复合搅拌桩（精选十篇）
复合搅拌桩 篇1
深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作固化剂,通过深层搅拌机械,在地基深部就地将软土和固化剂强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥加固土,从而达到提高地基强度和增大变形模量的一种软土处理方法。该法于1980年引入我国。根据不同的工艺,深层搅拌法又分为湿法和干法。
深层搅拌法具有施工速度快,价格低廉,加固效果好,施工时振动小、噪声小、污染小、投资小而效益高等优点。深层搅拌桩被广泛用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、杂填土等地基和路基的加固。该法在铁路软基处理方面得到了广泛应用。就襄渝铁路增建二线来说,采用了深层搅拌桩上千万延米,取得了良好的技术、经济效果。
因深层搅拌桩的工作性能和各项指标具有较强的地区性和经验性,且受施工条件影响,须对深层搅拌桩的工作性能作进一步研究。
目前,通常是以单桩复合地基试验结果评价整个场地内的复合地基承载力标准值。然而,由于单桩承载力较小,为得到较高的复合地基承载力,设计时往往会减少桩中心距,使之常常接近、甚至小于2倍桩径。但多数情况下,深层搅拌桩为摩擦桩或端承摩擦桩,其侧、端阻力不容忽视。本文就是通过深层搅拌桩的同条件下单、多桩复合地基静载荷试验,对其群桩效应作了研究。
1 复合地基的作用原理及其存在群桩效应的可能性分析
所谓复合地基,一般认为是具有两种刚度(或模量)不同的材料(桩体或桩间土)所组成,在刚性基础下两者共同分担上部荷载并协调变形的地基。复合地基中桩体的刚度较周围土体大,在刚性基础下等量变形时,地基中应力将按材料模量进行分布,因此,产生应力集中现象,大部分荷载将由桩体承担,桩间土上应力相应减小。这样就使得复合地基承载力较原地基有所提高,沉降有所减少。
当上部荷载传递到复合地基上,分担到单桩的载荷由桩侧面的摩擦力将其传递到桩周及桩端的土层中。一般可以认为,桩侧摩擦阻力在土中引起的附加应力是按某一角度沿桩长向下扩散分布,当桩距较大时,附加应力在桩侧和桩端互不重叠,此时不存在群桩效应。但笔者在对襄渝二线铁路的软基处理搅拌桩承载力检测中发现,桩距小于2倍桩径时,附加应力就会重叠,从而产生群桩效应,使得群桩复合地基承载力小于各单桩承载力之和,沉降也大于单桩复合地基的沉降。
2 粉喷桩的单、多桩复合地基载荷试验的对比研究
2.1 工程概况及工程地质概述
襄渝铁路增建二线YDK704+187～YDK704+220段地基处理工程,采用粉喷桩复合地基,设计桩径500 mm,有效桩长4.5 m～6.5 m,桩间距800 mm,等边三角形布桩,总桩数733根。该路堤通过水田,表层6.5 m内为粉质黏土及松软土,基底持力层为泥岩夹砂岩风化层,搅拌桩加固深度伸入硬卧层0.5 m,设计要求经处理后的复合地基承载力不小于185 kPa。
2.2 复合地基载荷试验
试验仪器采用JCQ-503全自动静载荷测试系统,试验装置采用压重平台反力装置,3.2 MN油压千斤顶加压,压力由置于千斤顶顶部的轮辐式压力传感器测定,桩顶沉降由DSB-25型电子位移传感器测量。现场复合地基静载荷试验均在设计标高处进行,所试验各桩龄期均为28 d,且属于同一台机器所打。在试验过程中,承载板形状和面积依据单桩或多桩承担的处理面积和布桩形状来确定,承压板尺寸与置换率相当,其中,1号和2号桩的两组单桩复合地基载荷试验均采用面积为0.64 m2的正方形承压板;3号和4号桩两桩复合地基载荷试验采用0.8 m×1.6 m的矩形承压板;5号,6号,7号,8号桩四桩复合地基载荷试验采用1.6 m×1.6 m的正方形承压板。压板下用中粗砂找平处理。加荷等级为10级,最大加荷量为设计要求值的2倍,测试沉降量的时间及稳定标准、终止试验条件、卸荷(分3级)等均严格按照JGJ 7920-01建筑地基处理技术规范附录一有关条文进行。
4组复合地基载荷试验的概况见表1,复合地基载荷试验成果见表2。
依据表内数据绘制Q—S曲线,可以看出,1号和2号桩两组单桩以及3号和4号桩两组两桩复合地基静载荷试验的Q—S曲线形态比较平缓,看不出拐点,相邻两级荷载所对应沉降量之比亦无一定规律,且Q—S曲线上无明显比例极限,即从Q—S曲线上无法确定其极限荷载。因此,据JGJ 79-2001建筑地基处理技术规范规定,按相对变形值确定复合地基承载力特征值,均取s/b=0.004所对应的荷载值为其复合地基承载力特征值,即1号单桩复合地基承载力特征值为210.1 kPa;2号单桩复合地基承载力特征值为213.5 kPa;3号和4号桩单桩复合地基承载力特征值为186.0 kPa;5号,6号,7号,8号桩四桩复合地基静载荷试验在加荷至333.0 kPa时,压板周围土体出现明显的裂缝,且Q—S曲线上有明显的极限拐点(333.0 kPa对应处),取其极限荷载的1/2即166.5 kPa为该试验点处的复合地基承载力特征值。
mm
从试验结果可以看出,该场地内随着试验桩数的增加,其复合地基承载力特征值呈下降趋势,而其沉降量却呈增长趋势。
2号桩复合地基承载力特征值约是单桩复合地基承载力特征值的88%,4号桩复合地基承载力特征值约是单桩复合地基承载力特征值的78%。而加载至设计要求值的2倍时,4号单桩复合地基累计沉降量约是2号桩复合地基累计沉降量的44%,亦约是4号桩复合地基累计沉降量的18%。这表明,如果以单桩复合地基载荷试验来评价场地复合地基承载力特征值时,相对于2号桩复合地基承载力试验结果,会过高评价12%的承载力,过低评价56%的沉降量。相对于4号桩复合地基承载力试验结果,会过高评价22%的承载力,过低评价82%的沉降量。笔者认为,这是在桩中心距小于2倍桩径情况下,由于群桩效应的存在所造成的。
3结语
1)桩中心距小于2倍桩径情况下,群桩效应存在是不容忽视的,复合地基承载力须以多桩复合地基载荷试验为准,而不宜仅仅只做单桩复合地基载荷试验,否则会过高评价场地复合地基承载力,过低评价场地复合地基沉降量,造成不安全因素,给工程带来隐患。
2)当桩间距很小时,为减小群桩效应的影响,建议将桩径缩小,同时增加提高桩体强度的措施。
摘要：介绍了深层搅拌法的施工特点,探讨了复合地基的作用原理,并对其群桩效应作了分析研究,通过对深层搅拌桩同条件下单、多桩复合地基静载荷试验的对比研究,得出了一些有益于施工的结论,以供参考。
关键词：复合地基,载荷试验,深层搅拌桩
参考文献
[1]JGJ 79-2001,建筑地基处理技术规范[S].
[2]高大钊.软土地基理论与实践[M].北京:中国建筑工业出版社,1992.
