2 0 0 6 年第4 期( 总第19 8 期)N 岫ber4in20 0 6 f T o ta l N o . 1 9 8 )混凝土C o n c r e te全国中文核心期刊T h eC o r e Jo哪al o f C h in a水泥搅拌桩戚昆( 沈阳市建设工程质量监督站, 辽宁沈阳110 168 )[ 摘要]本文介绍地基处理的一种常见方法——水泥搅拌桩。 采用水泥等材料作为固化剂, 通过深层搅拌机械对淤泥、 淤泥质土、 粘土、 亚粘土等进行深层搅拌, 提高地基土承载力。. ’.、’.,[ 关键词]地基处理; 水泥搅拌桩; 地基土承载力、’, 一‘ ..+ 、.[ 中图分类号]T U 528 . 0 1【文献标识码]B[ 文章编号]1002—3550一( 2006)04一0089一02,C e m e n t m ix e d p iIe saK u J】( S h en Y a Ilg S u p e Ⅳiso r yS ta tio n o f C o n stm ctio nQ u a lity )A b str a ct:T h is a n icle ta k e s ab r ie f o v e r v ie w o fth ec o m m o n m e tllo d o fp m c e ssin g 伊o u n d sill一一cem en tm i)【edp iles. Itp m f o u n d lym ix e s m a te r ia ls su c ha s silt, silty so il, cla ya Ildsu b - cla y th m u 曲d e e p m ix e r , w h ic hta k e sc e m e n t a sso lid i母a g en t, h en ce铲ea tlyim p m v e s be撕n g c印a bil时o fg m u n d sill.K e yW o rd s:F o u n d sill pm cess, c锄emm ix e dp ile s, b e a r in g c印a bilityo fg m lln d sill.0 前言本文介绍浙江省温洲市地区地基处理的一种常见方法~‘水泥搅拌桩。 它是深层搅拌法处理软土地基的一种方法。1深层搅拌法深层搅拌法是用于加固饱和软粘土地基的一种新方法。 它是利用水泥( 石灰)等材料作为固化剂的主剂, 通过特制的深层搅拌机械, 在地基深处就将软土和固化剂( 浆液或粉体)强制搅拌, 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应,使软土硬结成具有整体性、 水稳定性和一定强度的优质地基。水泥搅拌桩适用范围: 国内目前采用深层搅拌法加固的土质有淤泥、 淤泥质土、 粘土和亚粘土等, 加固场所局限于陆上,加固深度可达18 . O m 。2软土地基深层搅拌加固法软土地基深层搅拌加固法是基于水泥对软土的加固作用,而且目前这项技术的发展仅经过十余年, 无论从加固机理到设计计算方法或者施工工艺均有不完善的地方, 有些还处于半理论半经验的状态, 因此应该特别重视水泥土的室内外试验。 针对现场地基土的性质, 选择合适的固化剂及外掺剂, 为设计提供各种配比的强度参数。2. 1水泥水泥宜采用4 25# 以上( 包括4 25# )普通硅酸盐水泥。2. 2水灰比严格控制水灰比( 0 . 4 5~0 . 5)采用自来水拌合即0 . 9 k g ~1. 0 k g 水比2k g 水泥。 采用砂浆拌合机拌合, 每次搅拌不得少于2分钟, 将水泥浆充分拌匀。 水泥搅拌桩至少采用全段二次喷浆拌成工艺, 有的还第三次喷浆拌成在桩上部l/2段进行, 根据淤泥土及其他土层软硬来定喷浆次数, 因停电造成停机, 使成桩工艺中断, 重新启动机械后重新搅拌, 以防断桩。2. 3减水剂[ 收稿日期]20 0 6一0 2—11万方数据万方数据在水泥浆制作时, 应掺入减水剂和石膏。 减水剂一般选用木质素磺酸钙, 掺量约为水泥重量的O . 2%。 减水剂可增加水泥浆稠度利于泵送。 石膏掺量为水泥重量的2%, 有缓凝及增强水泥土作用。 ( 要注意石膏均匀掺入, 如集中掺石膏旱凝会阻碍水泥浆压出速度, 造成水泥在中心区集中, 边缘稀少的不良情况)2. 4 输送水泥浆用挤压式输运到搅拌叶, 泵压以浆液能顺利送到出浆口为准, 5k g /cm 2~6k g /cm 2。 施工单位因设备陈旧, 不注意泵浆压力达到标准, 而造成搅拌不匀, 或中心部分结实及四周松软情况。2. 5早强剂掺入三乙醇胺是一种早强剂, 一般设计掺入量取水泥用量的0. 05%。2. 6水泥掺量水泥掺合量为湿土重10 %~15%o2. 7 地下水影响水泥搅拌桩在地下水位高的地方应慎重, 采用降水时可能会造成机械成桩后拔不出。2. 8复合地基强度一般要求达到150 k P a 以上。2. 9超高水泥搅拌桩超高50 0 m m , 超高部分应凿掉。