朱登峰+王新剛+連寶琴
摘 要:CFG樁以其成本低、強度高被廣泛應用于各類工程的地基處理和加固。依賴于現(xiàn)場原位實驗和經(jīng)驗公式推導來判定CFG樁復合地基處理工程的處理效果,存在一定的局限性,而數(shù)值模擬分析成為分析復雜多工況下CFG樁復合地基處理工程處理效果的新途徑。運用FLAC-3D對某CFG樁復合地基工程整個施工過程進行模擬分析,實現(xiàn)CFG樁施工三維變形預測,分析結(jié)果可為提高CFG樁的施工水平、實現(xiàn)信息化施工、促進該技術(shù)的推廣應用提供有效的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:CFG樁;復合地基;FLAC3D;變形預測
引言
水泥粉煤灰碎石樁又簡稱CFG樁,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁,和樁間土、褥墊層一起組成的水泥粉煤灰碎石樁復合地基,屬復合地基范疇[1、2],以其成本低、強度高被廣泛應用于各類工程的地基處理和加固[3]。
諸多學者對CFG樁問題進行了研究。董必昌等對CFG樁復合地基沉降計算方法進行了研究[4],薛新華等基于ANFIS對CFG樁復合地基承載力進行了預測研究[5],潘星對CFG樁復合地基沉降計算探討[6],唐彤芝等對CFG樁加固軟基復合地基樁間距設(shè)計計算方法進行了探討[7],張曉敏等對CFG樁復合地基承載力進行了可靠度分析[8]。
CFG樁復合地基處理工程的處理效果仍依賴于現(xiàn)場原位實驗和經(jīng)驗公式推導,但原位測試和經(jīng)驗公式均存在局限性不能真實反映地基的實際承載情況,而數(shù)值分析則能夠基于現(xiàn)場的地勘資料設(shè)置材料參數(shù)并采用合理的本構(gòu)模型進行模擬有效地解決復雜工況對CFG樁承載力分析的影響[9],文章應用FLAC-3D軟件對某實際工程進行三維建模,將實際工程施工過程分為兩種工況,對不同工況下的加固區(qū)域外的變形進行進行變形預測分析,為提高CFG樁的施工水平、實現(xiàn)信息化施工、促進該技術(shù)的推廣應用提供有效的依據(jù)。
1 工程概況
某工程項目總建筑面積103466平方米,該工程計劃新建12棟住宅樓,地上10-18層,局部設(shè)有商業(yè)或設(shè)有單層高的地下車庫,主體為剪力墻結(jié)構(gòu)。場地60.0m勘察深度范圍內(nèi)除表層填土外,地層以第四系沖洪積地層為主,場地在勘察期間測得地下水位埋深為9.50m~10.30m(標高-9.16~-9.95m)。
文章選取擬建1#住宅地基作為模擬對象,加固區(qū)長(基坑內(nèi)范圍)50m,寬16m,呈矩形。該地基共設(shè)計CFG樁共80根,直徑400mm,設(shè)計樁長13.5m,保護樁長1.5m,計算單樁豎向承載力特征值為730kN,樁端持力層為粉質(zhì)粘土層,在加固區(qū)區(qū)域內(nèi)均勻分布,樁間距為2000mm。CFG樁施工作業(yè)面標高為自然地面±0.00m,下余1.0m的保護土層厚度,如圖1所示。
2 模型建立
在模型模擬CFG樁地基處理過程中,分為兩個步驟,分別是:工況一,CFG樁機以自然地面作為工作平面進行CFG樁施工,保護樁長為1.5m,保護土體為2.5m。工況二,開挖2.50m,挖去CFG樁的保護土體,如圖2所示;
在模型建立方法上依然采用ANSYS網(wǎng)格劃分,將建好的模型導入到FLAC-3D中[10,11],分別對工況1、工況2進行模擬。模型如圖3、圖4:
