熱門搜索:大學畢業論文 碩士畢業論文 博士畢業論文 碩士英語論文 碩士mba論文 無憂論文網

當前位置:無憂論文網 > 職稱論文 > 碩士建筑工程論文 >

CFG樁復合地基技術及工程應用

  • 發布日期:2017-03-31
  • 責任編輯:lgg
  • 論文字數:38547
  • 點擊:
  • 論文編號:
  • 論文類型:
  • 論文價格:150
第 1 章 緒論 
 
1.1 選題依據及研究意義
最近連年來,地基處理技術的不停發展和地基處理方法更多的推廣應用。它是一種高粘結強度樁復合地基,與樁間土以及褥墊層共同形成復合地基,共同發揮作用[1]。 在 1992 年,住房和城鄉建設部審核并通過了 CFG 樁這項復合地基處理的新技術,給 CFG 樁復合地基的開始廣泛應用帶來了福音[2]。在 1994 年,CFG 樁復合地基技術成為國家要重點推廣的工程項目,這為 CFG 樁復合地基的發展創造了有利的環境。在 1997 年,CFG 樁復合地基處理這項技術被正式的寫入國家級工程做法,并且形成了相應的企業標準[3]。緊接著在 1998 年,CFG 樁的試驗研究被住房和城鄉建設部列為重大的“七五”研究課題,CFG 樁復合地基處理技術在土木工程界得到廣泛運用。在 2002 年,《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)的發布,給 CFG 樁復合地基處理技術應用奠定了堅實的基礎。在 2013 年,這部規范得到了重新的修訂,修訂后更加符合實際的工程特征[4]。 CFG 樁是高粘結強度樁,本身具備一定的強度;形成的 CFG 樁復合地基具有獨特的工程特性。承載能力大幅度提高,具有很強的可控性,可適用各種概況的土質類型,施工技術相對成熟。通過近幾年不斷有深度的科學探索研究和工程有利實踐,CFG 樁復合地基技術已經成為廣泛應用于各種式結構的建筑,逐漸發展成為不僅可以大范圍的提高地基承載力,而且可以很好地控制建筑物的變形沉降的地基處理新技術。 
..........
 
1.2 國內外研究現狀 
1824 年,英國著名專家 Joseph Aspdin 發現快硬硅酸鹽水泥用在地基土的淺層處理可以取得很好的效果;接著“現代地基處理技術”的概念由歐洲提出[5]。 1835 年,碎石樁的概念第一次由法國研究人員提了出來,到了 1930 年之后,地基處理技術才得到了一定的發展[6]。在 1940 年之后,砂石樁處理應用技術在蘇聯有了很好的發展,并且提出了振動沉管法和錘擊法[7]。 1957 年,英國工程師對振沖器開始了研究與使用,在加固軟土和粉土地基得到了運用,并相繼在德國、日本等國家開始大范圍的推廣使用[8]。 1962 年,日本工程界在砂樁處理地基的實驗中研究地基滑動的數學計算,提出砂樁樁體與土體共同承擔荷載作用的工作分析模型,由此提出了復合地基的概念[9]。這使得砂樁處理軟弱地基的應用提高到一個更高的層次,復合地基基礎理論的研究同時也加快了復合地基處理技術的步伐,為復合地基處理的概念思想提供了重要科學依據。 1970 年前后,日本研究人員將高壓噴射技術成功運用到地基土體加固以及防水帷幕的工序中[10]。 1977  年,英國工程師們在樁體與土體相互共同作用的理論研究中指出,當天然土體能滿足承載力的要求但變形沉降量不能滿足時,在天然地基中布置一定數量的樁就可以很好的減小沉降[11]。  1979 年,Hooper 教授[12]根據數值分析結果得到,當樁土復合模量較大時,當進一步增加樁數的減小沉降的作用效果也并不顯著。 1980 年初,瑞典科研專家進行了減小地基變形沉降的模擬試驗,以及對樁基所依據理論研究的原位試驗,得到一定的成果[13]。 近年來,不少的學者、教授、工程研究人員在前人的基礎上做了大膽的假設,并采取了一定的研究方法,借助有限元等程序,得到了荷載與沉降的關系,變形與剪應力的關系。 
...........
 
