水泥搅拌桩加固复合地基的应用

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1、水泥搅拌桩加固复合地基的应用l前言水泥土搅拌桩复合地基处理技术是用于加固软弱土地基的种新方法。它是利用水泥(或石灰)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，由固化剂和软土间所产生的一系列物理、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水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。这种地基处理方法由于造价较低，效果良好而得到广泛应用。2工程概况2．1地质情况分析某小区10#楼是一幢7层框架结构的住宅楼，拟采用独立基础。经勘察，10#楼地基软土层过厚、强度低，不能作天然地基浅基础。根据勘察资料，拟建场地各土层特征如下：(1)杂填土①

2、：褐灰、黑色，松散状，层厚0．40～2．60m。(2)粘土②：灰、灰褐色，可塑一软塑状，层厚1．50～41．10m，承载力标准值fk=140kPa。(3)粘土③：砖红色、黄红色，硬塑状，层厚0．804．90m，fk=230kPa(4)粉土④：灰、灰白色，稍密状，层厚0．50～3．10m，130kPa。(5)粉质粘土⑤：土黄色，硬塑状，层厚0．50-2．90m，fk=210kPa。(6)粉质粘土⑥：土黄、灰白色，可塑状，层厚0．40～3．50m，fk=170kPa。(7)粘土⑦：土黄、灰白色，软塑状为主，局部可塑状，层厚2．70～8．70m，fk=20kPa。(8)粉土⑧：青灰色，稍

3、密松散状，层厚1．20～8．70m，fk=lO0kPa。(9)细砂⑧灰色，稍密状，层厚1．00—2．10m，fk=110kPa。(1O)砾砂⑨：灰色，中密状，层厚1．20m，fk=300kPa。(11)圆砾⑩：灰色，密实状，最大揭露厚度3160m，fk=450kPa。地下水位埋深6．50m。2．2针对以上工程地质条件，如果采用钻孔桩、挖孔桩或沉管桩，则桩持力层落在圆砾⑩上，桩长过大，造价太高，占整栋楼造价比重太大，不经济。因此，采用造价较低的复合地基比较合理。另外场地位于市区，受排污和噪音限制，高压旋喷桩显然被排除，采用水泥土搅拌桩复合地基是最佳方案。设计要求合地基承载力设计值fs

4、pk=230kPa，基础埋深-1．50m(原地面为±0．00)。3设计计算方法3．1各基本参数的计算加固处理后的复合地基承载力fspk=230kPa，拟利用粉土⑧作搅拌桩桩端持力层，考虑到搅拌桩桩身强度应与承载力相协调，取有效桩长7m。桩间土承载力标准值取=120kPa，桩周土的平均摩阻力取q,=12kPa，桩端土承载力标准值取qp=100kPa，设计桩径d=600mm，桩周长U。=11885m，桩截面积A：012827m。3．1．1单桩承载力Rdk=qUpL+cxApqp=170kN仅：0．40(折减系数)。3．1．2桩身水泥土强度fcuk=Rdk/ηAp=1503．4kPaη=

5、0．40(折减系数)。3．1-3水泥土搅拌桩置换率m的计算：m=Ap(fspk—βfk)／Rdk—βk=0．314因为桩端土为软土，为安全计，折减系数取β=o．5。fspk=230kPa(设计复合地基强度要求)。3．1．4桩数n的计算地基加固面积F=340．84mh设计桩数n=F·m／At,=378根。3．1．5处理土方量V=n·ApOL=378×012827×7=748102m3．2桩位平面布置搅拌桩的平面布置以沿基础布置为原则，按单桩承担的加固处理面积进行分配布置，实际布置搅拌桩432根。3．3复合地基压缩模量的确定Esp=mEp+(1-m)E=24．32MPa式中：Ep-桩体

6、的压缩模量(MPa)，取Ep=60MPa；Esp一桩问土的平均压缩模量，E=8MPa。3．4沉降计算搅拌桩复合地基的变形由复合土层的变形s和桩端以下未加固的土层的变形s。两部分组成。即s=s+s，应用分层总和法公式：s=Σhi_lpoE(Ziαi—Zi-1αi-1)分别计算得sl=6．35mm，82=0．72mm，所以：S=Sl+2=7．07mm3．5下卧层强度验算。验算复合地基下卧层粉土⑧的强度3．5．1粉土⑧顶面处经深度修正后地基承载力设计值￡=fk+(b-3)+11。。(d一0．5)=327kPa3．5．2粉土⑧顶面处土的自重压力标准值p==ro=161kPa3．5．3粉土⑧

7、顶面附加应力设计值pz=lb(pp)(b+2htg0)(1+2htg0)=40．4kPaPz+P