[3]叶书麟,叶观宝.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
水泥搅拌桩 篇2
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。
水泥搅拌桩施工工艺流程
1、施工准备
1.1搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
1.2水泥搅拌桩应采用合格等级强度普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
1.3水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
1.4水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
2、施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
桩位放样：根据桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差要求小于钻机定位：依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直，调平底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1%。钻 进：启动钻机钻至设计深度，在钻进过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过喷浆泵喷入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌合。在搅拌过程中，记录人应记读数表变化情况。重复搅拌和提升：采用二喷四搅工艺，待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成，桩机移至下一桩位重复上述过程细碎机。
3、施工控制
3.1水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
3.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
3.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
3.5水泥搅拌配合比：水灰比0.45～0.55、水泥掺量12%、每米掺灰量46.25kg、高效减水剂0.5%。
3.6水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操
作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。
3.7为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
3.8 在搅拌桩施工过程中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
3.9 施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于
一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
3.10施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。3.11 现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a施工桩号、施工日期、天气情况；b喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d钻机转速；f钻进速度、提升速度；g浆液流量；h每米喷浆量和外掺剂用量；i复搅深度。4 质量检查4.1 轻便触探法 成桩7天可采用轻便能探法检验桩体质量。用轻便触探器所带勺钻，在桩体中心钻孔取样，观察颜色是否一致，检查小型土搅拌均匀程度、根据轻便触探击数与水泥土强度的关系，检查桩体强度能否达到设计要求，轻便能探法的深度一般不大于4m。4.2 钻芯取样法 水泥生产工艺流程成桩28天后，用钻芯取样的方法检查桩体完整性，搅拌均匀程度，桩体强度、桩体垂直度。钻芯取样频率为1%～1.5%。
水泥搅拌桩桩径一般为500MM~550MM，最大为600MM，固化剂常用等级强度为32.5/42.5。
水泥掺量除块状加固时可用被加固湿土质量的7%~12%外，其余宜为12%~20%。加固深度：湿法<20m，干法<15m.水泥搅拌桩是我国在20世纪年代发展起来的地基处理新技术，它是通过特制的深层搅拌机械在地层深部就地将软土和水泥强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于软弱地基的处理，对于淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软土地基的处理效果显著，处理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中无噪音、无振动，对环境无污染；投资省。
2、水泥搅拌桩施工
水泥搅拌桩施工的准备工作是：
A、用重Ⅱ型超前动力触探确定符合设计要求的桩底高程；
B、对桩机性能做全面的检查；
C、合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长；
D、施工场地事先予以平整；地表过软时，采取防止桩机失稳的措施；
E、测量施工平台的高程，放好桩位。
深层搅拌桩机施工工序是：将桩机移到指定桩位进行对中、校正；在集料斗按设计配合比扳指水泥浆；启动主机，使搅拌机钻杆边喷浆边旋转下沉；当下沉到设计深度后，喷浆反转提升桩顶位置；再次将搅拌机钻杆边喷浆边旋转沉入桩底；桩机下沉到桩底后喷浆搅拌提升到桩顶；移机，施工下一搅拌桩。
3、施工监理控制
水泥搅拌桩施工质量的优劣直接关系到地基加固的成效，从而进一步关系到上部主体结构的稳定性，这对该供水系统工程能否正常运行是至关重要的。因此，对搅拌桩施工质量必须作到事前控制、事中控制和事后检测，进行严格监理控制。
3.1、施工前监控
认真审核施工单位的施工组织设计。根据设计图纸和要求、工程地质资料、JGJ79-90《建筑低级处理技术规范》、YBJ225-91《软土地基深层搅拌桩加固技术规范》的有关要求，仔细审核施工单位呈报的施工组织设计，确定施工方案的可行性。
仔细检查进场设备的完好性和上岗人员的上岗证。主要检查桩管长度、桩机功率、桩管提升速率、电脑记录仪、深度测定器及配套设备等。以上条件均须满足本工地施工工艺要求。管理人员及机长必须具有相应的技术职称和上岗证。
3.2、施工过程监控及工程验收
有效地监控水泥搅拌桩施工，是确保工程质量达到设计要求的关键。因此，在现场施工中我们采取了以下监控措施。
3.2.1、确定技术参数和施工工艺，做好试验桩，选好水泥掺量的多少往往直接影响水泥搅拌桩的质量和单价。水泥掺量由现场试验结果确定。试验桩方案包括室内取土试验和成桩试验，在各试验点现场，按照不同的水泥掺入量及搅喷次数施工试验桩，在成桩7天后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度，并进行抽芯，观察搅拌和喷浆的均匀程度，判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。
按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩，确定不同土层的水泥用量、水灰比、进尺速度及搅喷次数等技术参数及施工工艺。
3.2.2、桩位及桩高程的控制
A、桩位。施工前由施工单位在桩中心插桩位标，由测量监理校核。要求桩位偏差不大于5cm。
B、桩顶、桩底高程。要求桩底高程超高10~20cm，装订高程超高10cm。
C、桩深垂直度。每根桩施工时，根据导向架的吊锤偏移用米尺测定搅拌轴垂直度，间接测定桩身垂直度。要求桩身垂直度偏差不超过1.5%。
3.2.3、水泥掺量及浆液控制
A、桩身水泥掺量。水泥掺量是水泥搅拌桩质量的主要影响因素之一，施工时一定要确保每根桩的水泥掺量。应根据由实验桩所定的水泥掺量，检查每根桩的水泥用量。
B、水泥标号。根据设计要求选用水泥。经场后水泥必须检验合格后方可使用。
C、浆液。通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比，确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长，超过2小时的浆液不再使用。
D、水泥浆液搅拌均匀性。贮浆池内浆液应均匀，输送时应确保其连续，喷浆搅拌时，若输浆管道堵塞或爆裂，应及时组织处理，时间过长应换浆。
3.2.4、搅拌和喷浆时间控制
喷浆时的提升速度也是影响搅拌桩质量的主要因素之一，施工时严格控制提升速度不大于0.8m/min。下沉速度可根据地层的不同分别选用搅拌机的1
（0.45m/min）、2（0.8m/min）、3（1.47m/min）挡。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，搅拌机应下沉停浆点以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。
3.2.5、工程验收
水泥搅拌桩单元工程在按设计图纸要求完成施工后，按以下程序进行验收。
3.2.5.1、施工过程中的质量检验
监理随时检查施工记录，并对照施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。对于不合格的工程桩，应根据位置、数量等具体情况，分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。
3.2.5.2、水泥搅拌桩单元工程检测
A、由监理选顶检测桩位，检测工作须通知监理后才能进行。
B、水泥搅拌桩单元工程施工完成后，应抽取该批桩数的2%进行成桩质量检验。一般在成桩后7天内使用轻便触探器钻取桩身土样，观察搅拌均匀程度，根据合同和有关规范要求采用触探击数（N10）用对比法判断桩身强度。桩身击数不小于35击/30cm，检验深度一般在设计桩顶高程以下，不超过4.0cm。如因空桩较长，采用轻便触探进行检测，结果未必精确，起不到检测效果。可采用以下几种方法进行检测：a.按单元总根数的2%进行坑探，挖深到建基面以下1m，检查桩身完整性、连续性及搅拌均匀程度；b.对0.5%的搅拌桩进行抽芯检测；c.个别地基相对较差的地段，进行单桩及复合地基承载力试验。