在實際模擬過程中由于勘察資料中提供的土的各項試驗參數(shù)都是依據(jù)實際工程需要提供的,按設(shè)CFG樁長2倍進行建模,本次模擬模型建立為長110m、寬75m、深30m。在深度范圍內(nèi)土體參數(shù)只提供了①、②、③、④層,至21m,故將21.8m~30m部分全部簡化為④層粉質(zhì)粘土。地下水位埋深為9.2m,其下深度范圍內(nèi)土體參數(shù)采用上述的折減方法具體土體參數(shù)如表1:
模型應力邊界條件為:加固區(qū)以外地表均布荷載q=-15000Pa(豎直向下);位移邊界條件:模型上表面為自由面,其余各面固定約束。
3 計算結(jié)果分析
為更好的觀察加固區(qū)各個深度范圍內(nèi)的變形規(guī)律,對模型進行切片處理,切片位置如圖4所示,得到兩個剖面,本次模擬的目的旨在對比CFG施工前后加固區(qū)周邊土體的變形量的改變,對模擬數(shù)值進行提取得出在不同工況下距離加固區(qū)不同距離點的水平位移圖(圖5、圖6):
對比上面各個剖面下距離加固區(qū)邊界不同距離點的水平位移量可以看出,最大水平位移點位移加固區(qū)邊界上,并隨著距離的增加變形減小,在深度方向,變形隨深度的增加而減小。在位移云圖中可以看出,在沒有挖去保護樁長及空樁長段的土體時最大水平變形量在加固區(qū)內(nèi)部,最邊緣樁的樁孔壁上,當挖去加固區(qū)域內(nèi)的樁間土,最大位移點才轉(zhuǎn)移到加固邊界上,樁間土的挖去會增加水平位移量,但基本不會增加水平變形的影響范圍,該模擬顯示水平位移的最大影響距離為加固區(qū)外7m處。該工程中影響范圍與樁長有密切關(guān)系。
圖7 切片1工況二的Z方向位移圖
工況二沉降量是CFG樁施工過城中位移變化最大的狀態(tài),由工況二Z方向位移圖(圖7)可以看出,在挖去保護樁長及空樁段土體后加固區(qū)底部出現(xiàn)向上的隆起,屬于卸荷回彈,與實際情況相符合,最大回彈量為3.9×10-3cm。對比其各個工況下的水平位移量:沉降位移在數(shù)量級上遠小于水平位移(水平位移數(shù)量級為10-1~100cm,沉降量數(shù)量級為10-4~10-3cm),所以在CFG樁施工過程中對周邊土體的沉降影響可以忽略不計。
4 結(jié)束語
文章使用FLAC-3D軟件對實際某項目進行三維建模,在建模過程中根據(jù)工程實際情況,模擬出兩種工況,進行數(shù)值計算分析,對不同工況下的加固區(qū)域外的變形分開模擬分析并得出一下結(jié)論:
(1)CFG樁復合地基用于該工程中,其加固區(qū)域的CFG樁施工對加固區(qū)域以外的影響區(qū)域約為距離加固區(qū)邊界7m范圍內(nèi);對于該開挖僅2.5m的地基處理工程,加固區(qū)外的土體變形在CFG樁施工過程中已基本完成;基坑的沉降量在數(shù)量級上遠小于水平變行量。
(2)對于CFG樁整個工程施工前后,開挖后的加固區(qū)底部出現(xiàn)卸荷回彈,加固區(qū)外部出現(xiàn)沉降,與實際情況相符合。
(3)采用FLAC-3D軟件對實際CFG樁復合地基處理工程進行分析預測時能夠得出較為精確的變形數(shù)值; FLAC軟件在大變形問題的解決上具有較大優(yōu)勢,對實際工程變形模擬結(jié)果分析與實際情況相符合,在進行CFG樁復合地基處理工程的變形預測具有較好的適用性。
參考文獻
[1]閆明禮,吳春林,楊軍.CFG樁復合地基設(shè)計[Z],1995(5).
