钉形水泥土双向搅拌桩处理珠三角地区公路软土单桩承载力试验研究.pdf

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1、2016年7月建材与装饰交通建设钉形水泥土双向搅拌桩处理珠三角地区公路软土单桩承载力试验研究李康（湖南省交通规划勘察设计院湖南长沙410008）摘要：为了分析双向搅拌桩加固公路软土地基的处理效果，不同水泥掺量下搅拌桩承载力的变化规律，以及单桩承载力与加固土无侧限抗压强度的关系，依托广东省新会至中山一级公路钉形水泥搅拌桩处理深厚软土段的工程实例，进行了现场试验。试验设置3个水泥掺量分别进行了下列试验：钻孔取芯无侧限抗压试验，单桩竖向抗压静载试验（得到Q-s曲线、s-lgt曲线、s-lgQ曲线），现场试验结果表明：钉形搅拌桩处置珠三

2、角洲的典型海相淤泥土成桩效果较好，桩身质量均匀，桩身强度沿深度变化较小；钉形搅拌桩的单桩竖向抗压静载试验与水泥掺量呈非线性关系；现行规范单桩承载力公式中扩大头部分桩身强度折减系数取值为0.6~0.8，本项目依托试验数据，反算得到桩身强度折减系数为0.5~0.6，对珠三角地区软基设计具有参考意义。关键词：珠三角；软土；钉形水泥土双向搅拌桩；现场试验；复合地基；单桩极限承载力；桩身强度折减系数中图分类号：U416.1文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）29-0261-021概述3项目概况珠三角地区公路建设中，软基处

3、理为工程的重点及难点。珠新（会）中（山）一级公路新建工程是广东省江门市新会区东三角洲软土为典型海相淤泥土，特点是软土厚度厚（10~30m）、天西主干道之一。项目采用双向四车道一级公路技术标准，设计车然含水量大（W0=70～100%）、压缩性高（av=1~2MPa-1）、孔隙比大速100km/h，路基宽25.5m。试验场地选择在新中三标K11＋150~（e=1.5~2.3）、抗剪强度低（十字板强度8~12kPa）、承载力低。K11+160，场地尺寸为15m×6m，试验场地路基设计填土高度约常规的水泥搅拌桩处治软土深度较浅（小于15

4、m），对深层软4.5m，软土厚度约21m。土无能为力，而预应力混凝土管桩虽可处治深层软土，但造价较路线不良地质主要为软弱地基，根据勘察的钻探及静力触探高；而钉形水泥土双向搅拌桩可深度15～25m的软土路基，成桩孔资料分析，路线地基软土类型为淤泥，勘察对本合同段的软弱质量优于常规搅拌桩，造价低于管桩，其方案具有经济技术优土层进行了原位测试及进行了静力触探试验和十字板剪切试势。但钉形桩的设计理论尚不成熟，仅在江苏省有地方性规范，验，并采取了岩土试样进行了室内试验，现将有关试验成果整理珠三角软土地区采用钉形桩处治后的承载力特性是否与江

5、苏省如表1。软土区存在差异，国内尚缺少翔实的研究成果。本文以广东省新4试验桩布置会至中山一级公路工程的钉形桩现场试验为依托，探讨珠三角本段软土厚度21m，填土高度约4m，桩长暂按21.5m计，实区采用钉形桩处治软土后的承载力特性。际施工中按钻穿软土层并进入下卧硬土层0.5m控制。桩间距采2钉形水泥土双向搅拌桩简介用2m，扩大头直径1.2m，梅花形布桩，扩大头长度5m，小桩直径水泥土搅拌桩特别是湿喷桩已成为我国目前应用最广泛的0.6m，小桩长度16.5m，扩大头掺灰量按照300kg/m，325kg/m，软土地基处理技术之一[1]，

6、水泥土搅拌桩具有适用性广、造价适350kg/m三种方案控制，小桩掺灰量分别按照70kg/m，80kg/m，中等优点，但是存在处理深度较浅（公路工程中一般有效处治深90kg/m控制。度小于15m），桩身质量不均匀等缺点。钉形桩为东南大学刘松5试验成果玉教授[2~4]提出的的桩身上部截面扩大的水泥土搅拌桩，受力模5.1钻孔取芯无侧限抗压试验成果型更加符合软土路基下的土体附加应力分布，与水泥搅拌桩相为掌握试桩成桩效果，在成桩28d后进行钻孔取芯无侧限抗比具有处理深度深（可达25m），桩身质量均匀等优点，钉形桩在压试验，对于扩大头部分的

7、桩体，分别在桩身半径1/3、2/3位置江苏省多个公路建设中得到了应用，效果较好。表1主要土层室内试验成果的部分指标统计表直接快剪试验容许承载力[σ]岩土名称样品总数含水量（%）孔隙比e液性指数I压缩系数（MPa-1）0L凝聚力（kPa）内摩擦角（°）（kPa）33.8～50.00.839～1.2980.356～2.0060.420～1.0211.87～39.44.30～22.4淤泥质粘土78047.9511.2390.9320.9012.6133.36724.7～84.60.765～1.5471.145～3.2540.204～1

8、.3580.00～15.002.1～32.0淤泥质亚粘土夹砂467546.711.2331.5170.8476.8819.60237.6～71.81.080～1.9861.277～2.3310.670～1.7931.88～13.102.1～12.70淤泥3555