C、承包商应按图纸或合同要求采用静荷载法试验检测单桩或复合桩地基承载力。符合地基承载力应符合设计规定。
D、经触探检测对桩身强度有怀疑的工程桩，按监理部指令取桩体中原状加固土土样，直接测定桩身强度。
E、场地工程地质情况复杂或施工中有问题的桩，按监理部指令应用荷载试验方法检验工程桩的承载力。理部指令取桩体中原状加固土土样，直接测定桩身强度。
E、场地工程地质情况复杂或施工中有问题的桩，按监理部指令应用荷载试验方法检验工程桩的承载力。
F、对搅拌桩相邻搭接要求严格的地段，应在成桩养护到一定龄期时，选取
取数根桩体进行开挖，检查其外观质量。
3.2.5.3、水泥搅拌桩单元工程验收
A、水泥搅拌桩单元工程施工完成后，施工单位应在自检合格的基础商申请单元工程验收。该验收位联合验收，参加验收的单位包括施工、设计、监理、业主，监理单位为组织单位。、B、施工单位应为单元工程验收准备好施工布孔图、施工原始记录、搅拌桩检测资料、单元工程隐蔽验收签证、单元工程质量评定表等资料，验收前搅拌桩基础
要清理桩顶高程以下0.5m的桩间土，露出完整的桩头。验收人员现场察看认可后，在单元工程隐蔽验收签证单上签字，验收通过。
3.2.5.4、水泥搅拌桩单元工程质量评定
按照《水利水电工程水泥搅拌桩基础单元工程质量评定表》，由承包人自评、监理部认定，单元工程评定。
CFG桩是复合地基处理技术发展所出现的一种加固桩,CFG桩是在碎石桩体中掺加适量石屑,粉煤灰和水泥加水拌和,制成一种粘结强度较高的桩体,称之为水泥粉煤灰碎石桩(Cement.Fly-ash.Gravel pirle).简称CFG桩
简单地说是素混凝土桩。
而水泥搅拌桩是单纯的搅拌水泥来达到加固地基的作用。所以两者还不一样。但作用都是一样的。
水泥土搅拌桩不需要做小应变。你以前见到做小应变的是刚性桩或半刚性桩，如混凝土搅拌桩、预制桩或CFG桩等。因为小应变是应用地震波传播速度变化情况来判定桩身质量和完整性的，所以对于柔性桩其检验效果不理想，通常采用静载荷试验和动力触探来检测。
按土的平均重度1.8t每方换算的，10%么就是每方土中掺入0.18t水泥，20%就是每方土中掺入0.36t水泥，楼上的怎么那么精确啊，小数点后那么多，佩服 水泥搅拌桩检测，如果是工程桩，就要检测承载力。
水泥搅拌桩复合地基加固技术的研究 篇3
关键词水泥搅拌桩;加固机理;施工工艺
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)062-0044-01
水泥搅拌桩足深层水泥搅拌法的成桩,在我国已有20余年的发展历程,尤其是在地下水位较高的粤西地区应用非常普遍。水泥搅拌桩采用专用的深层搅拌机,将预先制备好的水泥浆注入地基土中,并与地基土就地强制搅拌均匀形成水泥土,利用水泥的水化及其与土粒的化学反应获得强度而使地基得到加固,能有效减少沉降量,承受较大的加荷速率,提高抗侧向变形能力。水泥搅拌桩具有施工简单、成本低廉、进度快、无振动、无噪声、对周围建筑物无影响、加固效果好等优点。其最大的特点是其刚度与水泥掺量有关,与搅拌的均匀性也有很大的关系。按固化剂的种类和施工工艺分为喷粉法和喷浆法两种搅拌法。前者适用于含水量较高的地基,而后者则适用于含水量较低的地基。
1水泥搅拌桩复合地基的软基加固机理
软地基上修建公路,可能出现的问题大体可分为两大类,即沉降和破坏。不言而喻,破坏是必须防止的,但防止沉降却十分困难,因为沉降稳定往往需要很长的时间。对于浅薄淤泥层.通常有两种处理方法:
1)利用填土的自重把软土挤出。2)首先将整个地基的软土层挖除,而后填入优质材料,这样能减小沉降量,但经过换填以后的地基已经不是软地基了,不在本文的研究范围内。通常在软土地基处理施工中,需要同时考虑沉降和稳定两方面的要求。在水泥搅拌桩复合地基软基处理施工中,首先,将水泥拌和成水泥浆,水泥中各种钙质矿物成分先和水进行部分水解和水化反应,而后再和软土中的水继续进行水解和水化反应,生成钙质化合物,这是地基强度提高的主要因素。其次,黏土中的化合物表面带有各种离子,它们和水泥水化生成的钙离子进行当量吸附交换,从而提高了土体的强度。而软土本身具有胶凝性,它和水泥水化作用形成的凝胶粒子结合起来后形成与水泥土坚固连接的团粒结构,使水泥土的强度大大提高。当水泥水化作用生成的钙离子超出交换所用的数量时,这部分钙离子就与组成黏土的化合物反应,生成许多不溶于水的结晶化合物并逐渐硬化,同样大大的增强了水泥土的强度和水稳性。综上所述,欲使水泥土保持足够的强度就必须保证足够数量的水泥,并且要用机械充分拌和水泥和土,使水泥与土充分接触。
2水泥搅拌桩施工工艺
水泥搅拌桩施工工艺流程通常为:桩位放样—钻机就位—检验、调整钻机—正循环钻进至设计深度—打开高压注浆泵—反循环提钻并喷水泥浆—至工作基准面以0.3m—重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度—反循环提钻至地表—-成桩结束—施工下一根桩。
施工中首先移动搅拌机到指定桩位,对准桩位,校准桩管垂直度,并在桩管上画出控制桩长的刻度线。待桩机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松卷扬机钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,下沉速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不能大于额定值。如果下沉速度过慢,可通过输浆系统补给适量稀释浆液,以便下沉钻进。根据现场情况,按照试桩调整后的配合比拌制水泥浆,要求搅拌均匀,加筛过滤,配置的灰浆流动性好,不离析,便于泵送喷搅,早期强度高,龄期满足设计要求,现制现用,不宜停放过久,搅拌机要配有流量计,施工中严格控制灰浆用量。搅拌机下沉到设计标高后,开启灰浆泵,将水泥浆通过搅拌轴的输浆孔、喷孔压人地基中,并且边喷浆边旋转,座底喷浆30s后,按照确定的提升速度边喷浆边旋转边提升。当提升至距地面以下1m时,要慢速提升和旋转,即将出地面时,应停止提升,搅拌10s-20s,以保证桩头均匀密实。喷浆搅拌不得中断,若因故中断后恢复喷搅时应重复喷搅不得小于0.5m。注入清水开启灰浆泵,清洗管路中残留的水泥浆,并清洗粘附在搅拌头上的软土。清洗后将钻机移至下个桩位重复施工。
3水泥搅拌桩施工质量控制
1)确保原材料质量:对进场的水泥,按100t为一批(不足100t时也按一批计)的规定检查产品合格证和出厂检验报告,并取样进行试验,不合格的水泥禁止使用。2)确保桩身数量:严格按照设计图的没桩间距测量放样,施工过程保持场地清洁,加强施工现场管理,确保不漏打水泥搅拌桩。3)确保桩身长度:每一根桩在施工过程中必须有施工员现场监督、水泥搅拌桩必须打入下伏层深度不小于0.5m避免桩身因未进入持力层起不到加固软基的作用,桩底是否进入持力层以钻机电流急剧增大而钻进速度急剧减小,判断并记录好每根成桩的长度。4)确保桩身水泥用量:为确保桩体每M掺合量以及水泥用量达到设计要求,每台机械配备流量自动记录仪,同时现场配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目部质检人员随時抽查检验水泥浆用量和水灰比是否满足设计要求。5)现场施工员带班员的监控:现场施工时,必须每时每刻有施工员,带班员现场监控并如实做好施工记录。
4施工与检测中应注意的事项
1)项目部在工程开工前应指派专门的人员负责水泥桩的施工,全过程监督水泥搅拌桩施工的全过程。现场所有施工机械都必须进行编号,现场负责人、钻机长、技术员以及水泥搅拌桩桩长、桩距等都必须制成标牌并悬挂在钻机比较醒目的位置,确保所有人员按岗就位,责任到人。2)机身调平是通过钻锤吊线来进行控制,检验钻杆是否垂直。根据规范,搅拌杆的垂直偏差以1%为最低控制标准,桩机与桩位的对中误差不得大于5cm。桩浇筑后7d之内不得开挖基坑,并禁止使用机械挖掘,桩头要小心整理,不得用重锤敲击,桩头应整平,并高出基底标高2cm～3cm。3)为保证水泥浆到达桩底,钻头钻到设计深度时,必需留一定的滞留时间,一般为2min—3min。当机具下沉搅拌中遇有土阻力较大,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压,或边输入浆液边搅拌钻进。4)施工过程中必须随时检查水泥浆用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处理方法及措施。用计量容量配制浆液,必须重视对水灰比的控制。喷水泥浆或喷气时,当气压达到0.45MPa时,管路可能堵塞,此时应停止喷水泥浆,将钻头提出地面,切断空压机电源,停止送气,查明堵塞原因,予以排除。5)在制桩过程中一定要保证边喷水泥浆边提升,连续作业。如果空气温度大、浆体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷浆量大,需开通灰罐进气阀,以便对料罐加压。如果出现断浆,要及时补浆,补喷的重叠长度应不小于0.5m。成桩过程中,因故停止,恢复供浆时应在断浆面上或下重复搭接0.5m喷浆施工。因故停机3h,拆卸管道清洗,若超过12h应采取补桩措施。6)水泥搅拌桩施工后需进行如下质量检验:浅部开挖桩头,深度为500mm,目测检查搅拌桩的均匀性,量测成桩直径,检查比例为10%;搅拌桩桩长误差不大于5cm,钻杆倾斜度不大于1.5%;成桩7d内应采用轻便触探仪(N10)检查桩的质量,触探点应在桩径方向1/4处,抽检比例为2%,对重要受力部位,要根据设计要求进行切割取样,制成标准试块进行抗压试验;成桩28d,抽芯取样进行现场桩身无侧限抗压强度试验,检查比例为5%,每一工点不得少于3根,要求搅拌桩上部、中部、下部各取至少1处,取芯钻孔,在取芯后用水泥砂浆回填灌注;地基竣工验收时,在成桩28d后采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验进行承载力的检验,检验数量不少于桩总数的1%。
5结束语
总之,水泥搅拌桩复合地基是一种较好的软基处理方法,但在施工过程中必须采取有针对性的质量控制措施,确保水泥搅拌桩处理软基的施工质量和处理效果,施工结束后还需检验路基,判断是否达到了预期的目的。
参考文献
[1]牛路,樊津军.高速公路软基处理技术浅析[J].科技信息,2009,19.
