管桩在需要形成复合地基、保证桩与土共同承担荷载的情况下,应设置褥垫层。褥垫层是复合地基的重要组成部分,对于管桩(如CFG桩)而言,其作用主要体现在以下几个方面:
1. 保证桩、土共同承担荷载:褥垫层能够确保桩和桩间土共同承受基础传来的荷载,这是形成复合地基的重要条件。当基础受到垂直荷载时,桩和桩间土都会发生变形,而褥垫层的存在使得桩可以向上刺入,伴随这一变化过程,褥垫层材料不断补充到桩间土上,从而保证了一部分荷载通过褥垫层作用在桩间土上。
2. 调整桩土荷载分担:通过改变褥垫层的厚度,可以调整桩和土在垂直荷载下的分担比例。通常,褥垫层越薄,桩承担的荷载占总荷载的百分比越高;反之,则土分担的荷载比例增加。这一特性为CFG桩提供了较大的灵活性,可以根据实际需要调节桩和土的应力比,以充分发挥桩和土的承载力。
3. 减少基础底面的应力集中:由于管桩属于刚性桩,如果不设置褥垫层,桩对基础的应力集中会很明显。而褥垫层的存在可以显著减小这种应力集中现象,使得基础受力更加均匀。
4. 提高复合地基的整体性能:褥垫层作为复合地基的关键组成部分,其设置能够使桩和土更好地协同工作,提高复合地基的整体承载力和稳定性。通过调整褥垫层的厚度和材料,还可以对复合地基的性状进行改善和优化。
管桩在需要形成复合地基、保证桩与土共同承担荷载、调整桩土荷载分担以及减少基础底面应力集中等情况下,应设置褥垫层。