近刚性桩,素混凝土劲芯水泥土复合桩可作复合地基中的竖向增强体(既可作刚性桩复合地基,也可与复合桩间砂石桩、水泥土桩形成多元复合地基),钢筋混凝土劲芯水泥土复合桩可作刚性单桩使用,在承担竖向荷载的同时还有抗拔、抗弯、抗剪切作用,可用于偏心荷载作用下的建筑地基,也可用于基坑支护、挡土墙、边坡护坡等工程。
3.劲芯砂石复合桩(SC)
先在软基中施打振动沉管砂石桩,再在砂石桩中心施打劲芯桩(素混凝土、钢筋混凝土劲芯或CFG桩),形成劲芯砂石复合桩。该复合桩由砂石构成外芯,一般先打Φ280毫米的砂石桩(土层特别软弱时可复打),再在其中心施打C20~C30素混凝土或CFG桩,也可加入钢筋笼,插筋或钢管形成钢筋混凝土劲芯。要求劲芯与砂石桩的中心偏差小于20毫米,其垂直度偏差应小于1%。素混凝土或无钢筋的CFG桩劲芯砂石复合桩形成复合地基中的竖向增强体,钢筋混凝土劲芯砂石复合桩可作刚性单桩使用。