复合地基——水泥土搅拌桩设计方法 篇4
1 复合地基承载力计算
根据《建筑地基处理处理技术规范》JGJ79-2002, 符合地基承载离特征值fspk应按复合地基载荷实验确定, 也可根据《规范》按9.2.5式估算。
式中:m-面积置换率;Ap-桩的截面积 (m2) ;fsk-桩间承载力特征值 (KPa) ;Ra-单桩竖向承载力特征值 (Kn) , 应通过现场载荷实验确定。
单桩竖向承载力特征值Ra可按桩身强度与桩周土摩阻力及端阻力 (经强度折减) 取二者小值确定, 详见《规范》。
大量应用搅拌桩处理地基地区, 一般按上式计算承载力, 其准确度与Ra值及β值选取有关, 故选取Ra、β值成为关键。搅拌桩应用工程不完全成熟区, 慎重选取该算式, 宜采用现场载荷实验确定承载力。
假设一建筑物采用筏式基础, 基础尺寸已为定值 (搅拌桩多用于处理城区软土地基, 周围建筑密集, 无法设计扩大基础减小基底压力) , 要求将基础底部软土加固, 提高地基承载力已满足规范要求。
确定桩长、桩径、掺入比, 然后设定面积置换率按上式进行初算, 根据设计数据进行现场试验性施工, 再进行复合地基载荷试验。所测出f'spk小于或远大于fspk, 则设计不合理, 不满足承载力要求或不经济, 改变m值再试施工搅拌桩, 进行载荷试验, 通过上述计算, 得出合理的设计参数m值。
可见上述计算方式太过冗长, 增加试施工费用, 现采用以下计算求解复合地基承载力:
式中:σsp-复合地基反力P (KPa) ;σs-桩间土压力 (KPa) ;σp-桩体压力 (KPa) ;
m-面积置换率;n-桩土应力分担比。
限制条件:σs≤桩间土承载力fsk;σp≤桩体承载力fp
式中 (1) 、 (2) 中σs p是由载荷试验求出σs、σp后导出, 对于深层搅拌桩复合地基, 桩体主要对地基土起置换作用, 而挤土、扰动作用不占主导, 故认为桩间土的力学性状不改变, 按图p～s关系图, σs理论上可等同于f'spk值, 根据桩土“等变形”条件进行现场单桩载荷试验及天然地基载荷试验, 根据试验结果绘制p～s关系曲线图。
根据单桩、桩间土载荷实验两条p～s关系曲线确定相应的极大值σ, s、σ, p, 选取两条曲线上适当的共同△值, 并将其代入 (1) 或 (2) 式, 其中n=σp/σs, 求出σsp极大值即可作为复合地基承载力标准值fspk。
该方法分别采用单桩及天然地基载荷试验, 可求出桩土各自变形规律 (p～s曲线) , 引入等变形限制条件思路, 可避免复合地基载荷试验因改变m值需多次试验的缺陷, 仅在 (1) 或 (2) 式中改变m值, 即可求出不同的σsp的极大值, 使之向fspk逼近, 无须进行多次复合地基承载荷载试验, 可缩短试验、设计周期。
2 复合地基的沉降计算
搅拌桩复合地基沉降由两部分组成, 即桩长范围内复合层的压缩变形S1与桩端以下受力层 (下卧层) 压缩量S2之和 (S=S1+S2) 。
如果下卧层在整个压缩计算深度以下, 那么S2可以忽略不计 (S2=0) , 则S=S1, 只须计算S1值。
式中:Eop-桩体变形模量 (MPa) ;Eos-桩间土变形模量 (MPa) ;μp-桩体泊松比;μs-桩间土泊松比;△-共同变形量 (m m) ;σp-桩体所受荷载 (KPa) ;σs-桩间土所受荷载 (KPa) ;d-圆形压板的直径 (mm) ;Io-压板形状系数;Ep-桩体压缩模量 (MPa) ;Es-桩间土压缩模量 (MPa)
在p～s曲线上, 根据已知的σp、σs、△及d, 按 (3) 、 (4) 、 (5) 、 (6) 计算得Ep、Es。
复合地基压缩模量Esp可用下式计算:EspA=EpAp+EsAs (7)
式中:A-基础底面积;Ap-桩体总截面积;As-桩间土总面积
根据 (7) 式求Esp, 由《规范》 (11.2.9-2) 求得复合地基沉降量S, 但现有的工程沉降观测中实测值常小于计算出的沉降值, 而当下卧层处于压缩层范围之内时, 计算值与实测值差异更大, 可能是“应力分布假设”原因所致。
在沉降值计算中, 假设基底应力和复合地基内的应力是均匀分布的, 实际上, 复合地基中由于应力向桩顶集中, 两者并不均匀, 而沉降公式适用条件是假设应力均匀分布, 导致实测值与计算值的差异。
如果按桩、土共同变形的特征来分析, 桩体压缩模量Ep与桩间土压缩模量Es有较大差异, Ep常比Es大一个数量级 (10倍) , 桩体变形对复合地基 (复合层) 沉降起控制作用, 可见复合层的沉降量近似等于桩体压缩变形量。桩体压缩变形量采用下式计算:
式中:σ-基底总应力;σp-桩顶土应力;σs-桩间土压力;kp-桩体刚度系数;ks-桩间土刚度系数
假定桩体沿深度为均质体, 可将其当做均质地基, 采用均质地基沉降公式计算, 则复合沉降量S:
式中:ψ-沉降计算经验系数;Ep-桩体压缩模量;a-平均附加应力系数;L-桩长 (复合层厚度)
该式计算S值小于式 (8) 计算得出的Esp代入相关公式所得的沉降值, 较接近实测值。下卧层沉降计算, 下卧层某一深度应力σz根据布辛内斯克解答式计算。
布氏解答假定条件:假定地基土是连续、均匀、各向同性, 荷载置于半空间无限弹性体表面。实际建筑物基础并非为无埋式基础, 而是具有一定埋深, 根据明德林解答:当荷载作用于半空间无限弹性体内部时, 荷载作用面之下某一深度的应力值, 远小于按布辛克解答式得出的应力值, 比布氏解答更接近实际值。
根据明氏解答, 在地面以下深度Z处有一均布荷载作用于圆形面积上, 圆直径为R, 荷载为P, 则圆心O点的沉降量Soz为:
当圆形均布荷载作用于地面时, 即深度Z=0, 如按布氏解答式计算, 圆心O点的沉降量So为:
式中:μ-下卧层泊松比;Es-下卧层的压缩模量 (MPa)
将 (11) 除以 (12) 得:ξ=
ξ—修正系数
当R、Z、μ已知时, 容易得出当Z/R>0时, ξ<1。可见按明氏解答计算得的Soz总小于按布氏解答计算求得So。
明氏解答假定的基础是柔性基础, 直接用于计算刚性基础沉降量是不合适的, 其计算值与实测值有较大差异, 因复合地基是“柔性基础”, 明氏解答适用于复合地基。
3 处理深度计算
根据建筑物对沉降的要求, 在地基强度满足后, 求出基底应力, 分别按上述步骤求出复合层底应力及总沉降量, 如满足建筑物沉降要求, 则所假设桩长即为应该处理的深度, 如不能满足要求, 则应调整深度再进行计算, 逐次逼近计算得出恰当的处理深度。
由于上述确定处理深度即桩长的过程, 桩长只增大而不减小, 最小值即为前第2节所设定值, 对承载力不会有降低的影响, 通常不必因改变桩长而对承载力重新计算。
4 工程实例
某建筑浅基础底下为厚度8m的 (1) 层正常固结淤泥质土, 下卧层为 (2) 层硬塑状粘土, 设计采用深层搅拌桩处理 (1) 层, 桩端持力层为 (2) 层, 要求复合地基承载力特征值fspk=200KPa。按建筑控制变形20～30m m, 现场分别进行单桩及桩间土载荷试验, 取限制变形△=20mm, 得到桩体压力σp=540KPa, 桩间土压力σsp=60KPa, 按 (1) 式得:
σsp=180KPa<200KPa (取面积置换率m=0.25) , 不满足承载力要求。
取面积置换率m=0.30, 代入 (1) 式计算
σsp=204>200KPa, 满足承载力要求。
工程竣工后, 经一年的沉降观测, 平均总沉降22mm, 略大于载荷试验所取的20mm限制变形量。
参考文献
[1]JGJ79-2002建筑地基技术规范[S].
[2]林宗元.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 1996.
深层搅拌桩承包协议 篇5
一、单机定员：
工作人员定为六~~八人（主机人员四人）。
二、工作内容：
1.定位、机器移位。
2.钻进、喷料、上料、纸袋清理、水泥场地清理水泥验收、临建设施的搭棚等。
3.包括四喷四搅、做试块、定桩位。
4.机械设备的进退畅设备维修等。
三、技术要求
1.桩底标高、桩顶标高及桩长。
2.复搅深度、水泥掺量。
3.严格按照甲方提供的技术要求及图纸施工，保证施工质量，未达到技术要求的及时返工纠正。
4.做好施工范围内的具体工作，作好施工原始记录，并在当日交于甲方验收签字。
5.管理好现场的水泥、材料、机具，禁止浪费材料。
四、承包方法及奖罚制度
1.承包方法：按总延米每米两圆（￥2.00）计。
2.施工期间造成的停电、停水、台风等因素影响连续三天以上按待工结算（待工工资为20元/日）。
3.每个工地进、退场三日内为承包工作日，做好机械保养、维修、清理机械表面的水泥浆等。三日后按待工计算。
4.按甲方结算总延米承包工程量。完工后及时找甲方签证结算，拿到工程款后支付工资的80%，留20%为质量保证金，三个月内无质量事故结算付清。
5.超水泥用量或管理不善造成的桩质量不合格或漏桩等经济损失应赔偿，赔偿按工程量的10%计。
6.机械操作不当、保养不当，指各润滑部件及变速箱、转盘缺油等，所造成的零部件损坏、工具、材料丢失等应赔偿。
7.施工期间做饭、杂工人员一人，工资及生活费按每月六百元（￥600.00）计，完工后不再计发。
8.防火、防盗及进入工地内必须遵守的安全条例，否则后果自负。
承包人： 委托人：
日期：年月日
建筑水泥搅拌桩检测方法分析 篇6
【关键词】水泥搅拌桩；质量检测方法；质量评定
Building cement mixing pile detection method analysis
Lu Lu
（Handan City Huatian Building Materials Testing Limited Handan Hebei 056006）
【Abstract】How the cement mixing pile construction quality testing， the implementation of effective quality control in the construction process of cement mixing pile， is the urgent need to address the problem of soft soil. In this paper， detection methods and quality assessment of common application of cement mixing pile of proposed point proposal.
