超长水泥土搅拌桩的承载能力和临界桩长

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1、超长水泥土搅拌桩的承载能力和临界桩长何开胜袁文明(南京水利科学研究院土工所南京210024)摘要:根据质量欠佳的单桩和多桩复合地基的静载荷试验,论述了水泥土桩承载力发挥的前提是桩身水泥土搅拌必须均匀、连续。再根据大型构筑物实体下质量很好的超长水泥土搅拌桩的桩身应力和变形观测结果得出,只要桩身中下部水泥土强度有保证,群桩中桩身轴力的有效传递深度可达25m以上。关键词:水泥土搅拌桩承载能力临界桩长BEARINGCAPACITYANDCRITICALLENGTHOFSUPER2LONGCEMENT-MIXINGPILEHeKaishengY

2、uanWenming(NanjingHydraulicResearchInstituteNanjing210024)Abstract:Accordingtothestaticloadtestsofsignlepilewithpoorqualityandmuliti2pilecompositefoundation,thepaperpointsoutthatonlyforwell2distributedandcontinuouscement2soilthebearingcapacityofpilecanbefullymobilized.A

3、ccordingtothestressanddeformationobservationofsuper2long,mixingpiles(27m)underprototypebuilding,thepaperproposesthatthedepthofloadtransfercanreach25mandmoreifthestrengthofcement2soilisefficient.Keywords:cementmixingpilebearingcapacitycriticallengthofpile目前,水泥土搅拌桩在公路、桥梁、

4、机场、为4713%、孔隙比为1134、厚达12～22m、埋码头、房屋建筑和基坑支护等领域得到了广深达16～27m、承载力只有70～80kPa。泛的应用,但其使用深度大都在规范所述的15m左右。长度在20m以上的水泥土搅拌桩能否将上部结构荷载传递到深层的地基土中,是近年来争论较大的一个课题。许多者[1～4]学对此进行了研究和探索。本文根据长江河漫滩深厚软土上,质量欠佳的水泥土单桩、多桩承台静荷载试验和大型构筑物下质量很好的水泥土群桩的原位图1南北向地质剖面观测,分析探讨了超深水泥土搅拌桩的承载31-50000m油罐;2-素填土;3-淤泥

5、质粘土;4-能力和临界桩长。淤泥质粘土夹薄层粉砂;5-细砂;6-粉质粘土夹碎石;7-风化岩;8-粉质粘土与粉砂互层;9-搅拌桩1试验区土质条件试验区地层为第四系全新统河流相冲积第一作者:何开胜男1963年12月出生高级工程师层,其地质剖面如图1。水泥土搅拌桩贯入的博士研究生主要软土层为淤泥质粘土,呈流塑状、含水量收稿日期:1998122126IndustrialConstruction2000,Vol130,No11工业建筑2000年第30卷第1期表1第1次试验桩桩身水泥土无侧限强度kPa2静载试验桩的承载力分析土类名称龄期/d水泥土

6、无侧限强度均值28300029862968211试验概况粘土120213817191929试验桩桩长25m,直径70cm,采用水泥28100916771896881淤泥质粘土变掺量:上部1/2桩长为18%,下部1/2桩长120148991128512193110为12%,平均为15%。水灰比为015,用525准值分别为232kPa和237kPa。2组214m×号矿碴硅酸盐水泥。214m的四桩承台静载荷试验得到的复合地施工时搅拌喷浆下沉至底,搅拌提升,上基承载力标准值分别为214kPa和240kPa。部1/2桩长再喷浆复搅一次。使用单轴

7、搅拌机,电机功率37kW,搅拌叶片双层4个,喷浆压力015MPa,下沉和提升速度均为1m/min。试验内容为4根单桩的静载试验,其中1根桩身埋设了应力计。还有二桩承台和四桩承台的静载荷试验各2组,桩顶和桩间土均埋设了压力计。212桩身应力计埋设使用图2置的钢弦式压力传感器,在水图3单桩和复合地基载荷试验的P2s曲线泥土桩施工刚结束,立即用静力触探仪压入预定深度的桩身水泥土中,该法简单易行,但成功率低。试验时在一根桩身内共压入10个桩身土压力计,成活5只,且都位于桩身上部,分别在桩顶下2、4、7和1215m位置。图4单桩桩身轴力分布1-

8、桩顶荷载为15kN时;2-桩顶荷载为300kN时;图2桩身应力传感器埋设3-桩顶荷载为450kN时;4-桩顶荷载为600kN时1-压杆;2-土压力计;3-钢底座;4-抗拔钢片桩身应力计测出的各深度桩身轴力分布213桩身质