[2]葉書麟,羅宇生.地基處理[Z].1994(12).
[3]鄧小濤,張俞,孫瑞民.防止長螺旋CFG樁施工造成環(huán)境問題的措施[J].山西建筑,2007(14):80-81.
[4]董必昌,鄭俊杰.CFG樁復合地基沉降計算方法研究[J].巖石力學與工程學報,2002(07):1084-1086.
[5]薛新華,魏永幸.基于ANFIS的CFG樁復合地基承載力預測研究[J].鐵道工程學報,2010(06):42-47.
[6]潘星.CFG樁復合地基沉降計算探討[J].巖土力學,2005(S1):248-251.
[7]唐彤芝,詹云剛,裴冬芒.CFG樁加固軟基復合地基樁間距設(shè)計計算方法[J].公路交通科技,2005(03):9-12.
[8]張曉敏,鄭俊杰.CFG樁復合地基承載力可靠度分析[J].巖土力學,2012.12.
[9]謝蒙,李玉偉,吳立彬,等.基于土體塑性與剪脹的復合地基靜載數(shù)值模擬[J].人民長江,2012,43(15):47-50.
[10]孫書偉等.FLAC3D在巖土工程中的應用.中國水利水電出版社.2011.6.
[11]廖秋林,曾錢幫,劉彤,等.基于ANSYS平臺復雜地質(zhì)體FLAC~(3D)模型的自動生成[J].巖石力學與工程學報,2005(06):1010-1013.
作者簡介:朱登峰(1994-),男,武漢輕工大學動物科學與營養(yǎng)工程學院水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)三班,對工程地質(zhì)和土木工程一直很感興趣,自學了相關(guān)專業(yè)課,課余時間對基坑與邊坡穩(wěn)定性分析、數(shù)值模擬等方面經(jīng)常進行琢磨和研究。
摘 要:CFG樁以其成本低、強度高被廣泛應用于各類工程的地基處理和加固。依賴于現(xiàn)場原位實驗和經(jīng)驗公式推導來判定CFG樁復合地基處理工程的處理效果,存在一定的局限性,而數(shù)值模擬分析成為分析復雜多工況下CFG樁復合地基處理工程處理效果的新途徑。運用FLAC-3D對某CFG樁復合地基工程整個施工過程進行模擬分析,實現(xiàn)CFG樁施工三維變形預測,分析結(jié)果可為提高CFG樁的施工水平、實現(xiàn)信息化施工、促進該技術(shù)的推廣應用提供有效的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:CFG樁;復合地基;FLAC3D;變形預測
引言
水泥粉煤灰碎石樁又簡稱CFG樁,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁,和樁間土、褥墊層一起組成的水泥粉煤灰碎石樁復合地基,屬復合地基范疇[1、2],以其成本低、強度高被廣泛應用于各類工程的地基處理和加固[3]。
諸多學者對CFG樁問題進行了研究。董必昌等對CFG樁復合地基沉降計算方法進行了研究[4],薛新華等基于ANFIS對CFG樁復合地基承載力進行了預測研究[5],潘星對CFG樁復合地基沉降計算探討[6],唐彤芝等對CFG樁加固軟基復合地基樁間距設(shè)計計算方法進行了探討[7],張曉敏等對CFG樁復合地基承載力進行了可靠度分析[8]。
