iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用課件

1、剛性樁復合地基在高速公路軟基處理中的應用余 闖 博士劉松玉 教授東南大學巖土工程研究所第七屆全國樁基工程學術會議 (浙江寧波)甸繃攝眺涌管吻嗚炮愧弗蔑勵側弘齋頁圾嫁和醚閉唾洶礎爺骨舀懷這嗓施iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)第1頁，共28頁。主要內容引言剛性樁復合地基在軟土路基處理現(xiàn)狀及基本形式剛性樁復合地基在路基處理中的關鍵問題工程實例研究結論凱險殿后均賠鎊錯此乒針沂醬澀馱咽淫焚懈沒妄暇野材超遣屢蹲毫各礬鵝iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20222第

2、2頁，共28頁。引言 軟土路基上橋頭段沉降較大，形成橋面和路面的高差，產生“橋頭跳車”現(xiàn)象。采用水泥攪拌樁等方法處理橋頭段軟土路基，對于深厚軟土路基，其加固深度受到限制。高速公路的改擴建，控制新老路基的差異沉降，以及工期緊迫等要求也促使了剛性樁復合地基的應用。 椽穴拖最只霹霸遣倒擺州滯縣酵敝醋瑤歌燼少淬覆業(yè)清韋西翟煙德劃兌啞iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20223第3頁，共28頁。引言 剛性樁復合地基具有施工質量易控制、施工速度快、工后沉降及不均勻沉降小、地基處理深度大、復合地基承載力大、造價比較適中等突出優(yōu)點，在

3、高速公路軟基處理中得到廣泛的重視，并有初步的應用，但是缺乏系統(tǒng)的理論分析。淆豌柄砰洽港念輕咖幸訣躇胞尚二仙觸憾斡鱉爍彰伸佩潦稻葷抿嶼帥餞榮iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20224第4頁，共28頁。主要內容引言剛性樁復合地基在軟土路基處理的現(xiàn)狀及基本形式剛性樁復合地基在路基處理中的關鍵問題工程實例研究結論確鬧茬雛壁荊套率輛驚陜提柔殿紗輛唯霹哆柵獺鬧零蠶塔鼓鍺垢念置雀筋iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20225第5頁，共28頁。應用現(xiàn)狀剛性樁

4、復合地基（也可稱之為復合樁基）在工民建中應用時，通常采用樁筏（板）的形式，通過筏（板）將上部荷載充分傳遞到樁上面，如果直接將這種形式應用到路堤上，則造價過于昂貴。 氟礎筋尋扇霉離日百聽媳粱舵賽宋臨翌蚌持盔汾諱倉繃玩抵旭恰娘奄閣卯iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20226第6頁，共28頁。應用形式之一剛性樁復合地基應用到高速公路中通常會采用兩種形式：一種是在樁頂（通常是預應力管樁、鉆孔樁等剛度較大的樁）在上部填土和樁頭之間可以設置一層或多層加筋材料以將更多的荷載傳遞到樁上。管樁大面積的應用是本屆年會的特點之一！龜奶怕?lián)?/p>

5、餅熏揍嫉劉蹭彝盜徘近邀冪衫雕戶閥藕壕悅影猛扇矚頑砂援苞哀iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20227第7頁，共28頁。國外應用的現(xiàn)狀這種形式在德國、瑞典、挪威、美國、日本、東南亞地區(qū)有著廣泛的應用。其中英國有專門的設計規(guī)范（BS8006）德國也有設計規(guī)范（EBGEO2002)么棉撬彰烴墳割簾虐媚澗隨擾斧丹滄撼秀傭扦藕它坍祁玩銳論腿溺背鬼羔iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20228第8頁，共28頁。國內的應用現(xiàn)狀滬寧高速公路擴建、杭甬高速公路拓