【Key words】Cement mixing pile；Quality testing methods；Quality assessment
1. 水泥搅拌桩的质量检测方法浅析
水泥搅拌桩桩身质量至少包括3个方面：桩体强度、搅拌均匀性和桩身长度。
1.1 挖桩检查法。
挖桩检查法是目前软基设计规范规定的方法，挖桩检查主要查看桩的成型情况，鉴定外观方面：桩体是否圆匀，有无缩颈和回陷现象；搅拌是否均匀，凝体有无松散；群桩桩顶是否平齐，间距是否均匀。同时可分别在桩顶以下50、150cm等部位砍取足尺桩头，进行无侧限抗压强度试验。
1.2 轻便触探仪触探法。
使用轻便动力触探法检测粉喷桩时应注意：（1）探测深度不能超过4in；（2）触探点不能在桩中心位置，一般定在距桩中心2/5桩径处，以避开桩中心水泥含量中偏少、强度低的喷灰搅拌盲区，以使触探具有代表性；（3）触探时触探仪的穿心杆一定要保持垂直。
1.3 静力触探法和标贯法检测。
已有人采用SPT法结合钻孔取芯对不同龄期、不同的掺入比条件下，对多根水泥搅拌桩进行过对比试验。根据静力触探比贯入阻力PS和标贯击数N与钻孔取芯无侧限抗压强度QU测试结果，采用数理统计方法提出以下统计关系：静力触探比贯入阻力PS与无侧限抗压强度QU之间关系：QU=39.3+4.17P（7d龄期）；标贯击数N与无侧限抗压强度QU之间关系：QU=17.85+6.8N2≤N63.5≤18（7d龄），QU=268.4+10.6N16≤N63.5≤30（28d龄期）。
随着龄期的增长，桩身强度逐渐提高因此静力触探法宜在成桩后近期内进行。该方法有直、快速的特点，但无论在理论上还是实践上还需要作深入探讨，对测试设备也须作进一步改进和完善。因此，没有将该法列为水泥搅拌桩的质量检测方法。
1.4 动测法。
主要是指小应变动测法，它是基于一维波动理论，利用弹性波的传播规律来分析桩身完整性。
1.5 钻孔取芯法是目前常用的方法，测定结果能较好地反映粉喷桩的整体质量。
1.5.1 钻机的影响，检测前期（14d）选择钻机时由于搅拌桩强度较低，应选用立轴最大钻压比较小的钻机型（如XY-1型钻探机）钻取。在一定龄期（28d）后检测时，强度小的桩体钻探可以施加大的钻压钻探，强度大的桩体应施加小的压力来钻探避免压碎桩体而取不出完整的芯样。
1.5.2 钻探人员的技术水平影响，操作水平的好坏直接影响搅拌桩钻出芯样的无侧限抗压强度的大小。
1.5.3 不同钻头影响，钻头材质和形状的不同也会影响芯样的钻取质量和芯样试件的无侧限抗压强度，宜采用大直径金刚石钻头。
1.5.4 不同地质条件影响，由于地质条件的不同，取芯芯样的无侧限抗压强度也是不同的，存在很大变化。
1.6 单桩或复合地基承载力检测。
能准确、直接测出单桩或复合地基承载力的最标准的方法包括：单桩静载试验和复合地基静载试验。载荷试验中常遇到的问题。
1.6.1 试验点的复合地基面积。试验点的复合地基面积不足或大于处理面积，不能简单地按整个复合地基的平均承载力来计算该试验点的承载力。
1.6.2 单桩及多桩复合地基。多载荷试验搅拌桩复合地基与钢筋混凝土桩的主要区别在于，复合地基是桩和土共同承担上部结构传来的荷载，而钢筋混凝土桩一般只考虑桩的承载力，不直接考虑土的承载力。
1.6.3 试验压板面积。试验压板面积与试验点的处理面积应一致。
1.6.4 试验压板高程及砂找平层。搅拌桩基础是一种复合地基，其上部结构所传来的压力通过搅拌桩本身及周围的土体来共同承担。高程不同，那么土和桩的承载力亦有所不同。试验压板高程应与基础底面的设计高程相同。
1.6.5 承载力基本值。从大量的复合地基载荷试验资料中发现压力沉降关系线是一条平缓的光滑曲线，一般看不出明显的拐点，相邻两级压力所对应的沉降量之比亦无一定规律，主要按规定的沉降比确定复合地基承载力基本值。
2. 水泥搅拌桩的质量评定探讨
2.1 单桩桩体质量评定。
2.1.1 I类桩：（1）桩长、桩径满足设计要求，整体喷浆均匀，无断浆现象。（2）桩体能取出完整的柱状芯样，芯样完整且连续、主要呈柱状或短柱状，局部松散呈块、饼状或片状。（3）桩身上、中、下段强度均满足设计要求。（4）所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。
2.1.2 II类桩：（1）桩长达到设计要求，整桩喷浆局部不均匀，但无断浆现象。（2）桩体的芯样大部分完整，主要柱状、短柱状或饼块片状，局部松散状；（3）强度满足设计要求。所取芯样的柱状加块片状取芯率大于65%；当取芯率小于65%时，标贯击数须大于设计要求。
2.1.3 Ⅲ类桩：（1）桩长达不到设计要求。（2）桩体喷浆不均匀，有断浆现象。（3）桩体的芯样松散（无粘结），大部分呈块片状，不能制成等高试件。（4）芯样呈软塑、流塑或取不出芯样。（5）所取芯样的柱状加块片状取芯率小于65%；且标贯击数小于设计要求。其中：I类为优良桩，Ⅱ类为合格桩，Ⅲ类为不合格桩。
2.2 复合地基承载力评定。单桩或复合地基承载力必须满足设计要求。
2.3 综合评定（桩体质量评定与验收）。单桩或复合地基承载力满足设计要求，单桩桩体评定均为Ⅱ类桩以上，其中I类
桩占85%以上，其他指标合格时评定为优良；单桩或复合地基承载力满足设计要求，单桩评定均为Ⅱ类桩以上，其中I类桩应占60%以上，其他指标合格时评定为合格。
3. 结语
3.1 水泥搅拌桩的质量评定，在目前的水平下，对于以承载和变形为主要功能的复合地基基础处理，应采用以单桩静载试验或单桩复合地基载荷试验为主，条件允许时还应适当选择部分多桩（2～3桩）复合地基载荷试验进行复合地基承载力试验复核，同时可辅以开挖及钻芯检查，钻芯结果只能作为参考，为质量评定提供参考依据。
3.2 对搅拌桩施工质量作出正确的判断和评价，对合格的桩及时认可其质量；对不合格的桩及时采取有效措施，既要保证工程质量又不影响工程进度，这就迫切要求质量检测人员尽快创造出一种可以全面检测水泥搅拌桩的完美的检测方法。
3.3 严格施工过程的管理和质量控制非常重要。水泥搅拌桩软基处理属于隐蔽工程，因此，应紧抓施工环节。
参考文献
[1] 李培全.深层搅拌桩复合地基载荷试验问题探讨[J].工程质量，2001，（9）.
