沣渭新区超高层建筑CFG桩复合地基计算参数优化

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近年来西安市为解决大量外来人口住房问题,高层-超高层建筑得到了迅速发展,CFG桩复合地基作为一种节约型地基被广泛使用,但由于CFG桩的设计依据——《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011)和《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012),两本《规范》均为全国通用,未考虑局部地区的特殊性,因此,在一定区域内对两本规范的CFG桩复合地基计算参数进行优化显得十分必要。西安沣渭新区位于渭河一级阶地,全区范围内未分布有适合作为高层-超高层建筑的天然地基,但依照现行CFG桩设计标准进行深度修正,理论上采用天然地基可行,此外,现行《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2011)的计算参数取值范围在该区并不十分适宜,因此,对两本《规范》的计算参数λ、β、ηb进行修正,对不同桩径、桩长、桩距条件下的CFG桩复合地基的桩间土发挥系数β的变化规律进行研究具有现实意义。本文利用公式计算法对CFG桩强度进行了估算;利用数理统计方法对研究区A、B、C三个场地的桩基检测结果进行了分析,研究了计算参数λ、β的显著性;通过检测结果与估算结果的对比分析,得出了最大影响参数的合理取值,并用场地D的检测结果进行了验证。通过对研究区CFG桩深度修正系数ηb的计算分析,得出了CFG桩复合地基的深度修正系数ηb最合理的取值方法,并与场地A的检测结果进行了对比;通过数值模拟,取得了分级加载条件下,研究区内CFG桩桩体、复合地基、桩间土三者的承载力值及变形结果,通过了场地A的原位检测结果检验,进而找到了不同条件下的CFG桩复合地基的桩间土发挥系数β的变化规律。主要研究成果:(1)本文以A、B、C三个场地作为研究对象,通过公式计算,得出CFG桩单桩承载力估算值及计算参数λ、β;通过检测值计算所得计算参数与计算参数比较,以及将检测值带入场地D的CFG桩复合地基单桩承载力检测试验验证,得出研究区计算参数最优为λ=1.0、β=0.8。(2)通过对三种方案修正后的地基承载力结果产生的经济效益进行比较,得出CFG桩复合地基的深度修正系数ηb最合理的取值的方法是:“通过工程地质资料,查明场地内最软弱层的地层情况。通过查《规范》复合地基承载力深度修正系数表,得到最优深度修正系数”。(3)通过对不同设计参数(桩长、桩距、桩径)CFG桩复合地基桩间土的承载力发挥系数计算结果分析,得到不同条件下的CFG桩复合地基的桩间土发挥系数β具有随着桩距的开始阶段增加较快而后期增加缓慢,随着桩径、桩长的增加呈线性显著减小的规律。
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