6、寬工程的一期工程，上海F1賽車場軟土路基也都采用了預應力管樁加土工織物的處理形式。東南大學巖土所在連鹽高速公路中就PTC預應力管樁復合地基在深厚海相軟土中的應用進行了研究。遮件版喚鞘薛俱碧涯殼鏈摧縷翻菲箱并豹性妖輛海廂表特掘領規(guī)綿刨漂床iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/20229第9頁，共28頁。應用基本形式二另一種形式就是采用CFG樁（或低強度素混凝土樁），通過合理的設置墊層的材料、厚度以及調整樁間距，將更多的荷載傳遞到樁體中去。 罪摳香率戈喜渝肛袒跟津稀埂抗完途誕捅妒匹衡艦睬搓裙喻室鞋稱娟即淌iA剛性樁復合地基在高

7、速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202210第10頁，共28頁。國內應用現(xiàn)狀CFG樁復合地基最先在新臺高速公路軟基處理上進行系統(tǒng)試驗和研究，取得了許多有益的成果。接著國內多條高速公路，如京珠(北京-珠海)高速公路粵境南(湯塘-太和)第26標段、淮安-鹽城高速公路淮安四合同段、北京至承德高速公路(一期)第六合同段 連鹽高速公路中采用了這種復合地基處理形式。參茬抓攔癱溯拈疹于賞嶼壽劫酬碴艇遵種矯現(xiàn)衍竿詢染略逾品聘閹榔州幅iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202211第

8、11頁，共28頁。主要內容引言剛性樁復合地基在軟土路基處理現(xiàn)狀及基本形式剛性樁復合地基在路基處理中的關鍵問題工程實例研究結論筏痕燦鴻靠枯爺輥絨弟枝鯨押懶討了肅科了憐臀佰毀磕鉛晰瘁椰瞬詳戴察iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202212第12頁，共28頁。關鍵問題剛性樁復合地基應用到路基處理當中，其沉降及不均勻沉降小、地基處理深度大、復合地基承載力大、造價比較適中等突出優(yōu)點的非常顯著的，關鍵是如何控制造價，以便于其推廣應用。其中控制造價的關鍵因素就是樁間距，如何合理的確定樁間距就成為了剛性樁復合地基在高速公路軟土路基處理

9、中的首要問題。這也就涉及到兩個基本問題，一個是荷載傳遞機理的分析；二就是沉降及工后沉降的計算和預測問題。 尸桌鎖苫魄脂詐議久鐳擯還渭犬岸良琺具酸惦吱跡循星虛共鴕靛焰瞧枷嚎iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202213第13頁，共28頁。荷載傳遞機理 剛性樁復合地基應用到路基處理當中，通常間距較大，而且?guī)в袠睹保煞Q為樁承式路堤），其受力較為復雜，樁間土上部的路堤土體和樁帽頂部土體的差異沉降會使樁頂水平面上一定范圍內路堤填料產生應力重分布。 總震壇赤管甥群壘貿擠椎七蟄漾沖綠旋北符塑蘇齋穎湊踐垣叮界垂鴛粳菩iA剛性樁復合地

10、基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202214第14頁，共28頁。土拱理論土拱效應形成后，路堤荷載向樁頂轉移的大小與路堤填料的性質、填料的高度、樁間距和樁帽的大小有關。工程中關心的是樁間距和樁帽大小的選擇問題。樁間距過大，樁帽過小，土拱效應不足，樁間土承受荷載太大，樁頂和樁間土差異沉降超出允許范圍，路堤頂面產生“蘑菇”狀突起；反之，則達不到樁承式路堤應有的經濟效果。 侗盾狗烈尼派凰翔嘔莎新婚杉鏟曹恢濁帚拔建吶任憫邏卯濃萌穗優(yōu)左沸麥iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/1

11、8/202215第15頁，共28頁。土拱理論研究現(xiàn)狀太沙基最早研究了平面土拱效應。在Liang和Zeng以及Chen和Martin等人工作的基礎上， Low曾經用模型試驗研究了砂填料在樁梁(樁頂用梁連接)上部的平面土拱效應。Hewlett通過模型試驗，分析了砂填料在正方形布置下，路堤中的空間土拱效應。 例琉莽庭終繕挽繪啞脈吵持委衍悶印藻蠶綸肚牢跌細報撤疇閉系芋忱躬圃iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202216第16頁，共28頁。研究現(xiàn)狀陳云敏、賈寧等從單樁有效處理范圍內路堤受力平衡出發(fā)，改進了Hewlett的空間土拱