复合搅拌桩 篇7
1 水泥土搅拌桩承载性状
段继伟等[1]通过现场足尺试验,研究了水泥搅拌桩的荷载传递规律。同时结合柔性单桩的有限元分析和理论分析发现:柔性桩存在临界桩长Lc。单桩桩身变形、轴力和侧摩阻力主要集中在0～Lc深度内,当深度大于Lc时,桩体的变形、轴力和侧摩阻力的变化较小;外荷的变化主要使桩体的变形、轴力和侧摩阻力在0～Lc深度内变化,而深度大于Lc的那部分桩体的变形、轴力和侧摩阻力随外荷的变化较小。因此,可以预见桩的破坏将在0～Lc深度内发生,特别是在桩顶附近,属于所谓的浅层破坏。
因此,水泥土搅拌桩的这种承载性状可以归纳为:1)在桩顶荷载作用下,水泥搅拌桩的沉降主要是由桩身压缩引起的,而且桩身上部的压缩量比下部大,到桩端几乎接近0。2)由于桩身上部压缩较大,因此桩周摩阻力在桩身上部得到充分发挥,类似纯摩擦桩的特征。
2 复合地基承载力计算
水泥搅拌桩复合地基的承载力初步设计按下式估算[2]:
其中,fspk为复合地基承载力特征值;m为面积置换率;Ra为单桩竖向承载力特征值,应通过现场载荷试验确定,也可根据桩身水泥土强度或桩侧摩阻力和桩端阻力按刚性桩方法计算;Ap为桩的截面积;β为桩间土承载力折减系数,当桩端土为软土时取0.5～1.0,当桩端土为硬土时取0.1～0.4,当不考虑桩间软土的作用时取0。
当采用现场载荷试验来确定复合地基承载力时(而不是确定单桩承载力),规范规定,在满足终止加荷条件时,复合地基承载力基本值可以按照如下标准确定:
1)当Q—s曲线上有明显的比例极限时,可取该比例极限荷载所对应的荷载;2)当极限荷载能确定,而其值又小于该比例极限荷载的1.5倍时,可取极限荷载的1/2;3)按相对变形值确定:可取s/b(s/d)=0.004～0.01所对应的荷载。
在正常情况下,规范设计程序和方法是合理适当的,但是,现有设计主要是依据室内试块强度,没有考虑到室内试块强度很高而现场桩身强度很低的矛盾。因此,何开胜[3]建议在考虑式(1)的基础上,再考虑现场强度计算的单桩竖向承载力标准值:
其中,qu为现场钻孔取芯的芯样水泥土(70×100)无侧限抗压强度,此强度可在现场工艺试桩时取得,若非90 d标准龄期强度,需换算至此龄期;ζ为现场钻孔取芯扰动引起水泥土芯样无侧限强度降低的折减系数,随着桩身水泥土龄期的增大而增大,亦即取样扰动随龄期的增大而递减。通过这样的计算,可以有效地解决试验室强度和现场强度差异带来的工程事故。
3复合地基桩土应力比
秦建庆[4]通过现场实测分析了桩土应力比的影响因素。随着地基土特性、桩长、桩径、水泥掺入比、面积置换率、荷载水平、时间等因素的影响,桩土应力比表现出不同的变化规律。李进军等进一步探讨了在褥垫层作用下桩土应力比的分布规律,得出了一组应力比与褥垫层厚度的关系曲线,指出通过合理设置褥垫层的厚度可以有效地调整复合地基的桩土应力比,充分发挥复合地基桩、土体的承载力,进行复合地基的优化设计。
也有许多学者通过理论的方法来分析应力比n的影响因素。章胜南等采用理想弹塑性模型表征桩的荷载—传递曲线,地基土采用双曲线函数来表征,通过理论分析得出桩土应力比n的解析式,得出应力比n随桩的弹性模量、桩侧土剪切刚度的增大而增大;随土的抗剪强度、土的抗压刚度的增大而减小;同时随荷载和基础沉降的增加而增大,并最终趋于一个极限值。
此外还有学者提出利用双折线荷载传递函数和弹性层状体系及Mindlin解来计算应力比n。
4复合地基变形模量
复合地基的变形模量是表征其承受荷载作用时,抵抗变形的一个基本参数。复合地基变形模量原则上应由现场荷载试验确定,其计算公式为:
其中,ω为系数,刚性方形荷载板取0.88,圆形板取0.79;μ为土体泊松比;B为边长(方形板)或直径(圆形板),cm;p0为在p—s曲线上与直线段终点对应的荷载,kPa;s为在p—s曲线上与之相对应的沉降量,cm。
但是在实际工程当中,由于受条件的限制,也许不能进行荷载试验。并且在设计当中,设计人员需要另外一种理论方法来计算。其理论计算式为[2]:
其中,Ec,Ep,Es分别为复合地基、水泥桩桩体及天然地基的变形模量;m为水泥搅拌桩复合地基中的置换率。
从式(4)可以看出,这种方法只是简单地采用面积加权平均法得到的,它无法反映桩长、侧阻、端阻效应等因素的影响。
为了从理论上使复合模量的计算式比较全面地反映实际情况,何思明[5]将剪切位移法推广到复合地基变形模量的计算当中,得到了复合地基模量的计算式:
其中,r0为桩径;ν为泊松比;h为桩长。
通过与实测资料相比较,能较好的与之吻合。
5复合地基沉降计算
对复合地基的沉降计算,目前尚无成熟的方法,在各类计算方法中,通常把复合地基沉降量s分为两部分,即加固区深度范围内(桩长范围内)的压缩量s1以及加固区下卧层沉降量s2。复合地基的总沉降量s=s1+s2。
对于加固区下卧层的沉降量,通常采用常规的分层总和法,下卧层顶面荷载即为实体基础底面的平均应力。对于加固区的沉降量,常用的方法有:1)实体深基础法;2)复合模量法;3)三层模量法。
6结语
简单介绍了水泥土搅拌桩复合地基中在搅拌桩承载性状、承载力计算、桩土应力比、变形模量和地基沉降等方面所取得的进展。从中可以看出,目前水泥土搅拌桩复合地基的计算和设计主要借助于工程经验,在理论上还有待于进一步发展。目前由于水泥土搅拌桩在我国得到了广泛的应用,所以,随着实际工程的需要和研究的深入,在水泥搅拌桩复合地基方面还会取得更大的成果。
摘要：结合水泥土搅拌桩复合地基在我国公路和工民建等领域的广泛应用,介绍了水泥土搅拌桩承载性状、复合地基承载力计算、桩土应力比、复合地基变形模量和地基沉降等方面目前所取得的进展,以促进水泥土搅拌桩复合地基的研究应用。
关键词：承载性状,承载力计算,桩土应力比,变形模量,地基沉降
参考文献
[1]段继伟,龚晓南,曾国熙.水泥搅拌桩的荷载传递规律[J].岩土工程学报,1994,16(4):1-7.
[2]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[3]何开胜.水泥土搅拌桩设计计算方法探讨[J].岩土工程学报,2003,25(1):31-35.
[4]秦建庆,叶观宝,费涵昌.水泥土桩复合地基桩土分担荷载的试验研究[J].工程勘察,2000(1):31-34.
复合搅拌桩 篇8
1工程条件
运城某新建办公楼, 地下1层, 地上7层, 建筑总高度31.95 m, 建筑面积11 200 m2, 采用框架—剪力墙结构, 基础采用筏板基础, 基础埋深-5.20 m, 该场地位于汾河低阶地, 地质具体情况见表1。
场地 (2) 层, (3) 层土为液化土, 液化等级为严重, 建筑场地类别为Ⅲ类, 地下水位埋深为2.90 m~4.20 m。
2二元组合桩复合地基设计
2.1确定地基处理方案
根据岩土工程勘察报告, 场地土存在液化性, 首先要进行液化土处理。由于场地液化土层较厚, 按照《建筑地基处理技术规范》和《建筑抗震设计规范》设计要求, 本工程确定采用碎石挤密桩处理地基液化是一种比较经济合理的方法。碎石挤密桩原理就是通过成桩过程中对周围粉土层的挤密、振密作用和靠碎石的压入获得加固效果, 使粉土地基的密实度增加;同时灌入的碎石挤密桩增强体, 本身又是一个良好的排水通道, 加速了粉土层中超孔隙水压力的消散, 有效地增强土体的抗液化能力, 消除液化的危害, 是使用比较广泛的一种地基处理方法。
其次承载力的提高和沉降控制要求。查阅碎石桩试验报告和有关液化土处理资料得知, 用碎石桩处理完后的场地虽然液化性消除或降低, 但承载力并没有提高很多或不变, 甚至还有可能降低, 不能满足设计要求, 需要进行地基二次处理, 以提高承载力。根据天然土承载力和建筑物荷载大小, 水泥土搅拌桩 (湿法) 和CFG桩都能提高软土地基承载力, 经过技术和经济指标对比分析, 采用水泥土搅拌桩 (湿法) 进行地基处理, 既可满足对承载力的要求, 也可降低工程造价。水泥搅拌桩法是利用水泥等材料作为固化剂, 通过特制的搅拌机械, 在地基深处就地将软土和固化剂 (浆液或粉体) 强制搅拌, 由固化剂和软土间所产生的一系列物理—化学反应, 使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土, 从而提高地基强度, 满足承载力要求, 并且增大土层变形模量, 减小地基沉降。
这两种桩有效的组合, 各自发挥优势, 碎石挤密桩加速土层固结、沉降均匀, 减少液化危害影响, 有利于建筑抗震, 水泥搅拌桩是由粘结性材料组成, 自身强度较大, 它的二次施入, 增强了碎石挤密桩的侧向约束, 减小了碎石挤密桩的压缩变形, 提高了桩间土侧阻力, 同时把上部荷载通过水泥搅拌桩传递到深层土中, 发挥了两桩的优势, 保证了建筑安全。
2.2确定桩长、桩间距
2.2.1桩长的设计
根据场地高程和基础底标高, 基坑开挖深度为3.50 m, 到达 (2) 层土层, 由于 (2) 层, (3) 层土层具有液化性, 且液化等级为严重, 因此, 先确定碎石桩桩长, 由《建筑抗震设计规范》设计要求, 并结合本工程实际情况, 采取全部消除液化性处理方式, 即确定碎石桩计算桩长10.00 m, 有效桩长为9.50 m, 基本上使桩超出液化土下界, 进入稳定土层, 使液化土层有效的消除。从地质勘察报告上分析可知, (4) 层土天然承载力为150 k Pa, 相对以上其他各土层承载力较高, 且不存在液化性, 可作为水泥搅拌桩桩端持力层, 根据《建筑地基处理技术规范》规定, 水泥搅拌桩桩端进入 (4) 层土不少于0.50 m, 因此水泥搅拌桩计算桩长为10.50 m, 有效桩长为10.00 m。
2.2.2桩径的确定
综合考虑碎石挤密桩、水泥搅拌桩桩径要求和当地打桩施工设备, 本工程桩径设计均为500 mm。
2.2.3单桩承载力特征值的计算
本工程采用碎石挤密桩是用来消除场地液化, 建筑荷载主要是由水泥搅拌桩复合地基承受, 因此先要确定水泥搅拌桩单桩承载力特征值, 水泥搅拌桩单桩承载力特征值可按下面两个公式初步设计, 并取较小值。
计算结果如下:
2.2.4桩间距的确定
