水泥土搅拌桩工程质量检测方法探讨

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1、水泥土搅拌桩工程质量检测方法探讨112王士恩戴呈祥赵云超(1广东省水利水电科学研究院，广州，510610；2珠海市堤围管理中心，珠海，519002)摘要：本文通过工程实例探讨了传统的水泥土搅拌桩工程质量检测方法的优缺点，并将地质雷达、工程地震手段等引入到水泥土搅拌桩工程质量的检测中，取得了较为理想的检测成果，可供类似工程借鉴。关键词：水泥土搅拌桩工程质量检测1概述水泥土搅拌桩作为软基处理的一种有效方法，得到愈来愈广泛的应用，由于其桩体强度介于刚性桩和散体材料桩之间，其施工质量的检测方法也有别于其它桩型。目前，对水泥土搅拌桩的工程质量多采

2、用轻型触探，抽芯取样测定其无侧限抗压强度等方法，均是对桩体的有损检测法。因此，有必要探讨新的，无损检测法对此类桩体进行工程质量检测。事实上，水泥土搅拌桩作为地基土的一部分，它与桩间土共同承担上部荷载，两者构成的复合地基强度，是决定水泥土搅拌桩施工质量的重要因素。地质雷达和地震面波法可有效解决上述问题，不但可以实现对水泥土搅拌桩的无损检测，而且可用来测定桩体长度和复合地基强度。我们将其应用到某堤围水泥土搅拌桩的工程质量检测中，取得了较多理想的检测效果。应用检测的水泥搅拌桩为防洪堤改造工程的地基加固桩，设计桩径为550mm、桩长8.6～7.

3、9m，成桩质量要求：成桩7天后轻型触探击数不少于35击，成桩30天无侧限抗压强度不小于1.2MPa，复合地基承载力不小于100KPa，桩长达到设计深度。据此，我们采用轻型触探、抽芯检验、地质雷达、地震面波法等手段对水泥土搅拌桩进行了质量检测，取得了一些成果，也验证了检测手段的可行性。2桩体强度检测2.1轻型动力触探检测设计要求成桩七天后，轻型动力触探（N10）击数不小于35击；但是检测时各桩的实际龄期均已超过七天，由于水泥土的强度随龄期的增加而增大，必须根据相关研究资料对实测值进行修[1]正，将与实际龄期所对应的强度值作比较；其成果如下

4、表。表1轻型动力触探成果统计表桩号691361836841791796801856861866项目质量龄期(天)7777777777标准N10击数≥35≥35≥35≥35≥35≥35≥35≥35≥35≥35实测龄期(天)10102120232322242323实测击数统计4755.341.359.44664.724.650.547.751标准值(击)按实测龄期38384444454544454545击数判断值(击)桩强度判断良良不合格良合格良不合格良合格良408轻型动力触探检测法具有轻便灵活的优点，但其试测深度一般不超过4m，仅适用于桩

5、体上部强度与地基表层土体强度的对比测试，且受成桩龄期影响较大，多需经验指标相互验证。该检测方法对桩头上部有一定程度的损伤。2.2无侧限抗压强度检测设计成桩30天无侧限抗压强度不小于1.2MPa，根据检测试验成果（详见表2），各组试样间试验值离散性较大，在0.37～25.6MPa之间变化。出现这种现象的原因，一方面是由于土层成份，地层条件(含水量，含砂量等)等因素影响，另一方面与桩身水泥掺量、搅拌桩机施工时的搅拌均[2]匀性也有很大关系。根据有关资料，水泥土在30天以后龄期强度增加缓慢，因此，虽然实验龄期超过设计龄期2～8天，其对强度增加

6、的影响可勿略不计。无侧限抗压强度检测需要对桩体实施抽芯取样施工，对桩体的损伤较大、费工费时。以取样点的强度来代表整个桩体的质量，尚欠科学性。但通过抽芯，可对桩体从上到下进行全面细致的观测，检验，具有直观，明瞭的优点，只是实际工程中这种检测点不可过多。3桩长的检测抽芯检验桩长固然可行，但由于其方法对桩体强度有较大的损伤，且费工费时过多，经济上也不合算，因此，引进地质雷达对桩长进行无损检测就显得十分必要。地质雷达检测桩长是由雷达天线向桩基下方发射电磁波，桩底界面反射回来的电磁，经接收[3]处理形成雷达探测图像。可通过解读探测图像，获得桩长检

7、测值。从雷达图象上电磁波旅行时间(T)乘波在介质中的传播速度(V)进行换算，其关系为：L＝V×T/2图1为其中五根桩的地质雷达反射波的图像及其检测结果，经抽芯验证。桩长误差在±0.5m左右，基本上能满足工程上对桩长检测要求。事实上，由于桩端多已进入硬层，一些桩长因地层变化而无法达到设计长度，但桩端土层已能满足设计要求的双控指标。4复合地基承载力检测复合地基承载力的获取我们试用地震面波的方法测定。由于地层土的软硬程度不同，地震波[4]的传播速度也不同，通常情况下地震剪切波的速度Vs与地基的承载力F有如下关系：bVs＝aF2a，b为常数，于

8、是可换算得到地基极限承载力，单位是kg/cm，而实际承载力f0＝F/K，K图1地质雷达检测桩长成果409410为安全系数，本次取值K＝2.5。另外，地震面波波速Vr与地震剪切波的速度Vs有如下关系：Vr＝(