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1、水泥搅拌桩在双林车辆段岔区软土地基处理中的应用论文.freel,地势较低,路堤最大填高2.0~3.2m。地层为软土层,自上而下为:①杂填土或素填土层厚2.5~2.9m,.freel,灰色,流塑,呈透镜体分布,基本承载力80kPa;③粉质粘土层厚2.7~3.0m,灰色,软塑~流塑,基本承载力100kPa;④粉土层厚7.0~8.3m,灰色,灰黄色,湿~很湿,中密~密实,基本承载力120kPa。地下水为第四纪孔隙潜水,高程0.32~1.91m,水位变化幅度1.0~2.0m,主要靠大气降水补给。2地基处理方案月修列检库前岔区复合地基设计承载力应≮150kPa。由于天然地层不能满足承载
2、力要求,为提高路基的承载力,同时控制路基的工后沉降,决定岔区线下路基采用水泥搅拌桩加固,桩径0.5m,桩长7.0m,加固面积As为8930m2。3水泥搅拌桩的设计计算依据《建筑地基处理技术规范》(JG79—2002)。根据地质资料,桩间天然地基土的承载力特征值fs,k=80kPa,桩间土的平均摩擦力qs=10kPa,桩端天然地基土未经修正的承载力特征值qp=100kPa,桩端天然土承载力折减系数α=0.5,桩径d=0.5m,桩周长Up=1.57m,桩截面积Ap=0.196m2,桩身强度折减系数为η=0.33,桩长l=7.0m。1)单桩承载力R=qUl+αAq=10×1.57×
3、7+0·5×0·196×100=120kN;2)水泥搅拌桩置换率m因为复合地基设计承载力fsp,k平均值≮150kPa桩端为粉质粘土,桩间土承载力折减系数β取0.5,则面积置换率m:3)复合地基承载力fsp,k验算;fsp,k=mRk/Ap+β(1-m)fs,k=0·192×120/0·196+0·5×(1-0·192)×80=150kPa经验算复合地基承载力满足设计要求。4)桩身水泥土强度计算fcuk=Rk/(ηAp)=1855·29kPa;考虑水泥土桩身强度略高于桩的承载力,所以取fcuk=1900kPa。5)单根桩的处理面积A和桩距aA=Ap/m=0.196/0.192
4、=1.02m2,a=A12=1.01m。6)桩位布置形式及数量n库外岔区线下均采用水泥搅拌桩加固,桩顶设计高程控制在路基基床底层所铺设厚0.7m的碎石垫层中下部。沿股道中心线向两侧布置,呈方形布设,道岔处以岔心为中心向四周布置,间距1.0m。列检库前岔区布设水泥搅拌桩根数n=mAs/Ap=0.192×8930/0.196=8748根。4水泥搅拌桩的施工及检测4.1水泥搅拌桩施工1)水泥掺入比试验采用施工现场天然软土,使用425R普通硅酸盐水泥分别选用12%、15%、18%水泥掺入比进行试验,水泥试块28d后进行无侧限抗压强度试验,试验结果见表1。根据计算90d水泥无侧限抗压强
5、度应≮1.9MPa,28d强度可达到标准强度的60%~75%,则28d无侧限强度≮1.425MPa,采用15%的配比可满足要求。2)施工机械采用SJB-1型深层搅拌机及HB6-3型灰浆泵。施工采用“四搅两喷”施工工艺,每延米水泥掺入量60kg,水灰比0.5,根据现场施工地层条件,按成桩试验取得的参数确定灰浆泵压力和搅拌机提升速度。粉质粘土为水泥搅拌桩的持力层,保证桩基进入持力层≮2m,确保成桩质量。4.2质量检测为了检验成桩质量,在施工完成后分别采用开挖检验桩头、钻孔抽芯、平板试验等方法对搅拌桩质量进行检验。1)在成桩后28d龄期后,对水泥搅拌桩进行开挖,结果桩头饱满,水泥土
6、均匀,桩身坚硬,由于地层软弱不均,成桩直径略大,桩径550~600mm。2)取芯检验。水泥搅拌桩成桩28d后,对岔区线下搅拌桩87根进行了抽芯检验,钻机采用DP-100汽车钻,采用高速回转钻进法对桩体进行连续抽芯取样,通过现场抽芯和室内芯样无侧限抗压试验结果分析,桩体灰量正常,水泥搅拌均匀,无断桩及短桩现象,芯样较硬,芯样强度满足设计要求。3)静载荷试验。①单桩承载力荷载试验。本次试验共作了3个点的单桩静荷载试验,龄期28d,试验按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)有关规定执行,试验采用慢速维持荷载法,试验结果见表2,Φ为桩直径,L为桩长。3根桩Q—S曲线(见图
7、1)缓变(Q为极限承载力,S为位移),无明显陡降,最终沉降值较大,据规范判定3根桩竖向抗压极限承载力为240kN,满足设计要求。②复合地基承载力荷载试验。选取3根桩进行复合地基荷载试验,龄期28d,试验方法采用地锚法,荷载板尺寸为1m×1m,所得基本值均为相对变形值为0.008对应的荷载,经过野外观测和室内资料整理,检测结果见表3,由于三个试验点复合地基承载力基本值的极差30%,取其平均值156kPa为复合地基承载力特征值,复合地基承载力满足设计要求。Q—S曲线见图2。5结语深层搅拌桩适用于淤泥、淤泥质