碎石挤密桩和水泥搅拌桩组合共同处理地基, 考虑两种桩交错施工可能存在重叠区域, 并结合施工技术和工程经验, 本工程采取正方形布桩, 由复合地基承载力计算公式知, 确定桩间距S首先要计算出置换率M, 置换率M计算过程如下:
考虑施工中不可预见的因素, 取桩间距S=1.20 m。
2.3布桩范围
碎石挤密桩处理液化土地基范围一般在基础外缘扩大宽度不应小于基底下可液化土土层厚度的1/2, 且不小于5 m, 根据场地现场情况和基础大小, 本工程碎石挤密桩布桩范围为超出筏板基础外缘5.0 m。水泥搅拌桩作为主要承载力桩, 仅在基础范围内布置, 既满足了受力要求, 也节省工程成本。
2.4施工控制措施
由于场地含水量较高, 在打桩前要求井点排水, 降低地下水位, 且在基坑开挖距基础底标高500 mm高时铺设300 mm厚砂石垫层, 保证原土不被扰动, 以免给施工带来不便, 碎石挤密桩采用振动沉管法施工, 这种施工工艺处理效果较好, 既有挤密作用又有振密作用, 使桩与桩间土形成较好的复合地基, 提高场地地基承载力, 防止了粉土液化, 增强了液化地基土的整体稳定性。施工中要求碎石桩由外围向中间、沿直线逐点施工顺序, 充盈系数一般控制在1.2左右, 严格控制提桩速度, 保证桩身质量, 待碎石挤密桩复合地基检测合格后, 再进行水泥搅拌桩施工。水泥搅拌桩施工顺序同样也是由外围向中间, 为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量, 第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30 s, 进行复搅桩端, 余浆上提过程中全部喷入桩体, 且在桩顶部位进行复搅桩头, 复搅桩头长度至少要求3.50 m且停留时间为30 s, 为了充分的发挥水泥搅拌桩作用, 适当加大水胶比。在施工中发现串桩, 可采取对被串桩重新振密、复搅或在其旁边补桩等措施。
3结语
工程施工完后地基检测与变形观测, 复合地基检测采用静力荷载试验确定水泥搅拌桩单桩复合地基承载力特征值, 采用低应变动力试验测定水泥搅拌桩桩身质量, 采用重型动力触探试验确定碎石桩强度, 采用标准贯入试验判定地基液化性能, 均满足设计要求, 取得比较好的效果。对于液化土层, 在建筑层数不太多的情况, 采用碎石桩—水泥搅拌桩组合型复合地基处理液化地基不但可以消除地基液化, 还能提高地基承载力和合理控制建筑物的沉降, 为建设单位节约工程建设成本, 为类似的工程条件提供了经验, 值得推广应用。
参考文献
[1]GB 50007—2011, 建筑地基基础设计规范[S].
[2]JGJ 79—2012, 建筑地基处理技术规范[S].
[3]GB 50202—2002, 建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].
复合搅拌桩 篇9
1 深厚软土水泥搅拌桩复合地基沉降及其计算分析
A城市位于我国东南部沿海地区, 为我国最典型的深厚软土地区。从土层地质构造形式角度上来说, 土层上部为滨海相淤积土土层, 下部为湖海相沉积层。该市水利工程建设事业发展迅速。软土厚度参数基本可以达到30m左右。20世纪80年代后期, 大量水利工程建设项目开始在应用单轴深层水泥搅拌桩对深厚软土地基进行加固的基础之上, 成功构建了一批稳定性极高的水利装置设备。这部分装置设备在投入水利建设的过程当中由相关部门针对其沉降结构加以实时观测。对相关观测结果加以统计, 可作出如下几点判定: (1) 在应用深层水泥搅拌桩针对软土地基进行加固的背景之下, 软土地基上部水利设备的沉降程度较小, 沉降变化表现均匀且能够在较短时间内恢复稳定状态。该批水利建设项目在工程竣工时已基本完成了90%甚至以上指标的沉降量, 符合相关标准规范当中有关水利建筑竣工期间沉降量指标的要求; (2) 对于水利建设过程当中持续应用时间较长的水利建设设备而言, 尽管其在建设施工过程当中所承受的载荷作用力较大, 但在水泥搅拌桩桩体长度、桩径参数以及置换比率的调整作用之下, 建筑物荷载对于软土地基基础的特殊性要求依然能够得到较好的满足, 从而确保水利建筑地基沉降量能够始终控制在较低水平当中。
选取该批次水利建筑当中某建设单位在运行的水利装置为例, 按照上文所述的传统计算方式, 针对该水利建筑的沉降程度及指标参数进行运算可按照以下步骤实现:首先, 对于加固层而言, 我们可以将整个水泥搅拌桩桩群视作一个实体基础, 该实体基础在建筑并接受载荷过程当中所产生的压缩变形量同加固层在深厚软土地基作用之下发生的沉降参数是均等的。根据相关实地测定结构可得知加固层的沉降为33mm。其次, 对于下卧层而言, 在分层总和法与水利建筑周边沉降程度实际观测点布置位置的作用之下, 可参照压缩模量以及压缩指数对沉降程度的影响, 得知下卧层的沉降为214mm。由此的推导出整个水利建筑物的总沉降参数为加固层沉降与下卧层沉降的和, 即为247mm。然而这一计算结果与实际测定结构之间的差异可以达到3倍以上, 并且由下卧层计算差异所导致的差异比重占到了85%以上, 值得重视。
2 软土结构性及建筑物沉降控制分析
何谓软土的结构性表现呢?一般来说, 包括土层颗粒、空隙形状表现、颗粒之间的相互性作用力以及组构形式均属于软土结构性表现的研究范畴当中。根据有关A市土层相关实验结果所得出数据的分析, 我们可以得知有关该城市深厚软土的几方面结构性表现: (1) 空隙比高。对于薄壁土样而言, 这种空隙比甚至可以达到1.9左右; (2) 透水性好。同样是对于薄壁土样而言, 其测定得出的竖向固结系数最大限度参数在正常情况下是同等测定状态下重塑土样竖向固结系数最大限度参数的9倍左右。
依照深厚软土地基当中薄壁土样实验中e-lgP的曲线表征及自适应矫正示意图来说, 在相关曲线变化参数的作用之下我们可以对该深厚软土土体结构的屈服应力的一种新型确定方法加以研究与论证。首先, 我们应当明确的问题在于——何谓土体屈服应力。对于深厚软土土体而言, 其所表现出的结构屈服应力主要是指原状土在接受压缩作用力的过程当中, 以土骨架弹性压缩为主的土体结构变形以基本结束, 土体当中的粒间与组构联系位置开始呈现出破坏状态时所产生的应力。要想确保薄壁土样压缩参数计算的精确性, 应当从其矫正方法入手, 按照以下操作步骤进行—— (1) 于曲线图中做一条经过e0点位置的水平线, 水平线应当延续至自重应力点位置; (2) 确定整个曲线示意图当中的最大曲率点, 做一条与该点切线相垂直的直线; (3) 过图中所示C点做一条与室内试验压缩曲线相平行的线段, 得出结构性软土在载荷作用力之下的原位结构破坏性状表现; (4) 经过图中所示D点位置之后, 该线段仍然需要与室内压缩曲线的最后一段保持平行状态, 进而对完整原位土体e-lgP曲线加以确定。
我们知道:对于深厚软土水泥搅拌桩所涉及到的复合型地基设计而言, 为充分满足沉降及承载作用力的需求, 且凸显沉降控制的重要意义, 对于加固层及下卧层的沉降控制是极为关键的。由上述分析我们不难得知:在建筑物特别是水利建筑荷载作用力正常状态之下, 加固层所表现出的沉降作用力是比较小的, 一般而言其始终控制在30mm范围之内。针对e-lgP的曲线表征及自适应矫正示意图反映出的地基沉降会在固结压力大于土体结构屈服应力的状态之下发生严重变化, 并给整个水利建设施工的正常运行造成严重危害, 其关键在于针对水泥搅拌桩的相关设计参数加以合理调整与控制, 始终确保土体结构屈服应力应当始终大于下卧层自重应力与附加应力的总和。以e-lgP的曲线表征及自适应矫正示意图为例, 在这一条件作用之下, 实际的压缩路径会较为精确的落在e-lgP曲线的平稳曲段当中, 进而确保下卧层的沉降状态能够达到有效控制。经由沉降计算表明, 这种以控制下卧层沉降测定误差为主的计算方式能够最大限度的缓解传统计算方式之下计算结果与实际测定结果之间的误差, 确保沉降控制的直接有效, 值得大范围推广。
3 结语
伴随着现代科学技术的蓬勃发展与经济社会现代化建设进程日益完善, 社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的水利建设事业提出了更为全面与系统的发展要求。本文针对深厚软土地基状态之下水利建设事业的关键——水泥搅拌桩复合地基沉降及控制分析这一中心问题展开了简要分析与说明, 并据此论证了做好地基沉降控制工作在进一步提高水泥搅拌桩施工质量与施工效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。
摘要：众所周知, 深层水泥搅拌桩处理方式一直以来都是应当深厚软土地基的最直接也是最有效方式。本文以位于我国华南地区A城市典型深厚软土构造为研究对象, 首先对于水泥搅拌桩相对于水利工程建设地基在加固过程当中所产生长期沉降问题进行了观测与分析, 并在传统计算模式作用之下对上述所得数据加以了沉降计算。计算结果表明:传统沉降计算计算结果与实际测定结果之间差异明显, 实际测定结果仅为沉降计算结果的1/3作用。其次, 对A市典型的软土结构特性加以了详细分析, 得出了包括 (1) 软土结构作用之下, 地表压缩层土体结构所表现出的屈服应力参数比率基本控制在1.7～2.5范围之内; (2) 土体结构中的屈服应力参数明显大于软土结构下下卧层自重应力与附加应力的和。也正是在以上方面条件作用之下, 深厚软土地基下的建筑物沉降问题就能够得到有力且有效的控制。最后, 结合相关学者的研究成果, 本文构建了一种新型计算深厚软土地基作用下地基沉降程度的计算方式, 此种计算方式区别于传统计算方式最大的差异在于其考虑了深厚软土结构性变化特征对于及地基下卧层沉降表现方式的影响, 并得出该方式下计算结果与实际测定结构高度一致, 值得大范围推广与应用。
关键词：深厚软土,水泥搅拌桩,复合地基,沉降,控制,分析
参考文献
[1]沈伟, 池跃君, 宋二祥, 等.考虑桩、土、垫层协同作用的刚性桩复合地基沉降计算方法[J].工程力学, 2003, 20 (2) :36-42.
