水泥搅拌桩加固复合地基的应用.doc

水泥搅拌桩加固复合地基的应用l 前言水泥土搅拌桩复合地基处理技术是用于加固软弱土地基的种新方法。它是利用水泥(或石灰)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，从而提高地基强度和增大变形模量。这种地基处理方法由于造价较低，效果良好而得到广泛应用。2 工程概况21地质情况分析某小区10#楼是一幢7层框架结构的住宅楼，拟采用独立基础。经勘察，10#楼地基软土层过厚、强度低，不能作天然地基浅基础。根据勘察资料，拟建场地各土层特征如下：(1)杂填土 ：褐灰、黑色，松散状，层厚040260m。(2)粘土 ：灰、灰褐色，可塑一软塑状，层厚1504110m，承载力标准值fk=140kPa。(3)粘土 ：砖红色、黄红色，硬塑状，层厚080 490m，fk=230kPa(4)粉土：灰、灰白色，稍密状，层厚050310m， 130kPa。(5)粉质粘土：土黄色，硬塑状，层厚050-290m，fk=210kPa。(6)粉质粘土 ：土黄、灰白色，可塑状，层厚040350m，fk=170kPa。(7)粘土 ：土黄、灰白色，软塑状为主，局部可塑状，层厚270870m， fk=20kPa。(8)粉土 ：青灰色，稍密 松散状，层厚120870m，fk=lO0kPa。(9)细砂 灰色，稍密状，层厚100210m，fk=110kPa。(1O)砾砂：灰色，中密状，层厚120m，fk=300kPa。(11)圆砾 ：灰色，密实状，最大揭露厚度3160m，fk=450kPa。地下水位埋深650m。22 针对以上工程地质条件，如果采用钻孔桩、挖孔桩或沉管桩，则桩持力层落在圆砾上，桩长过大，造价太高，占整栋楼造价比重太大，不经济。因此，采用造价较低的复合地基比较合理。另外场地位于市区，受排污和噪音限制，高压旋喷桩显然被排除，采用水泥土搅拌桩复合地基是最佳方案。设计要求合地基承载力设计值fspk= 230kPa，基础埋深-150m(原地面为000)。3设计计算方法31各基本参数的计算加固处理后的复合地基承载力fspk =230kPa，拟利用粉土作搅拌桩桩端持力层，考虑到搅拌桩桩身强度应与承载力相协调，取有效桩长7m。桩间土承载力标准值取 =120kPa，桩周土的平均摩阻力取q,=12kPa，桩端土承载力标准值取qp=100kPa，设计桩径d=600mm， 桩周长U。=11885m， 桩截面积A ：012827m 。311单桩承载力Rdk=q UpL+cxApqp=170kN仅：040(折减系数)。312桩身水泥土强度fcuk= Rdk/Ap =15034kPa=040(折减系数)。31-3 水泥土搅拌桩置换率m的计算：m=Ap(fspkfk)Rdkk=03 14因为桩端土为软土，为安全计，折减系数取=o5。 fspk=230kPa(设计复合地基强度要求)。314桩数n的计算地基加固面积F=34084mh设计桩数n=FmAt,=378根。315 处理土方量V=nApOL=3780128277=748102m32桩位平面布置搅拌桩的平面布置以沿基础布置为原则，按单桩承担的加固处理面积进行分配布置，实际布置搅拌桩432根。33 复合地基压缩模量的确定E sp=mEp+(1-m)E =2432MPa式中：Ep-桩体的压缩模量(MPa)，取Ep=60MPa；Esp一桩问土的平均压缩模量，E =8MPa。34沉降计算搅拌桩复合地基的变形由复合土层的变形s 和桩端以下未加固的土层的变形s。两部分组成。即s=s +s ，应用分层总和法公式：s= hi_lpoE (ZiiZi-1i-1)分别计算得sl=635mm，82=072mm，所以：S=Sl+ 2=707mm35下卧层强度验算。验算复合地基下卧层粉土 的强度351粉土顶面处经深度修正后地基承载力设计值=fk+ (b-3)+11。 。(d一05)=327kPa352 粉土 顶面处土的自重压力标准值p=ro=161kPa353粉土顶面附加应力设计值pz=lb(p p )(b+2htg0)(1+2htg0)=404kPaPz+P 2次；喷浆量Q6oo 800L；水泥掺入比1215；水灰比l：l；固化剂525#普通硅酸盐水泥。深层搅拌桩的施工设备为PH一5B型全液压深层搅拌机。施工工艺流程为：定位一跟浆预搅拌下沉一喷浆搅拌上升一重复搅拌下沉一重复搅拌上升一完成。5 检验质量效果为了检验深层搅拌桩成桩质量，在施工期间和施工结束后，分别采用了开挖检验桩头、钻孔抽芯及原位测试、桩身凿块抗压、平板载荷试验等方法进行检验。(1)开挖检验桩头：施工过程中，水泥龄期达到30d时，对搅拌桩头进行开挖，结果桩头圆满，水泥土混合均匀，已固结，桩径600mm，达到预期效果。(2)钻孔抽芯及原位测试：施工期问，当水泥土龄期满7d时，分别抽选了401，54，18，140，173，299，73，336，233号桩进行抽芯检验，其结果是桩身水泥土混合较均匀，固结较好，坚硬，岩芯呈块状。标准贯入试验最小值为20击，最大值为26击，平均为23击，根据工程地质手册表32335，按粘性土查得，水泥龄期为7d时，搅拌桩桩身水泥土强度为680kPa，预计到水泥土龄期为90d时，桩身水泥土强度可达1 15MPa满足要求。(3)桩身凿块抗压试检验。桩基施工结束后，为获取桩身水泥土的强度，水泥龄期为36 46d时，抽凿了53号桩、136号桩及276号桩等3根桩身水泥土制成50mmx50mm的试块，进行无侧限单轴抗压检验，最小值为216MPa，最大值为1 15MPa，平均值为61MPa，水泥土强度能满足要求。(4)平板载荷检验：为检验施工质量，按要求，外业结束后，由甲方委托质量检测中心进行复合地基静载荷试验，试验点由甲方和