CFG樁復合地基處理工程的處理效果仍依賴于現(xiàn)場原位實驗和經(jīng)驗公式推導,但原位測試和經(jīng)驗公式均存在局限性不能真實反映地基的實際承載情況,而數(shù)值分析則能夠基于現(xiàn)場的地勘資料設(shè)置材料參數(shù)并采用合理的本構(gòu)模型進行模擬有效地解決復雜工況對CFG樁承載力分析的影響[9],文章應用FLAC-3D軟件對某實際工程進行三維建模,將實際工程施工過程分為兩種工況,對不同工況下的加固區(qū)域外的變形進行進行變形預測分析,為提高CFG樁的施工水平、實現(xiàn)信息化施工、促進該技術(shù)的推廣應用提供有效的依據(jù)。
1 工程概況
某工程項目總建筑面積103466平方米,該工程計劃新建12棟住宅樓,地上10-18層,局部設(shè)有商業(yè)或設(shè)有單層高的地下車庫,主體為剪力墻結(jié)構(gòu)。場地60.0m勘察深度范圍內(nèi)除表層填土外,地層以第四系沖洪積地層為主,場地在勘察期間測得地下水位埋深為9.50m~10.30m(標高-9.16~-9.95m)。
文章選取擬建1#住宅地基作為模擬對象,加固區(qū)長(基坑內(nèi)范圍)50m,寬16m,呈矩形。該地基共設(shè)計CFG樁共80根,直徑400mm,設(shè)計樁長13.5m,保護樁長1.5m,計算單樁豎向承載力特征值為730kN,樁端持力層為粉質(zhì)粘土層,在加固區(qū)區(qū)域內(nèi)均勻分布,樁間距為2000mm。CFG樁施工作業(yè)面標高為自然地面±0.00m,下余1.0m的保護土層厚度,如圖1所示。
2 模型建立
在模型模擬CFG樁地基處理過程中,分為兩個步驟,分別是:工況一,CFG樁機以自然地面作為工作平面進行CFG樁施工,保護樁長為1.5m,保護土體為2.5m。工況二,開挖2.50m,挖去CFG樁的保護土體,如圖2所示;
在模型建立方法上依然采用ANSYS網(wǎng)格劃分,將建好的模型導入到FLAC-3D中[10,11],分別對工況1、工況2進行模擬。模型如圖3、圖4:
在實際模擬過程中由于勘察資料中提供的土的各項試驗參數(shù)都是依據(jù)實際工程需要提供的,按設(shè)CFG樁長2倍進行建模,本次模擬模型建立為長110m、寬75m、深30m。在深度范圍內(nèi)土體參數(shù)只提供了①、②、③、④層,至21m,故將21.8m~30m部分全部簡化為④層粉質(zhì)粘土。地下水位埋深為9.2m,其下深度范圍內(nèi)土體參數(shù)采用上述的折減方法具體土體參數(shù)如表1:
模型應力邊界條件為:加固區(qū)以外地表均布荷載q=-15000Pa(豎直向下);位移邊界條件:模型上表面為自由面,其余各面固定約束。
3 計算結(jié)果分析
為更好的觀察加固區(qū)各個深度范圍內(nèi)的變形規(guī)律,對模型進行切片處理,切片位置如圖4所示,得到兩個剖面,本次模擬的目的旨在對比CFG施工前后加固區(qū)周邊土體的變形量的改變,對模擬數(shù)值進行提取得出在不同工況下距離加固區(qū)不同距離點的水平位移圖(圖5、圖6):
對比上面各個剖面下距離加固區(qū)邊界不同距離點的水平位移量可以看出,最大水平位移點位移加固區(qū)邊界上,并隨著距離的增加變形減小,在深度方向,變形隨深度的增加而減小。在位移云圖中可以看出,在沒有挖去保護樁長及空樁長段的土體時最大水平變形量在加固區(qū)內(nèi)部,最邊緣樁的樁孔壁上,當挖去加固區(qū)域內(nèi)的樁間土,最大位移點才轉(zhuǎn)移到加固邊界上,樁間土的挖去會增加水平位移量,但基本不會增加水平變形的影響范圍,該模擬顯示水平位移的最大影響距離為加固區(qū)外7m處。該工程中影響范圍與樁長有密切關(guān)系。