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[5]温世清.刘汉龙.高玉峰, 等.现浇混凝土薄壁管桩复合地基沉降简化计算研究[J].岩土力学, 2004, 25 (10) :1651-16 54, 1658.
复合搅拌桩 篇10
关键词：深基坑,型钢水泥土,支护结构
一、概述
基坑支护结构类型较多, 各种类型在适用条件工程经济性和工期等方面各有侧重, 比较常用的支护结构有:土钉墙水泥土动式围护墙, 地下连续墙, 灌注桩排桩围护墙型钢水泥土复合搅拌桩围护墙等等。本文结合广东省湛江市 (沿海地区软土地基) 的工程实例, 介绍型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术。
二、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术 (SMW)
型钢水泥土复合搅拌支护结构技术又称SMW (Soil Mixing Wall) 工法, 是通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎, 同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀, 通过连续的重叠搭接施工, 形成水泥土地下连续墙, 在水泥土硬凝前, 将型钢插入墙中, 形成型钢与水泥土的复合墙体。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术与其他围护工艺相比, 具有施工简便、造价低、无污染、抗渗性好等特点。
型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术的主要技术指标包括。
(1) 型钢水泥土搅拌墙的计算与验算应包括内力和变型计算、整体稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、坑底抗隆起稳定性验算、抗渗流稳定性验算和坑处土体变形估算;
(2) 型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥土搅拌桩的直径宜采用650mm、850mm、1000mm;内插的型钢宜采用H型钢;
(3) 水泥土复合搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不宜小于0.5MPa;搅拌桩的入土深度, 宜比型钢的插入深度深0.5-1.0m;
(4) 搅拌桩体与内插型钢的垂直度偏差不应大于1/200;当搅拌桩达到设计强度且龄期不小于28d后, 方可进行基坑开挖。
三、工程案例
(1) 工程特点及地质特征
某地下停车库, 工程面积33m×113m, 基坑大致呈长方形, 基坑大面积开挖深度5.45m, 集水坑深度6.87m。该工程基坑剖面图见图。工程场地位于海滨, 地貌形态单一, 属湛江地区大地貌单元中的滨海平原类型, 其土层分布及主要土性指标见表一。场地29.8m深度范围内的土层按其成因可分为6层, 地下承压水埋深在0.9-1.20m, 平均1.04m, 场区东角角处有一条暗浜, 暗浜宽约15m, 深约4.1m, 地质条件较差。
(2) 深基坑工程施工方案的选择
该工程基坑因地质条件较差, 承压水位高, 工期短, 且受到周围环境等诸多因素的限制, 其中南侧靠近道路红丝仅1m, 北侧距离重点保护建筑物二市场公6m, 该工程可选用的施工方案对比见表2。
由表2可知, SMW工法不仅具有施工简单、无污染、抗渗性好等特点, 而且平均造价比地下连续墙低30%, 比钻孔灌注桩低20%。通过综合比较, 选用SMW工法是较为合适的。
(3) SMW工法施工重点分析
1) SMW施工入土深度的确定及基坑稳定性分析
根据《基坑工程设计规程》, 通过对抗管涌、抗坑底隆起等分析, 确定桩的入土深度H=9m, 该工程基坑底标高h1=-5.75m, 自然地坪h2=-0.3m, 计算基坑深度h=h2-h1=5.45m, 根据地质及支撑围护情况, 型钢的入土深度一般为基坑深度的0.8-1.0, 该工程取入土深度为6.55m, 即H型钢长12m。为防止开挖时基坑出现涌水、涌砂等不良现象, 结合工程实际, 该工程取桩入土深度为7.55m, 桩长最小取13m。水、涌砂等不良现象, 结合工程实际, 该工程取桩入土深度为7.55m, 桩长最小取13m。
主动土压力:Pa=γhtan2 (45°-φ/2) -2ctan (45°-φ/2) =13.2855kPa;被动土压力:Pp=γhtan2 (45°+φ/2) +2ctan (45°+φ/2) =36.37990kPa;地面附加荷载取20kPa, 基坑安全系数按二级基坑进行验算。抗隆起验算结果详见表三。
由表三可知, 基坑抗隆起系数及其他安全系数经验算各项指标均满足要求。
2) 水泥土配合比及SMW机型的选定日本采用SMW工法时, 针对不同土层特点, 建议了以下几种水泥浆酷比, 详见表四。
该工程根据现场试验, 确定水泥掺量20%。采用普通42.5级水泥。综上分析, 该工程SMW工法施工参数确定如下:SMW工法桩直径为650mm, 桩长3-14.5m, 桩中心距为450mm, 两根搅拌桩之间的搭接200mm, H型钢长度12m, Φ650三轴搅拌桩水泥掺入量20%。SMW细部围护截面施工顺序见图二。
3) 工艺流程
SMW工法的标准工艺流程, 如图三所示。
(4) SMW工法施工难点分析
1) 桩体精度控制
在施工中, 主要进行桩体垂直度与桩体中心距的精度控制。孔径误差控制小于2cm, 垂直度不大于1/200桩长。通过桩体控制使桩搭接的连续性与防水性能达到预期目标。
2) 钻速控制
该工程施工过程中钻速控制在0.5-1.0m/min范围内, 提速控制在1-2m/min范围内, 以充分发挥水泥土的密实性与桩体的止水效果。
3) 压浆控制
施工中钻进的注浆量为额定浆量的70%-80%。提升搅拌时注浆量为额定浆量的20%-30%, 以防止断桩。
4) 坑底注浆加固
为进一步提高基坑围护安全系数并加强对二市场及管线保护, 该工程坑底进行注浆加固, 注浆深度-5.60~-9.60m之间。
5) 施工冷缝的预防及处理
施工过程中, 必须确保工序连续。一旦出现施工冷缝, 则应对冷缝进行加固补强, 可在外围增设1~2排素桩, 并与主体围护桩紧密搭接。
6) 型钢施工的质量控制
型钢表面应进行除锈, 并在干燥条件下涂抹减摩剂, 搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。搅拌桩预制作圈梁前, 事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离, 以利拔桩。为确保基坑安全和周围环境保护, 型钢起拔前SMW墙体和主体结构之间采用黄沙回填, 每300-500cm浇水夯实一次, 达到预基效果。
四、SMW工法实施效果
在基坑开挖及结构施工过程中, 第三方监测单位对基坑形进行全面监控, 每天监测1-2次。监测结果表明围护结构墙底位移值不超过3cm, 墙体最大位移值不超过3cm, 地面最大的沉隆值小于1cm, 基坑外水位下降21cm并趋于稳定, 墙面检查不抗渗性能良好, 达到预期目的。SMW工法降低了工程造价, 节省了工期, 并且对周围建筑物及管线保护达到预期目的。
参考文献
[1]建筑基坑工程检测技术规范.GB50497-09[Z].
[2]建筑地基基础设计规范.GB50007-02[Z].