水泥土搅拌桩复合地基的工程应用

第３２卷第ｌ８期　・６０・　２　０　０　６年９月　山　西　建　筑　ｓＨＡＮｘＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖ０Ｉ＿３２　ＮＯ．１８　Ｓｅｐ．　２００６　文章编号：１００９—６８２５（２００６）ｌ８—００６０—０２　水泥土搅拌桩复合地基的工程应用　陈晶晶　殷摘琨谢含华　要：介绍了水泥土搅拌法的应用原理及应用情况，结合工程实例，阐述了水泥土搅拌法在复杂软弱场地中的设计及　应用，并说明了有关承载力的计算，指出了加固地基理论的研究方向。　关键词：水泥土搅拌桩，复合地基，承载力　中国分类号：ＴＵ４７２．３２　文献标识码：Ａ　水泥土搅拌法（Ｄｅｅｐ　Ｍｉｘｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ）是用于加固饱和粘性土　地基的一种方法。它是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，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，由固化剂和软土之间所产生的一系列物理和化学　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。深层搅拌水泥土桩率先用于１０层综合楼的地基处理，大量　用于８层左右的多层建筑物地基处理以及深基坑开挖中的支挡　防渗工程。　根据我国国情开发的价格低、机型轻便的搅拌机械，在软土　单桩承载力按摩擦桩计算：　＝　２２，ｑｓｉｌｉ＋口×Ａ　ｐ　：８×　×０．６×１４．５＋０．５×掣由Ｒ　＝　：　一　：—一　一　×２００：２３９　ｋＮ；　。　ｐ，可推出：　　４　：２．２３８　ｍ‘　式中：Ｒ’ｋｄ——水泥土桩单桩承载力标准值，ｋＮ；　强度折减系数，可取０．３－－０．５；　地基加固取得了显著的社会效益。２０世纪９０年代，我国的水泥　土桩发展进入高潮，除西南、东北边远地区以外，其他十几个省、　市、自治区，包括，都有应用的实例。尤以浙江、上海、湖北、江　苏、广东等省市应用最多。　厶——与水泥土搅拌桩身加固土配合比相同的室内试验加　固土试块（边长为７０．７　ｒａｍ的立方体，也可采用边　１工程概况　江苏晨风服饰有限公司拟在江苏省昆山市花桥镇建造生活　综合楼Ｃ幢，上部结构形式为框架结构，基础形式为条形基础，荷　长为５０　ｒａｍ的立方体）的无侧限抗压强度平均值；　吼——桩周土的平均摩擦力，对淤泥可取５　ｋＰａ－８　ｋＰａ，对淤　泥质土可取８　ｋＰａ～１２　ｋＰａ。对粘性土可取１２　ｋＰａ～　１５　ｋＰａ；　——载的分布取值为１５　ｔ。该施工场地位于昆山市花桥镇兆丰路西　新东村，原为茭白地，场地地势较平整。该建筑场地地基土工程　桩周长度；　Ｌ——搅拌桩长度；　ｑ　——桩周天然地基土的承载力标准值，可按国家规范　ＧＢＪ　７－８９建筑地基基础设计规范第三章第二节的有　关规定确定；　ａ——地质条件较差，地下水埋藏较浅，水位埋深为０．５０　ｍ。　２水泥土搅拌桩设计　设计时采用４２５号普通硅酸盐水泥作为固化剂，设计桩径　６００　ｒａｍ，有效桩长１４　ｍ，水泥掺合量是２７０　ｋｇ／ｍ３，选定水泥浆的　桩端天然地基土的承载力折减系数，可取０．４～０．６。　水灰比是０．５５，复合地基设计承载力标准值１６５　ｋＰａ，采用正方形　布桩，桩间距１　ｍ，设计桩数４　２２０根，加固水泥土方量为　１７　３８３．０６　ｍ３。水泥用量４　６９３　ｔ，概算总造价２８０万，工期为４４　ｄ。　３．２复合地基承载力设计　按设计要求，复合地基承载力　≥１６５　ｋＰａ，则有：　ｐ　＝ｍ×２一－　＋　（１一ｍ）Ａ　（１）　３复合地基承载力计算　３．１单桩承载力的计算　式中：　——搅拌桩复合地基承载力标准值；　——搅拌桩面积置换率；　试验如充分考虑不利组合因素，并结合地区工作经验原则上可获　得较为符合实际工况的抗剪强度指标。　