软土地基处理施工质量检测方法研究(定稿）

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1、搅拌桩、砂桩处理软基检测方法研究技术报告前言我试验中心于2003年承担了软基处理试验段关于搅拌桩和砂桩质量试验检测方法的研究工作，本次试验研究同时采用了钻芯取样、静力触探、轻型动力触探、无侧限抗压强度试验、低应变、载荷试验、标贯等方法。通过对不同试验方法检测结果的统计分析研究，提出了软土地基处理不同检测方法的相关性，对于今后用于软基处理检测应用，具有积极的指导作用。本试验段工程地质概况：工程所在地区属亚热带海洋性季风气候。年平均降雨量1440mm左右，年平均气温14.5～16.3℃，全年以东南风为主

2、，最大风力12级。属第四系全新统冲湖积层。地层分布自上而下依次为：⑴黏土，灰黄色，软～硬塑，层厚2.3～3.0m；⑵淤泥质粉质黏土，深灰色，流塑，含少量腐植物，局部夹有薄层粉砂，具有高压缩性、低强度、高触变性的特点，层厚2.5～4.2m；⑶-3黏土，灰黄色，硬塑，层厚3.0～5.2m；⑶-4粉土，褐黄色，软塑，层厚4.2～5.7m；⑶-5粉质黏土夹薄层粉砂，软塑，层厚6.2～10.1m。根据地质钻探资料，各土层物理、力学特性指标如表1-1。该地区地震动峰值加速度0.05g。本试验段地基加固措施：本试

3、验段地基处理分别采用了浆喷搅拌桩、粉喷搅拌桩和砂桩等地基加固措施（见表1-2）。表1-2软基加固措施一览表地基加固类型间距（m）深度（m）附注路肩边坡浆喷桩1.01.217.5～18桩径0.5m，1.21.416.5～17.5粉喷桩1.21.414.5～16.5砂桩2.015.0桩径0.4m,梅花形布置25.5桩径0.4m,梅花形布置,第一章资料调研1.1粘性土地基加固机理和作用1、搅拌桩作用机理水泥搅拌桩主要是置换作用。通过专用机械，在地基深层就地将水泥与原位土强制拌和，通过水泥水解、水化反应所生

4、成的水泥水化物与土颗粒发生离子交换、团粒化作用、炭酸化反应以及硬凝反应等一系列物理—化学作用，形成具有一定强度和水稳定性的水泥加固土。水泥加固土的强度取决于被加固土的性质（含水量、有机质及烧失量等）和加固所使用的水泥品种、标号、掺入量以及外加剂等。根据其加固机理，对软土地基路基工程来说，具有下述四方面的作用：桩体作用、垫层作用、挤密作用、加筋作用2、砂桩作用机理砂桩主要有两个作用：置换作用和排水作用。国内经验验证，砂桩处理后的软弱黏性土地基在荷载作用下仍会发生较大的沉降，软弱黏性土的渗透性小，灵敏度

5、大，成桩过程中土内产生的超孔隙水压力不能迅速消散，相反，却又破坏了地基土的天然结构，使土的抗剪强度降低，常需进行预压使较大的沉降预先完成。1.2检测仪器调研与选型1、钻芯取样及标贯试验搅拌桩钻芯取样采用机械为地质钻机，钻头材质为金钢石、硬质合金钢，取芯管一般采用89mm、108mm两种型号。钻芯取样检测通过芯样的颜色、气味、手感硬度直观反映桩体的均匀性，结合室内试验分析芯样的无侧限抗压强度、水泥土成份等指标。标准贯入试验设备主要有标准贯入器、触探杆、穿心锤、锤垫四部分组成。触探杆为直径42mm的金属

6、管,标贯锤重63.5Kg，锤垫外径100～140mm并附有导向杆，锤垫和导向杆质量和不宜大于30Kg。利用标贯锤贯入30cm记录锤击数，一般每隔1m标贯一次。通过杆长、地下水位修正，计算土的标贯试验击数标准值，确定地基承载力。2、静力触探仪静力触探仪主要由加压装置、反力装置、探杆、探头、深度探测机构和量测记录系统组成，类型有单桥、双桥。静力触探试验用静力将探头压入土层中，利用探头内的阻力传感器，通过电子量测仪器将探头进入土中的贯入阻力反映和记录下来，贯入阻力的大小与土层的性质有关，通过贯入阻力的变化

7、情况，达到了解土层的工程性质的目的。3、动力触探仪动力触探仪主要由圆锥头、触探杆、穿心锤三部分组成，类型有轻型N10、中型N28、重型N63.5、超重型N120(即圆锥动力触探)。利用一定的落锤能量，将一定尺寸、—定形状的探头打入土中，根据打入的难易程度(贯入度)来确定土的性质的一种现场测试方法。应用动力触探可以定性地划分不同性质的土层和定量地确定土的物理力学性质。轻便动力触探仪触探杆用直径25mm的金属管，每根长1.0m,穿心锤重10Kg。通过搅拌桩的轻型动力触探，判定桩身4m范围之内桩的强度，通

8、过取样器取水泥土样进一步判定桩头一定范围内的成桩情况及搅拌桩的水泥大体用量和土层的颜色等一些表观现象。4、开挖检查及足尺qu检测足尺开挖可以目测检测桩体搅拌均匀性、直径；无侧限抗压强度试验，按下列步骤计算①按下式计算试样平均断面积：Aa=Ao/(1-ε)，ε1=Δh/ho，Aa：校正后试样面积Ao：试验前的试样面积ε1：轴向应变。②按下式计算无侧限抗压强度qu=N/Aa；5、桩的动力测试验证桩身的结构完整性，即有无离析、断裂、蜂窝、桩径变化等缺陷，并推断所在位置和严重