第 2 章  CFG 樁復合地基工作機理
 
2.1 復合地基的幾個概念
復合地基的概念是由于原來土體的承載力或者沉降不能滿足要求而在土體中設置增強體,并由土體和增強體二者共同承擔作用的荷載,減小沉降的地基處理方法。一般將縱向增強體稱作樁,比如碎石樁、CFG 樁、水泥土樁等,這些增強體的模量和強度要高于天然土體地基。 但需要指出的是,這里所說的樁與樁基礎中的基樁是兩種不同的概念。前者是和樁間土共同負擔上部結構傳來的荷載,共同發揮作用,屬于地基范疇;而后者卻是深基礎的組成部分,屬于基礎范疇。 隨著復合地基技術在我國的科學探索研究與快速發展,針對不同的實際工程概況、地質報告、現場的施工環境、地基處理技術設計的要求形成了多種地基處理技術方法。經過大量的室內外實驗印證以及工程案例應用的具體實踐,依據組成樁體的不同材料、施工技術做法以及樁體在復合地基中的受力承載工作性能,復合地基進行如下分類[32]。 依據基礎剛度可以分為:剛性基礎下的復合地基、柔性基礎下的復合地基。 依據樁體本身的強度與原土的關系可以分為:與原土無關的復合地基、與原土相關的復合地基。這兩種復合地基的區別在于增強體的強度與地基土的分層有沒有關系;需要說明的是后者在其相應樁長范圍內,增強體的強度與土的成層性質有著密不可分的關系。 CFG 樁復合地基是在合理厚度、合適剛度的褥墊層作用下,對樁土荷載分擔比進行調整達到一個合理的范圍取值,才能達到設計的工作效果。
..........
 
2.2 CFG 樁及其他樁型復合地基的特性對比
碎石樁復合地基的組成樁體的主要材料是碎石,按成樁工藝主要是振動擠密碎石樁。成樁方法多采用振動成樁,通過加密樁間土來提高復合地基的承載力,對于松散的粉土、細砂、素填土均可以取得很好的效果。但是振動成樁施工工藝會產生很大的噪音,故在居民區需慎重采取此做法。 碎石樁屬于散體樁,沒有一定的粘結強度,通過實驗得到樁體的應力應變關系:當其他條件相同時,周圍壓力越大,大小主應力的差值也越大,此時土對樁的側向周圍約束也是越大,樁的承載能力也就越高;圍壓影響著樁的承載能力和樁體的變形。豎向荷載施加下的樁體會產生一個壓脹區。所謂的壓脹區是指在一定程度上能夠承擔承擔上部荷載一個范圍。基礎的尺寸大小與壓脹區深度有著密切的關系。 石灰樁復合地基的樁體構成材料主要是固化劑生石灰和具有活性的粉煤灰或火山灰組成。 石灰樁樁體中的生石灰,吸水膨脹后有擠密土的作用,且吸水膨脹系數與樁體所承擔的荷載有很大的關系。但是在地表的膨脹作用可能會產生地面局部隆起,造成樁間土的強度有所降低。樁體中的粉煤灰不僅降低了樁體的重度,而且也提供了良好的排水路徑。 按成樁施工工藝和樁體構成材料主要分為:由洛陽鏟成孔的石灰樁、振動沉管石灰樁。要針對特定地區特定的工程,因為生石灰粉和粉煤灰粉要防止揚塵,做相應的處理。擠土成樁工藝可以分為在管內投料、在管外投料的方式,此工藝多在南方地區采用。 
....... 
 