圖7 切片1工況二的Z方向位移圖
工況二沉降量是CFG樁施工過城中位移變化最大的狀態(tài),由工況二Z方向位移圖(圖7)可以看出,在挖去保護樁長及空樁段土體后加固區(qū)底部出現(xiàn)向上的隆起,屬于卸荷回彈,與實際情況相符合,最大回彈量為3.9×10-3cm。對比其各個工況下的水平位移量:沉降位移在數(shù)量級上遠小于水平位移(水平位移數(shù)量級為10-1~100cm,沉降量數(shù)量級為10-4~10-3cm),所以在CFG樁施工過程中對周邊土體的沉降影響可以忽略不計。
4 結(jié)束語
文章使用FLAC-3D軟件對實際某項目進行三維建模,在建模過程中根據(jù)工程實際情況,模擬出兩種工況,進行數(shù)值計算分析,對不同工況下的加固區(qū)域外的變形分開模擬分析并得出一下結(jié)論:
(1)CFG樁復合地基用于該工程中,其加固區(qū)域的CFG樁施工對加固區(qū)域以外的影響區(qū)域約為距離加固區(qū)邊界7m范圍內(nèi);對于該開挖僅2.5m的地基處理工程,加固區(qū)外的土體變形在CFG樁施工過程中已基本完成;基坑的沉降量在數(shù)量級上遠小于水平變行量。
(2)對于CFG樁整個工程施工前后,開挖后的加固區(qū)底部出現(xiàn)卸荷回彈,加固區(qū)外部出現(xiàn)沉降,與實際情況相符合。
(3)采用FLAC-3D軟件對實際CFG樁復合地基處理工程進行分析預測時能夠得出較為精確的變形數(shù)值; FLAC軟件在大變形問題的解決上具有較大優(yōu)勢,對實際工程變形模擬結(jié)果分析與實際情況相符合,在進行CFG樁復合地基處理工程的變形預測具有較好的適用性。
參考文獻
[1]閆明禮,吳春林,楊軍.CFG樁復合地基設(shè)計[Z],1995(5).
[2]葉書麟,羅宇生.地基處理[Z].1994(12).
[3]鄧小濤,張俞,孫瑞民.防止長螺旋CFG樁施工造成環(huán)境問題的措施[J].山西建筑,2007(14):80-81.
[4]董必昌,鄭俊杰.CFG樁復合地基沉降計算方法研究[J].巖石力學與工程學報,2002(07):1084-1086.
[5]薛新華,魏永幸.基于ANFIS的CFG樁復合地基承載力預測研究[J].鐵道工程學報,2010(06):42-47.
[6]潘星.CFG樁復合地基沉降計算探討[J].巖土力學,2005(S1):248-251.
[7]唐彤芝,詹云剛,裴冬芒.CFG樁加固軟基復合地基樁間距設(shè)計計算方法[J].公路交通科技,2005(03):9-12.
[8]張曉敏,鄭俊杰.CFG樁復合地基承載力可靠度分析[J].巖土力學,2012.12.
[9]謝蒙,李玉偉,吳立彬,等.基于土體塑性與剪脹的復合地基靜載數(shù)值模擬[J].人民長江,2012,43(15):47-50.
[10]孫書偉等.FLAC3D在巖土工程中的應用.中國水利水電出版社.2011.6.
[11]廖秋林,曾錢幫,劉彤,等.基于ANSYS平臺復雜地質(zhì)體FLAC~(3D)模型的自動生成[J].巖石力學與工程學報,2005(06):1010-1013.