3单桩竖向承载力标准值可按下列二式计算:( 1)R k 哇rl肚。式中: 无。 广一试块标准强度。n 强度折减系数, 一般取1/3。A 。 一桩截面积。R 。 L 单桩承载力标准值。・8 9 ・ ( 2)R k 畦q sU p l+ QA 。 q 。式中: q 。 一桩周土的平均摩阻力标准值( k P a )u D _ 一桩周长l一桩长q 口_ 桩端天然地基土承载力标准值, 按《建筑地基基础设计规≯酚G B JT 一8 9 第三章第二节有关规定确定。n 一桩端天然地基土的承载力折减系数, 对深厚软土层中摩擦型搅拌桩端段为淤泥质土或淤泥, 取Ⅱ = O 作为安全储备。如果桩端为粘性土, 砂质粘土等取a = 0 . 5。4 搅拌桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基载荷试验确定, 也可按下式计算:J品, k = m R k d /A 。 + B ( 1一m )R 。( 3)式中: 厶k _ 一复合地基的承载力标准值。R s_ ~桩间地基土的承载力标准值。m 一面积置换率, 一般为0 . 2左右。R 。 L 单桩竖向承载力标准值。§ 一桩间土承载力折减系数。当桩端土为软土时, B = 0 . 5~1. 0 。当桩端土为硬土时, B < 0 . 5。当不考虑桩间软土作用时, B = O 。搅拌桩平面布置可根据上部结构特点, 采用柱状、 壁状、 隔栅状或块状等加固形式, 一般只需在上部结构基础范围内布桩:n= 11洲Ap式中: n 一布桩总数( 根)( 4)A 一上部结构物基础底面积( 不论带形, 或块状或复杂形状)5布桩计算先计算单桩承载力标准值一般取10 0 130 k N /根桩~130k N /根桩。 温州地区全淤泥段取100130k N /根桩~130k n /根桩, 有硬土层用10 0 130 k N /根桩~130 k n /根桩。求出上部结构线荷载设计值, 确定单排或双排桩, 假定带形基础宽度, 对单排桩宽, 可取0 . 7 m ~1. O m , 对双排桩宽( 桩平行距为1. O m )可取1. 7 m ~2. O m 。上部荷载线荷载( 包括基底以上土重及基础自重)可通过已假设带宽成为上部荷载设计值的每平方米压力, 该值必须小于复合地基承载力设计值( 复合地基承载力标准值× 1. 2), 如此求出复合地基标准值。求出面积置换率m式中: 二一复合地基承载力不宜取值过高, 如单桩承载力标准值较高, 可以略大于120k P a 。揣求出布桩数nn = m A /A 。( 6)式中: A 一基础面积。6一般采用下式进行下卧层的地基强度算:P b =. 9 0 .鼻A + G —A sq S _ R s( A —A 1)A式中: P 厂假想实体基础底面压力( k P a )G 一假想实体基础自重( j( N )A S . 一假想实体基础的侧表面积( m 2)A , 一假想实体基础的底面积( m 2)A 一上部结构基础的底面积( m 2)五一假想实体基础底面积经修正后的地基承载力设计值( k P a )。图17 搅拌桩复合地基的沉降包括桩群体的压缩变形和桩端下未加固土层的压缩变形S 。 可按下式计算:S l_ ( P c + n )L /2E 0( 8J式中: P c. 一群桩体顶面的平均压力( k P a )P 。 一群桩体底面的附加压力( k P a )L 一实际桩长E 0 . 一群桩的变形模量可按下式计算E o = m E 。 + ( 1一m )E 。( 9)式中: E p _ 搅拌桩的变形模量, 可取E p ^( 10 0 ~150 )届( k P a )正u _ 水泥土标准试块强度, 假设无。 为2. 41/2肝a( 1. 2M P a )E s- 一桩间土的变形模量( k P a )S 。 一群桩范围内复合地基加固区的压缩变形S 。 一桩底以下软土层( 下卧层)变形总沉降量S = S 1+ S 2( 10)s。 按分层总和法计算( 按T J7 —7 4 地基规范)8 复合桩总体积与建筑总面积之比t值。桩总体积取桩有效长( 不包括超过及桩尖部分)t =桩总体积≤0 . 4建筑总面积( 各层之和加阳台面积× 50 %)温州市房屋开发公司经常用t值来衡量多层住宅桩设计是否经济合理。 这是一种经验公式。 目前, 温州地区t有做到0. 24的。[ 参考文献][ 1]D B JlO 一卜9 0 ( 试行). 浙江省建筑软弱土地基基础设计规范[ s].[ 2]JG J7 9 —9 1- 建筑地基处理技术规范及条文说明[ s].[ 3]G B J7 —8 9 . 建筑地基基础设计规范及条文说明[ s].[ 4 ]建筑结构施工手册[ M ]. 中册.[ 作者简介][ 单位地址][ 联系电话】戚昆, 男, 19 65年生, 高级工程师. 现任沈阳市工程质量监督站大东分站站长。沈阳市大东区金家巷堂子街6 一l号( 1l0 0 4 2)13 3 3 2 4 7 8 9 7 8万方数据万方数据