Vol.24 No.I 杨为民停：水泥粉喷桩复合地基的L程特性 3 16 ◆文献]单桩 原地基土强度有关，这一点也与李杰和方永凯 14 小女实测4桩 (1989)根据碎石桩复合地基的有关试验资料统 ◆实测单桩 12 计结果相吻合 文献[3引单柱 10 3粉喷桩桩身变形和破坏机理讨论 3.1变形破坏机理讨论 根据现场挖桩和载荷试验结果，桩身破坏 表现为环向拉裂和桩体横向压碎.它的变形破 坏机理与桩本身的材料性质有关.图5为根据 室内水泥土块的无侧限抗压强度试验结果绘制 0 160 320 480 640 p/kPa 图4粉喷复合地蕃的桩土应力比（川与戴荷关系曲线 a.=20% Fig.4 The relationship between pile-soil streas ratio and 6 a.=15% load of DJM pile composite foundation 增加的荷载将主要由桩问上来承担，一旦桩间 a.=10% 上进人屈服状态，则值将进一步减小，此时复 0 0.40.81.2 1.62.0 合地基进人极限状态.n-p曲线特点显示粉喷 e/% 桩复合地基在承载过程中其有2次屈服现象. 图5水泥土的应力应变曲线 (3)单桩复合地基的np曲线特点与多桩复 Fig.5 Stress-strain curve of soil mixed by cement 合地基不同.图4中B,D为单桩复合地基的n一 p曲线，在n达最大值前，其特点与多桩复合地基 的应力一应变曲线（图中α为水泥掺人比）.在受 相同，而在n达到最大值斤，随施加荷载的的增 力初期，水泥土块的成力应变关系基本符合虎 加，n值始终减小，但未出现多桩复合地基的2 克定律，二者近似呈线性增长；当外力达到极限 次屈服现象 强度的65%一85%时，应变开始增大，应力一应 因此，比较安全的做法是取略小于桩土应 变不再保持直线关系；当外力达到桩身极限强 力比最大值附近的荷载作为复合地基的承载力 度时，水泥土很快出现脆性破坏.此时切向拉应 标准值，复合地基的静载荷试验的结果也证明 力集中最强的部位位于与主压应力方向夹角为 这种做法是可行的. 30°~40°的裂隙端部，破裂首先沿这些方位的裂 文献[3]中的单桩复合地基桩土应力比n的 隙端部出现，随之扩展为分支裂隙，其初始方向 试验结果（图中C)与图中曲线B不同，其桩土应 与原有裂隙长轴夹角约等于60°~70°.随压应力 力比最大值在3.5左右，远小于曲线B的n值.其 的逐渐增大，逐渐转向与最大主压应力方向平 原因：①曲线C单桩复合地基的桩长为6m,而 行，最终在该方向形成拉裂面，若继续施加荷 曲线B的桩长为11.7m,可见随桩长的增加，桩 载，被拉裂的水泥士块将产生横向压碎.这种环 上应力比也在增加.②两试验上层的工程性质 向拉裂被称为压致拉裂.桩土应力比与荷载关 不同.表1比较了2种情况下的土层条件，表中 系曲线也证实了粉喷桩变形破坏过程 各项指标表明曲线B的试验土层其工程性质均 3.2粉啧桩复合地基的变形 比曲线C的地基土条件，说明桩土应力比与 粉喷桩复合地基变形（由部分组成： 表」2种试验条件下土层的各项物理力学指标 S=S,+s,+5 (1) Table 1 Various physical and mechanical index of soils un- 式中，，为基础顶面以卜，粉喷桩体复合地基以 der two kinds of testing conditions 上褥垫层的压缩变形量，因垫层材料性质一般 线处理粘土层厚度含水苹重孔隙 快剪 较好，且厚度仅I0-20cm,变形量很小，设计时 m量/%kN/m比e ,kCPaφ) 可忽略不计；为复合地基下卧层压缩变形量， B淤泥质粉质7.250.317.21.3917.21.531012.6 可按国家标准GBJ7一89规范规定，采用地基土 (CⅡ淤泥质5.2838.119.01.0617.61.011415.6 的压缩模量利用分层总和法计算即可：5，为复合 注：表巾各项指标均为平均值 地基加固区的压缩变形量，相当于桩土共同作心 。 