水泥搅拌桩加固软土地基应用探讨

《水泥搅拌桩加固软土地基应用探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、!Q；Q望釜堡童墅幽墨笾差蓥丝查堡主翌望盔占墨水泥搅拌桩加固软土地基应用探讨邱雪云(益阳市第三建筑工程公司，湖南益阳413000)摘要：本文结合工程实例，从水泥搅拌桩的设计计算，复合地基设计、验算，质量检测和沉降观测等方面探讨了在软土地基加固中的应用，以供同行参考。关键词：水泥搅拌桩；软土地基；加固；沉降中图分类号：TU473．1+3文献标识码：B文章编号：1672—401l(2010)01—0108—031前言长江以南地区雨水充沛，地下水含量丰富，建筑基础大部分采用桩基础，作为建筑物的基础或基

2、础加固处理一般选用预制桩、灌注摩擦桩、端承桩、水泥搅拌桩等，因此在不同的地质情况下，如何选用适合的桩基础施工方案是达到设计标准的条件下同时降低工程成本的首选。水泥搅拌桩是将水泥等固化剂制备成浆液，通过特制的深层搅拌机械，在地基深部强制将固化剂浆液与土体均匀拌和成桩，从而改善地基土的物理力学性质，降低地基变形，提高地基土的承载能力。2水泥搅拌桩的类型水泥搅拌桩是一种较广泛的地基加固方法，根据水泥水化的化学机理，其施工工艺主要有两种：一种称为湿喷(深层搅拌桩)，即先在地面把水泥制成水泥浆，然后送至地

3、下与地基土搅和，待其固化后，使地基土的物理力学性能得到加强；另一种称为干喷(粉喷桩)，即将采用压缩空气把干燥，松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和，利用地基土中的孔隙水进行水化反应后，再行固结，达到改良地基的目的。我国水泥搅拌桩施工较多采用“湿喷”工艺。3工程实例某大厦总建筑面积11500m2，建筑物总长91m，由9层、6层、5层三个高度变化的部分组成，平面呈z型，高度分别为34m、23．5m、20m，三部分被变形缝(沉降缝)分开。结构采用框架一抗震墙及纯框架。由于该场地地基土中浅层没有较好

4、的地基土层作为建筑物基础的持力层，灰色淤泥粘土厚度近20m，该土层的含水量较高，达40％以上，空隙比均>1，压缩系数0．72，属高压缩性土。若采用天然地基方案(筏片浅基)，沉降量势必较大，经采用分层总和法计算沉降量，中心点最大值高达43em，并伴随较大的不均匀沉降11％o，沉降值严重超出规定的范围，为节省投资，5、6层部分采用水泥搅拌桩加固方案。此方案目的最终控制总沉降量及不均匀沉降，满足规范要求，减小上部结构由于不均匀沉降产生的附加应力。4软基加固的设计计算该工程采用双关，直径(d)为2m×7

5、00m的水泥搅拌桩，桩截面面积A=0．71m2，桩周长C=3．35m，桩身有效长度13ITI，加固深度由于施工机具的限制，设计加固深度为15m，方案为局部深度加固。4．1竖向容许承载力的确定桩的设计按纯摩擦桩计算，不计端承力，桩周土的摩擦阻力，即采用了与计算砼桩时相同的阻力计算取值fi=20kPa，允许摩阻力[fi]=20／2．2=9．1kPa，单桩承载力标准值Pa=[fi]×C×L=3000kPa。4．2桩身强度设计参数的确定根据单桩设计承载力确定水泥土所需强度qu=2×kxPaPA，式中：K

6、一同一水泥掺入比时，室内试块与现场强度的比值，取1．2～1．5；搅拌桩承载力安全系数。桩身强度设计值=1000kPa，桩身强度计算值=1014kPa。4．3复合地基的设计根据工程地质条件及上部结构的变化，搅拌桩的布置形式采用格栅状和壁状形式与长短桩相结合，沿基础两个方向布置。假定把基础下的水泥搅拌桩加固体视为一个格栅状的假想实体基础，在基础底面积初步确定后，根据总荷载计算基底压力，以此作为复合地基要达到的承载力。用下式计算所需的置换率和桩数。A。=(R。一p×R。)／(P。／A一13R。)式中：

7、A。——搅拌桩置换率，％；R。一复合地基承载力标准值；，R。一搅拌桩间土的承载力标准值，R。=70kPa(地质报告)；P。一单桩承载力标准值，P。=300kPa(地质报告)B一桩间土承载力折减系数，当桩端为软土时：当桩端为软土时：8=0．5～I．0；当桩端土为硬土时，p=0．1～0．4，当不考虑桩端土时：p=0A一搅拌桩截面面积，A=0．71m2计算结果A，=0．29，置换率为29％。求出置换率后，畏据地基加固面积F即可求得所需的桩数。+N=FAc／A式中：F一最外排搅拌桩的外轮廓所围面积。F=

8、1107m2；求出桩数：N=452根。4．4下卧层地基的验算由于本工程对于深厚的软基只时行了局部深度的加固，搅拌桩桩尖以上仍然存在多达6in厚的淤泥质粘土，同时所设计搅拌桩为纯摩擦桩，且桩的置换率较大(A。>20％)，每根桩不能充分发挥单桩的承载力作用，故按群桩作用原理，对下卧层地基进行验算。即将搅拌和桩问土视为一假想的实体基础，考虑假想实体基础侧面与土摩擦力，验算假想实体基础底面的承载力。R=[RPXF+G—Fs×f—Rs(F—F1)]／Fl式中：RP、F、Rs、f一同前；R一假想实体基础底面