第 3 章  CFG 樁復合地基設計 ........ 12
3.1 CFG 樁復合地基設計對勘察的要求 ......... 12 
3.2 CFG 樁復合地基承載力計算 ........... 12 
3.3 CFG 樁復合地基的設計 ......... 16
3.4 CFG 樁復合地基的沉降計算 ........... 19 
3.4.1 CFG 樁復合地基的變形特征 ............. 19 
3.4.2 CFG 樁復合地基的變形計算 ............. 20 
3.5  本章小結 ............. 24 
第 4 章  CFG 樁與土共同作用的數值模擬 ........ 25 
4.1 有限元法的介紹 ............ 25
4.2 ABAQUS 軟件基礎 ....... 28
4.3 ABAQUS 軟件數值模擬 ......... 29
4.4  各個參數的模量對復合地基的影響分析 ........... 31
4.5  本章小結 ............. 46 
第 5 章  CFG 樁復合地基施工技術 .......... 47
5.1 CFG 樁的施工技術簡介 ......... 47 
5.2  幾種常見的施工工藝 ............. 47 
5.3 振動沉管灌注成樁施工工藝 ............ 47 
 
第5章 CFG 樁復合地基施工技術 
 
5.1 CFG 樁的施工技術簡介 
目前 CFG 樁復合地基技術在全國的大范圍內得到推廣,特別是 2010 年提出“建筑業十項新技術”之后,CFG 樁復合地基處理技術的應用更是得到了廣大工程人員的認可[56]。通過大量的工程經驗表明,CFG 樁復合地基的設計一般偏于保守,故其設計的承載能力和變形沉降能夠滿足勘察的要求,而導致可能出現問題的就是 CFG 樁復合地基的施工階段。因此,CFG 樁復合地基處理施工技術工藝的選擇是保證結構安全的另一個重要要素,也是 CFG 樁復合地基技術處理結果的直接體現,其重要性足以引起重視。CFG 樁復合地基技術在工程中的應用,包括振動沉管灌注成樁、長螺旋鉆孔灌注成樁、長螺旋鉆孔中心壓灌成樁和泥漿護壁成孔灌注成樁;施工中經常采用的是前兩種,本章中主要介紹前兩種常見的施工工藝流程。不同的土質、不同的結構、不同的設計參數、不同的施工環境等都影響著地基處理施工工藝的選擇[57]。 
..........
 
結論 
 
本文主要取得的結論如下。 
(1)CFG 樁復合地基是高粘結強度樁的復合地基,可以全樁長發揮樁的側阻效應,有很強的置換作用,處理后的地基復合模量高,承載力提高范圍大,地基沉降變形小,工程造價經濟。通過褥墊層的合理設置,可以使樁間土和 CFG 樁形成復合地基,共同分擔上部結構傳下來的荷載。 
(2)通過 CFG 樁復合地基的設計流程,介紹了設計對勘察的相關要求,總結了設計時承載力常用的計算方法和沉降的計算表達公式,得到在計算沉降的最具適用性方法是經驗公式法;采用了 ABAQUS 軟件進行建模分析處理,得到了基礎剛度、CFG 樁的模量、褥墊層的模量、土的強度的變化對褥墊層下水平向表面土體應力和位移、樁身應力和位移、樁間土豎向應力和位移影響。 
(3)CFG 樁復合地基的施工工藝主要包括振動沉管灌注成樁、長螺旋鉆孔灌注成樁、長螺旋鉆中心壓灌成樁和泥漿護壁成孔灌注成樁;詳細的闡述了振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔灌注成樁的準備工作、施工過程、注意事項和質量控制等。  
.........
參考文獻(略)
發布寫論文需求
發布發表需求
發布發表轉讓

無憂論文網 網站公告

[無憂論文網]是專業論文寫作潤色及發表論文網站,提供論文精簡,論文寫作,專業輔導寫職稱論文,專業輔導寫畢業論文,專業輔導寫留學生論文等。
100%品質,100%通過,是您寫作的理想合作網站。我們的客戶風雨同舟,幫廣大客戶解決各類寫作和發表難題。

新疆时时开奖历史记录