杨 为 民等 水 泥 粉 喷 桩 复合 地 基 的 程特 性 原地基 土 强 度 有关 ， 这 一 点也 与李 杰 和 方 永凯 根 据碎石 桩复合地 基 的有关试验资料统 计结果相吻合 粉喷桩桩身变形和破坏机理讨论 变形破坏机理讨论 根据 现场挖桩 和 载 荷试 验结 果 ， 桩 身破坏 表现 为环 向拉 裂 和 桩 体 横 向压 碎 它 的变形 破 坏 机 理 与桩本身的材料性质有关 图 为根据 室 内水泥 土块 的无侧限抗压 强度 试验结果绘 制 ‘，乙公 任谧吕 圈 粉喷 复合地‘ 的桩土 应 力 比 与雌荷关 系 曲线 · 咖 既 一 旧 ， 增加 的荷载将主要 由桩 间上 来承担 ， 一 旦 桩 间 进 人 屈 服状态 ， 则 值将进 一 步减小 ， 此 时复 合地基 进入极 限状 态 一 尹 曲线特点显 示 粉喷 桩 复合地 基 在承载过 程 中具有 次屈 服 现象 单桩复合地 基 的 一夕 曲线特点 与多桩复 合地 基 不 同 图 中 、 为单桩复合地 基 的 一 曲线 ， 在 达最 大值前 ， 其特点 与多桩复合地 基 相 同 ， 而在 达到最 大 值后 ， 随施 加荷载 的的增 加 ， 值始终减小 ， 但 未 出现 多桩复合地 基 的 次屈 服 现 象 因此 ， 比较安全 的做法是取 略小 于桩土 应 力 比最 大值附近 的荷载作 为复合地基 的承载 力 标 准值 ， 复合地 基 的静 载 荷试验 的结果也证 明 这 种做法是 可行 的 文 献 」中的单桩复 合地 基桩土 应 力 比 的 试验结果 图 中 与 图 中 曲线 不 同 ， 其桩 土 应 力 比最 大值在 左 右 ， 远 小 于 曲线 的 值 其 原 因 ① 曲线 单桩 复合地基 的桩长 为 ， 而 曲线 的桩长 为 ， 可 见随桩长 的增加 ， 桩 上 应 力 比也在增 加 ② 两 试 验上 层 的 工 程性 质 不 同 表 比较 了 种 情 况 下 的 土 层 条件 ， 表 中 各项 指 标 表 明 曲线 的试 验 土 层 其工 程 性质均 比 曲线 的地 基 土 条件 差 ， 说 明桩土 应 力 比 ’ 表 种试脸 条件下 土 层 的各项物理 力学指标 ， 毫 仁狡 ’ 一 厂二卫止岁之 声丫 “ 一 州 圈 水 泥 土 的应 力应 变 曲线 一 云 曲 ， ， 处理 …枯 土…居 线 厚度 含水 容敢 孔隙 快 剪 最 ， 淤泥质粉质 淤泥质 注 表中各项 指标 均 为平均位 。匕。 ‘ ， ‘ ’ 而而丽币 的应 力一应变 曲线 图 中 ， 为水泥掺人 比 在受 力 初 期 ， 水泥 土 块 的应 力 应 变 关 系基 本 符合虎 克定律 ， 二者近 似呈线性增长 当外 力达到极 限 强度 的 一 时 ， 应 变 开 始增 大 ， 应 力一应 变 不 再保持直 线 关 系 当外 力 达 到 桩 身极 限 强 度时 ， 水泥 土很快 出现脆性 破坏 此时切 向拉应 力集 中最强 的部位位 于 与主压应 力方 向夹角为 的裂隙端部 ， 破 裂 首先沿这 些 方位的裂 隙端部 出现 ， 随之扩 展 为分 支裂隙 ， 其初 始 方 向 与原有裂隙长轴夹 角约等于 一 随压 应 力 的逐渐增 大 ， 逐 渐 转 向与最 大 主压 应 力 方 向平 行 ， 最终在该 方 向形 成 拉裂 面 ， 若继 续 施 加 荷 载 ， 被拉裂的水泥 土块将产生横向压碎 这种环 向拉裂被称 为压 致拉裂‘习 桩土应 力 比 与荷载关 系 曲线也证实 了粉 喷桩 变形 破 坏 过 程 粉喷桩复合地基的变形 粉喷桩复合地 基 变形 由 二部分组 成 ， ， 式 中 ， 为基础 顶 面 以 卜 、 粉 喷桩 体复合地基 以 卜褥垫层 的压 缩变形 量 ， 因垫 层 材料性 质一 般 较好 ， 且厚 度 仅 一 ， 变形 量 很 小 ， 设 计 时 可 忽 略 不 计 ， 为复合 地 基 下 卧层 压 缩 变 形 量 ， 可按 国家标准 一 规范规 定 ， 采用地基 土 的压缩模量 利 用 分层 总 和 法计算 即 可 为复 合 地基 加 固 区 的压 缩 变 形 量 ， 相 当于 桩 上 共 同作