水泥土搅拌桩复合地基设计

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1、.水泥土搅拌桩复合地基设计介绍——结合常州地区经验吴祖德（常州市建设工程施工图设计审查中心，江苏213002）摘要：结合常州实践经验和设计规范，介绍了水泥土搅拌桩的构造特点、施工方法、以及常用加固方法及型式，其中详细介绍了设计方法，复合地基承载力设计值和沉降量的计算，以及相应的应用软件，可提供给相关专业技术人员在工作中参考应用。注：执行《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）时，注意规范用词，称“水泥土搅拌桩”，不再称“深层搅拌桩”、“粉喷桩”；水泥土搅拌桩的施工工艺分为：浆液搅拌法（简称湿法）；粉体搅拌法（简称干法）。关键词：水泥土搅

2、拌桩单桩承载力复合地基承载力沉降计算..1深层搅拌桩在常州地区的实践1.1常州实践常州市于1992年引进水泥土搅拌桩加固软土地基，首先采用在亚细亚傍留芳路6层住宅，淤泥质土有20m深。至今常州仍然用得很多，其间也出现过一些问题，施工控制不好，有产生不均匀沉降、裂缝等。上海有一段时间，因出现过问题，禁用水泥土搅拌桩，后来放宽好用了，有附加条件，要经过沉降计算，并符合要求。在常州水泥土搅拌桩主要适用加固地耐力120KPa以下淤泥质、粉质粘土。大于120、130、140KPa也处理，但搅拌机械动力较困难，施工要细心。地耐力120KPa以下的地基，处理

3、后可达100～300KPa，含砂、粉粒的土可达大于300KPa。一般处理后的复合地基可达200KPa以内。水泥土强度，常州在1～1.2MPa（个别有1.4MPa），复合地基在150～180KPa。..表1常州早期深层搅拌桩典型工程介绍序号地点年代淤泥层厚（m）桩径（mm）桩长（m）水泥掺量（%）置换率（%）水泥土强度（MPa）单桩承载力（KN）复合地基承载力（KPa）沉降量（cm）设计实测设计实测1留芳路六层住宅1992年上半年205006.512.7（45±5kg/m）纵向28横向351.1110见注（1）1331802238.45.8129

4、.22关河路住宅1992年7月30500814.2（50±3kg/m）28双排——110128190205103丹阳六层住宅——见注（2）5003～61540————250379304279沉降量很小4五星乡住宅——见注（3）7003～51538.5————200270沉降很小注：（1）早期单桩承载力设计值中，桩强度折减系数为0.2～0.5;（2）序号3，无淤泥层，上面150KPa，下面140KPa，桩打至粉质粘土；土含粉、砂粒，所以桩身强度高，且打入持力层，所以沉降量很少；（3）序号4，表层3～5m淤泥质土，下面为亚粘土；因桩尖有持力层，沉降

5、很小。..1.2干法湿法干法——粉体搅拌法（喷干水泥），加固深度不宜大于15m。湿法——浆液搅拌法（喷水泥浆），加固深度不宜大于20m。被加固土的含水量大（30～70%），PH≥4采用干法（根据《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（TB10113-96）规定），被加固土含水量小，采用湿法。另根据《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）介绍，如果采用湿法，30%～60%的含水量可以很容易成桩，如果采用干法，天然含水量在70%～80%时也可以成桩。此时的粉喷量应提高为75～80kg/m。施工机械，总动力50千瓦，搅拌机械动力30千瓦，干法搅拌机

6、械动力在下面。湿法搅拌机械动力在上面。粉体搅拌法桩直径常州为50cm，浆液搅拌法桩直径有50、60、70cm。加固深度规范可达20m，没有必要，常州一般12～14m以内，采用最多的是6～8m，5～3m也有。1.3使加固的复合地基达到设计强度，关键是桩的水泥土强度。影响因素有：①龄期强度：7天达30%，28天达70%，90天达80%，180天达100%，规范规定按90天的强度值计算；②水泥掺入量：规范7～15%，是针对全国讲，常州用10～20%，用15%最多。15%水泥掺入量，水泥土强度可达1.0～1.2MPa（室内试验还要高些）。表1为某工程的

7、水泥土无侧限抗压强度（MPa）表，图1为某工程的不同水泥掺入比、水泥龄期的水泥土无侧限抗压强度。表2某工程的水泥土无侧限抗压强度（MPa）图1某工程的不同水泥掺入比、水泥土龄期的水泥土无侧限抗压强度图③土含水量：河塘地区一般在30～50%。采用水泥掺入量15%，即可达到要求强度，当含水量＞80%，强度降低很多，要做试块；④水泥标号：原用425号普通硅酸盐水泥，现在标号是42.5级。用标号高，强度大；⑤有机质含量：要慎重。如泥灰层等；⑥加入外加剂：有粉煤灰、磷石膏等。常州试过粉煤灰，效果不明显；..⑦土中含粉粒、砂粒：如淤泥质粉土、粉砂处理强度高

8、，水泥土强度可达1.6～1.8MPa；⑧搅拌均匀度：要搅拌均匀，强度高。1.4关于桩及复合地基承载力公式，属半经验、半理论的公式，要通过实践积累经验。