作者簡介:朱登峰(1994-),男,武漢輕工大學動物科學與營養(yǎng)工程學院水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)三班,對工程地質(zhì)和土木工程一直很感興趣,自學了相關(guān)專業(yè)課,課余時間對基坑與邊坡穩(wěn)定性分析、數(shù)值模擬等方面經(jīng)常進行琢磨和研究。
摘 要:CFG樁以其成本低、強度高被廣泛應用于各類工程的地基處理和加固。依賴于現(xiàn)場原位實驗和經(jīng)驗公式推導來判定CFG樁復合地基處理工程的處理效果,存在一定的局限性,而數(shù)值模擬分析成為分析復雜多工況下CFG樁復合地基處理工程處理效果的新途徑。運用FLAC-3D對某CFG樁復合地基工程整個施工過程進行模擬分析,實現(xiàn)CFG樁施工三維變形預測,分析結(jié)果可為提高CFG樁的施工水平、實現(xiàn)信息化施工、促進該技術(shù)的推廣應用提供有效的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:CFG樁;復合地基;FLAC3D;變形預測
引言
水泥粉煤灰碎石樁又簡稱CFG樁,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁,和樁間土、褥墊層一起組成的水泥粉煤灰碎石樁復合地基,屬復合地基范疇[1、2],以其成本低、強度高被廣泛應用于各類工程的地基處理和加固[3]。
諸多學者對CFG樁問題進行了研究。董必昌等對CFG樁復合地基沉降計算方法進行了研究[4],薛新華等基于ANFIS對CFG樁復合地基承載力進行了預測研究[5],潘星對CFG樁復合地基沉降計算探討[6],唐彤芝等對CFG樁加固軟基復合地基樁間距設(shè)計計算方法進行了探討[7],張曉敏等對CFG樁復合地基承載力進行了可靠度分析[8]。
CFG樁復合地基處理工程的處理效果仍依賴于現(xiàn)場原位實驗和經(jīng)驗公式推導,但原位測試和經(jīng)驗公式均存在局限性不能真實反映地基的實際承載情況,而數(shù)值分析則能夠基于現(xiàn)場的地勘資料設(shè)置材料參數(shù)并采用合理的本構(gòu)模型進行模擬有效地解決復雜工況對CFG樁承載力分析的影響[9],文章應用FLAC-3D軟件對某實際工程進行三維建模,將實際工程施工過程分為兩種工況,對不同工況下的加固區(qū)域外的變形進行進行變形預測分析,為提高CFG樁的施工水平、實現(xiàn)信息化施工、促進該技術(shù)的推廣應用提供有效的依據(jù)。
1 工程概況
某工程項目總建筑面積103466平方米,該工程計劃新建12棟住宅樓,地上10-18層,局部設(shè)有商業(yè)或設(shè)有單層高的地下車庫,主體為剪力墻結(jié)構(gòu)。場地60.0m勘察深度范圍內(nèi)除表層填土外,地層以第四系沖洪積地層為主,場地在勘察期間測得地下水位埋深為9.50m~10.30m(標高-9.16~-9.95m)。
文章選取擬建1#住宅地基作為模擬對象,加固區(qū)長(基坑內(nèi)范圍)50m,寬16m,呈矩形。該地基共設(shè)計CFG樁共80根,直徑400mm,設(shè)計樁長13.5m,保護樁長1.5m,計算單樁豎向承載力特征值為730kN,樁端持力層為粉質(zhì)粘土層,在加固區(qū)區(qū)域內(nèi)均勻分布,樁間距為2000mm。CFG樁施工作業(yè)面標高為自然地面±0.00m,下余1.0m的保護土層厚度,如圖1所示。
2 模型建立
在模型模擬CFG樁地基處理過程中,分為兩個步驟,分別是:工況一,CFG樁機以自然地面作為工作平面進行CFG樁施工,保護樁長為1.5m,保護土體為2.5m。工況二,開挖2.50m,挖去CFG樁的保護土體,如圖2所示;
在模型建立方法上依然采用ANSYS網(wǎng)格劃分,將建好的模型導入到FLAC-3D中[10,11],分別對工況1、工況2進行模擬。模型如圖3、圖4:
在實際模擬過程中由于勘察資料中提供的土的各項試驗參數(shù)都是依據(jù)實際工程需要提供的,按設(shè)CFG樁長2倍進行建模,本次模擬模型建立為長110m、寬75m、深30m。在深度范圍內(nèi)土體參數(shù)只提供了①、②、③、④層,至21m,故將21.8m~30m部分全部簡化為④層粉質(zhì)粘土。地下水位埋深為9.2m,其下深度范圍內(nèi)土體參數(shù)采用上述的折減方法具體土體參數(shù)如表1:
模型應力邊界條件為:加固區(qū)以外地表均布荷載q=-15000Pa(豎直向下);位移邊界條件:模型上表面為自由面,其余各面固定約束。
3 計算結(jié)果分析
為更好的觀察加固區(qū)各個深度范圍內(nèi)的變形規(guī)律,對模型進行切片處理,切片位置如圖4所示,得到兩個剖面,本次模擬的目的旨在對比CFG施工前后加固區(qū)周邊土體的變形量的改變,對模擬數(shù)值進行提取得出在不同工況下距離加固區(qū)不同距離點的水平位移圖(圖5、圖6):
對比上面各個剖面下距離加固區(qū)邊界不同距離點的水平位移量可以看出,最大水平位移點位移加固區(qū)邊界上,并隨著距離的增加變形減小,在深度方向,變形隨深度的增加而減小。在位移云圖中可以看出,在沒有挖去保護樁長及空樁長段的土體時最大水平變形量在加固區(qū)內(nèi)部,最邊緣樁的樁孔壁上,當挖去加固區(qū)域內(nèi)的樁間土,最大位移點才轉(zhuǎn)移到加固邊界上,樁間土的挖去會增加水平位移量,但基本不會增加水平變形的影響范圍,該模擬顯示水平位移的最大影響距離為加固區(qū)外7m處。該工程中影響范圍與樁長有密切關(guān)系。
圖7 切片1工況二的Z方向位移圖
工況二沉降量是CFG樁施工過城中位移變化最大的狀態(tài),由工況二Z方向位移圖(圖7)可以看出,在挖去保護樁長及空樁段土體后加固區(qū)底部出現(xiàn)向上的隆起,屬于卸荷回彈,與實際情況相符合,最大回彈量為3.9×10-3cm。對比其各個工況下的水平位移量:沉降位移在數(shù)量級上遠小于水平位移(水平位移數(shù)量級為10-1~100cm,沉降量數(shù)量級為10-4~10-3cm),所以在CFG樁施工過程中對周邊土體的沉降影響可以忽略不計。
4 結(jié)束語
文章使用FLAC-3D軟件對實際某項目進行三維建模,在建模過程中根據(jù)工程實際情況,模擬出兩種工況,進行數(shù)值計算分析,對不同工況下的加固區(qū)域外的變形分開模擬分析并得出一下結(jié)論:
(1)CFG樁復合地基用于該工程中,其加固區(qū)域的CFG樁施工對加固區(qū)域以外的影響區(qū)域約為距離加固區(qū)邊界7m范圍內(nèi);對于該開挖僅2.5m的地基處理工程,加固區(qū)外的土體變形在CFG樁施工過程中已基本完成;基坑的沉降量在數(shù)量級上遠小于水平變行量。
(2)對于CFG樁整個工程施工前后,開挖后的加固區(qū)底部出現(xiàn)卸荷回彈,加固區(qū)外部出現(xiàn)沉降,與實際情況相符合。
(3)采用FLAC-3D軟件對實際CFG樁復合地基處理工程進行分析預測時能夠得出較為精確的變形數(shù)值; FLAC軟件在大變形問題的解決上具有較大優(yōu)勢,對實際工程變形模擬結(jié)果分析與實際情況相符合,在進行CFG樁復合地基處理工程的變形預測具有較好的適用性。
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作者簡介:朱登峰(1994-),男,武漢輕工大學動物科學與營養(yǎng)工程學院水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)三班,對工程地質(zhì)和土木工程一直很感興趣,自學了相關(guān)專業(yè)課,課余時間對基坑與邊坡穩(wěn)定性分析、數(shù)值模擬等方面經(jīng)常進行琢磨和研究。