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｌｏｐｅ　ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｉｎ　ｏｎｅ　ｃｏａｌ　ｒｅｆｕｓｅ．ｆｉｒｅｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ＳＨＩ　Ｃｈｕｎ－ｙｕ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｌｏｐｅ　ｓｏｉｌ　ｔｈｅ　ｒｅａｓｏｎｓ　ｃａｕｓｅｄ　ｔｈｅ　ｕｎｓｔａｂｌｅ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｓｌｏｐｅ＆ｒｅ　ａｎａｌｙ￣ｃｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｓｉｄｅ　ｓｌｏｐｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｃｈｅｍｅ　ｉｓ　ｐｒｏｒ￣Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｏｉｌ　ｎａｉｌｅｄ　ｗａｌｌ，ｓｌｏｐｅ　ｓｏｉｌ，ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｓｃｈｅｍｅ。ｓｉｄｅ　ｓｌｏｐｅ　ｌｏｓｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　，．Ｂａｓｅｄ　ｕｐｏｎ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｌ　ｗｈｉｃｈ　ｒｅｃｅｉｖｅｓ　ｓａｔｉｓｆｉｄ　ｔｒｅａｔｅｍｅｎｔ　ｅｆｆｅｃｔ．　收稿日期：２００６—０３—１７　作者简介：陈晶晶（１９８２一），男，吉林大学建设工程学院地质工程专业硕士研究生，吉林长春殷琨（１９５２一），男，博导，教授，吉林大学建设工程学院，吉林长春１３００２６　谢含华（１９８３．），男，吉林大学建设工程学院地质工程专业硕士研究生，吉林长春１３００２６　１３００２６　维普资讯 http://www.cqvip.com

２　０　０　６年９月　桩间天然地基土承载力标准值；　～第３２卷第１８期　陈晶晶等：水泥土搅拌桩复合地基的工程应用　・６１　・　——３．３．２沉降验算　对沉降要求较高的建（构）筑物，除进行强度验算外，还应对　卢——桩问土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取０．５　１．０；当桩端土为硬土时，可取０．１～０．４；当不考虑　地基进行沉降变形验算。　桩间软土的作用时，可取０。　水泥土搅拌桩复合地基变形Ｓｌ和桩端下末未加固土层的压　自（１域　一　１６５—０．５×８０　＝２５．８％。　Ｌ一０５×８０　．缩变形Ｓ　之和，即：　Ｓ　ＳＩ＋Ｓ２ｏ　号ｘ０．６　对于采用柱状加固时，可采用正方形或等边三角形布桩形　式，在本工程中，采用的是正方形布桩。　桩数可按下式计算得出：　ｍＡ　２５．８％×４　６２４．７４　其　Ｐ＝　＝　＝　＝　＾ｌ　－２６　ｍ／ｎ；　＝２５０ｋＰａ；　４　／０Ｚｔ４．　／ｒ４　Ａ　Ｐ０＝厂一ｒ　’ｚ＝１７３—８．８×１４＝４９．８　ｋＰａ；　—　：－４　２２０（根）。　Ｅ０＝ｍＧ＋（１一ｍ）Ｅ＝８１．３　ＭＰａ。　式中：　——桩群顶面的平均应力，ｋＰａ；　但在布桩时，取桩数为４　２４０根。　３．３群桩基础验算　将加固后的桩群视为一个格子状假想实体基础，水下水泥土　平均重度取８．８　ｋＮ／ｍ３，则实体基础底面积为：　Ａｌ：１４８．８８×４７．２：７　０２７．１３６　ｒｎ２。　Ｐ０——桩群底面土的附加应力，ｋＰａ；　Ｅ０——桩群体的变形模量，ｋＰａ；　Ｅ　——水泥土搅拌桩的变形模量，可取（１００－－２００）厶；　Ｅｓ——桩间土的变形模量，ｋＰａ；　ｚ——水泥土搅拌桩桩长，ｍ；　ｒ　——则侧面积：　Ａｓ＝（１８．４８８×１４．５＋４７．２×１４．５）＝５　６８６．３２　ｒｎ２。　