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1層狀砂土樁基混凝土動力夯實數(shù)值分析

本文研究層狀砂土基樁混凝土的施工技術(shù)，首先需要分析層狀砂土的地質(zhì)條件，為進(jìn)行層狀砂土樁基混凝土動力夯實數(shù)值分析提供模型基礎(chǔ)，層狀砂土的組成主要為粘土、礫砂、淤泥質(zhì)土夾層、圓礫和卵石組成。其物理力學(xué)指標(biāo)包括：天然含水量ω=38.9%，塑性指數(shù)Ip=15，塑限Wp=22%，滲透系數(shù)Kw=1.31×10-3cm/s，穩(wěn)定水位在面下8.5m左右，基礎(chǔ)埋置深度為10.50m。本文分析層狀砂土樁基混凝土模型采用柔性邊界剛性墻，模型相似比尺為1∶200，原型的土層厚18.0m，由于層狀砂土的圓形顆粒球體在一定的粒徑范圍之內(nèi)能反應(yīng)砂土中構(gòu)建地基混凝土結(jié)構(gòu)模型的各個力學(xué)性質(zhì)，給出砂土顆粒細(xì)觀模型下的顆粒流離散元計算模型及孔隙率測量圓的布設(shè)位置。，進(jìn)而給出砂土顆粒細(xì)觀參數(shù)。在工程實踐中，建筑物高層部分采用平板式筏形基礎(chǔ)，得到層狀砂土的基樁基礎(chǔ)埋置深度為13.50m，層狀砂土地基中往往含有軟弱夾層，淺層土產(chǎn)生的豎向變形量占層狀地基總沉降量的比重較大，而沉降計算經(jīng)驗系數(shù)只是在有限經(jīng)驗情形下得到的，因此嚴(yán)重制約了施工和建筑安全。對此，需要進(jìn)行層狀砂土樁基混凝土動力夯實數(shù)值分析，據(jù)地基土體孔隙率n的變化來衡量動力夯實效果，得到單位面積測量圓中第1個夯實的位置為p0(x0，y0)，第2個基樁夯實點的位置為p1(x0，y0)，采用基底應(yīng)力附件固結(jié)法計算孔隙率方法與土力學(xué)中孔隙率，由上得到層狀砂土樁基混凝土動力夯實數(shù)值分析，以此為指導(dǎo)進(jìn)行地基夯實處理，提高基底應(yīng)力的固結(jié)性能，由此得到了層狀砂土地基顆粒離散元計算和夯實模型示意圖。隨著施工前層狀砂土的有效附加應(yīng)力在地基內(nèi)同時沿水平和豎直方向進(jìn)行疊加，引起較大的地面沉降和不均勻沉降，場地外加荷載差異明顯，需要采用本文提出的基底應(yīng)力附加固結(jié)法加快軟弱地基的排水固結(jié)。

2基底應(yīng)力附加固結(jié)法層狀

砂土樁基混凝土施工試驗與分析在上述進(jìn)行層狀砂體地質(zhì)與最大荷載作用點產(chǎn)生沉降應(yīng)力分析和層狀砂土樁基混凝土動力夯實數(shù)值分析的基礎(chǔ)上，通過構(gòu)建的模型結(jié)構(gòu)，進(jìn)行采用基底應(yīng)力附加固結(jié)法的層狀砂土樁基混凝土施工試驗與結(jié)果分析。試驗中，以本地的大型土建公司龍湖地產(chǎn)的施工場地進(jìn)行實地施工測試，場地具有代表性的區(qū)域，進(jìn)行施工實現(xiàn)和性能測試，在完成吹砂填淤處理后對試驗3區(qū)、4區(qū)、5區(qū)施工排水板。采用本文設(shè)計的基底應(yīng)力附加固結(jié)法得到作用在砂土樁基混凝土施工基底沉降的不同時刻模型的接觸應(yīng)力場分布圖。在0.5s時刻，土體上部各處的接觸應(yīng)力較下部稍大，砂土顆粒逐漸趨于密實，土體內(nèi)部的接觸應(yīng)力逐漸增大。為定量分析本文構(gòu)建的施工技術(shù)的性能，得到基底應(yīng)力監(jiān)測結(jié)果，層狀砂土樁基沉降深度位移曲線，分析可見，采用本文設(shè)計的施工方案，能使得基底應(yīng)力消散時間約為5~7d，能有效滿足基底的排水固結(jié)處理時間，從而使得各層土的水平位移基本維持在50mm以內(nèi)，避免的水平位移和基樁沉降。承壓能力測試顯示，地基承載力特征值可達(dá)160kPa，滿足設(shè)計要求的120kPa。layeredsoil綜上試驗分析，通過施工現(xiàn)場測試證明了本文方法的優(yōu)越性能，該施工方法能準(zhǔn)確計算和描述大型基礎(chǔ)層狀地基土的靜力變形，避免基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋應(yīng)力呈現(xiàn)交變狀態(tài)，得到的施工方案有效避免了基底最大荷載作用點產(chǎn)生沉降，提高建筑安全性能。

3結(jié)論

本文設(shè)計一種采用基底應(yīng)力附加固結(jié)法的層狀砂土樁基混凝土施工技術(shù)，進(jìn)行層狀砂土樁基混凝土動力夯實數(shù)值分析，以此為指導(dǎo)進(jìn)行地基夯實處理，提高基底應(yīng)力的固結(jié)性能，通過對層狀砂土基樁混凝土最大荷載作用點產(chǎn)生沉降應(yīng)力分析，得到層狀砂土基樁混凝土最大荷載作用點的應(yīng)力響應(yīng)結(jié)果，設(shè)計出基地應(yīng)力固結(jié)法的砂土基樁混凝土施工技術(shù)和試驗方案。結(jié)果表明，本施工技術(shù)能使得基底應(yīng)力消散時間約為5~7d，能有效滿足基底的排水固結(jié)處理時間，從而使得各層土的水平位移基本維持在50mm以內(nèi)，避免的水平位移和基樁沉降。承壓能力測試顯示，地基承載力特征值可達(dá)160kPa，滿足設(shè)計要求的120kPa，提高承壓能力，有效避免了基底最大荷載作用點產(chǎn)生沉降，提高建筑安全性能。

作者：肖湘單位：南寧學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院南寧華強(qiáng)產(chǎn)業(yè)投資有限公司