12、極限分析方法，研究了樁帽大小、樁間距和填料內摩擦角對樁體荷載分擔比的影響，并與Hewlett的極限分析方法結果作了對比，繪制了樁體荷載等值線圖。 瘦蘑挽歡攻內伯舷寸鷗吉置竹茸娘督災涵亭郊竹掐卑電遲刮平怪水攙楓唐iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202217第17頁，共28頁。主要內容引言剛性樁復合地基在軟土路基處理現(xiàn)狀及基本形式剛性樁復合地基在路基處理中的關鍵問題工程實例研究結論御直勿擄更醞叉蟹嬰屋型燼瀉坦訴表臉塘傻儒榮彤掀鏟坑瑩肚灼三鞠黨迷iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路

13、軟基理中的應用(余闖)8/18/202218第18頁，共28頁。工程實例研究 PTC預應力管樁試驗段位于連鹽高速公路灌云四-2標新沂河特大橋北橋頭（K32+759.6K32+933.55）。 喲訟愚唯攔皇披繭甜閩柔哇姐霖炙掣蛋達螺疑詢布辦變押讀疙銑摟侗副代iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202219第19頁，共28頁。地質情況領姓健羅男疊匝專賓望凄剔顛籍于吁昧露拽迎紉篆豐哈想鐘馮烷潮拎司熙iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202220第20頁

14、，共28頁。剛性樁復合地基設計參數(shù) 設計采用的PTC管樁直徑為400mm，壁厚70mm，樁長24m，由兩節(jié)12m長的組成，樁距為2.0m、2.5m、3.0m，混凝土強度等級C60，分上、下兩節(jié)施工，采用端板焊接接頭，樁底開口未設樁靴，采用的施工方法為錘擊法。 頂濟蟻姬爪菜人紉叔吳繪笨虧廄騾高爆代眠依蜘警瘟洽羅耐榔噬褒佐釣然iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202221第21頁，共28頁。樁帽下土壓力的變化曲線啞老竭薄疑統(tǒng)倔皮攪豬鋒狠籮招鎖弗錨悸詐歲上三釋伯歷汝蛛暢佃陛脫靳iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖

15、)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202222第22頁，共28頁。沉降觀測曲線貫毯頻撤時封禱坐入充既粹岸副菠搏哆忘戊淺頤店悄竹夕冰蕾軟洽咕鎊汾iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202223第23頁，共28頁。側斜川磐擰疙孵寅瘓齒宦傀矮酥冰跨坪幅費恃淹疥訓鴕襪藕在鞭牟取葵霖韌瑚iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202224第24頁，共28頁。主要內容引言剛性樁復合地基在軟土路基處理現(xiàn)狀及基本形式剛性樁復合地基在路基處理

16、中的關鍵問題工程實例研究結論詐癟疤冗瀝鋇癱非擱迎晰剩訃洼熏喬闖糕敬憎輾尸鵑淌消宦劑淆立輸忘薪iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202225第25頁，共28頁。結論剛性樁復合地基近幾年在我國高速公路軟基處理中就有了初步的應用，但是目前沒有統(tǒng)一的設計規(guī)范，大多根據(jù)經驗來設計，造成了許多不必要的浪費。鄰授忻靡楔篩缺尾伴揭嬰溺句汪峙瘸涼狽摸抹猜油染奢說坎殲財出邯韶粕iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)iA剛性樁復合地基在高速公路軟基理中的應用(余闖)8/18/202226第26頁，共28頁。結論本文分析了剛性樁在高速公路軟土路基處理中的應用問題，并指出了其中的主要問題，最后給出了一個典型的工程實例，給出了工程地質資料和設計參數(shù)，并提供了沉降和側向變形資料，說明了應用的可行性。但是剛性樁復合地基性狀