自重：　Ｇ＝ｙｈＡｌ：８９６　６６２．５５３　６　ｋＮ。　桩群底面以上土的加权平均容重，ｋＮ／ｍ３。　Ｓ２用分层总和法计算，实体基础底面中点的沉降Ｓ２＝２３．７　ｍｍｏ　总沉降Ｓ＝Ｓｌ＋Ｓ２＝４９　ｎ１Ｈｌ，满足沉降变形要求。　３．３．１承载力验算　实体形基础底面修正后的地基承载力设计值：　，＝　＋　ｙ０（ｄ一０．５）：８０＋１×１７．１×（１４．５—１．５）　：４结语　水泥搅拌桩法加固软士地基的应用，尽管在我国已有２０多　年的历史，但有关加固地基和建于这种地基之上建筑物的实际性　状的资料并不多，还有很多这方面的问题值得研究和实践。目前　水泥土搅拌法加固设计还处于半理论半经验状态，一些计算方法　（如复合地基容许承载力计算方法、最终沉降量计算方法等）还不　够成熟，某些设计参数也只能凭经验选取。因此，有必要对水泥　土搅拌法加固地基的设计理论做进一步的研究。有关水泥土搅　拌桩复合地基较为具体的适用范围、最佳长径比、最佳桩间距等　３０２．３　ｋＰａ。　式中：啦——基础埋深的承载力修正系数，取啦＝１．０；　ｙ０——基底以上土的加权平均重度，取ｙ０＝８．８　ｋＮ／ｍ３。　实体基础底面压力（如图ｌ所示）：　，一厶：　±　二　垒二厶！　二　ｌ　Ａｌ　＝！鱼　！垒墨：璺墨　Ｚ：　±墨里鱼鱼　：鱼二　鱼墨鱼：三　墨　１４８．８８×４７．２　问题也值得进一步研究。这些问题是进一步推动水泥搅拌桩的　应用与发展的关键技术，还必须进行大量的试验研究与现场观　＝１７１．３　ｋＰａ＜ｆ。　测，从而进一步推动理论的发展与完善。　参考文献：　满足要求。　［１］张季容，朱向容．简明建筑基础设计与计算手册［Ｍ］．北京：中　★・（Ａ—ＡＩ）　国建筑工业出版社，１９９７．６０—６１．　［２］叶书麟．地基处理与托换技术［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版　・Ａ，　社，１９９４．２９—３０．　［３］华祥征．基础工程设计与施工［Ｍ］．长春：吉林大学出版社，　ｌ９９６．８４—８５．　［４］阎明礼．地基处理技术［Ｍ］．北京：中国计划出版社，１９９７．９９—　，・ＡＩ　１００．　圈１　搅拌桩下卧层强度验算　［５］凌志平．基础工程［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９７．２５—２６．　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｅｍｅｎｔ－ｓｏｉｌ　ｍｉｘｅｄ　ｐｉｌｅ　ＣＨＥＮ　Ｊｉ￣ｊｉｎｇ　ＹＩＮ　Ｋｕｎ　ＸＩＥ　Ｈａｎ－ｈｕａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｃｅｍｅｎｔ－ｓｏｉｌ　ｍｉｘｅｄ　ｐｉｌｅ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｗｏｒｋ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｆ　ｔｈｅ　ｏｓｏｉｌ　ｃｅｍｅｎｔ　ｓｔｉｒｒｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ａｒｅ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ．Ｒｅｈｔｅｄ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｍａｄｅ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｆ　ｔｏｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ｉｎ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ－ｓｏｌｌｍｉｘｅｄ　ｐｉｌｅ，ｃｏｍｐ￣ｉｔｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