水泥搅拌桩复合地基加固性能研究

工程科技　・２１５・　水泥搅拌桩复合地基加固性能研究　崔凯　（哈尔滨日报报业集团。黑龙江哈尔滨１５００００）　摘要：建筑桩基的实施是施工建设中的重要环节之一，目前我国普遍采用的是复合地基的设计方式，采取搅拌桩和其他有效的桩　基共同处理的方法，这种混合使用方法的优势在于沉降的几率较大，而且间距会使得建筑复合地基有一定的扩散能力。本文从水泥搅拌　桩复合地基加固性能的角度分析，对我国目前桩基处理方面的问题作出了合理的阐释，并结合当前的建筑桩基的实施过程，提出了一系　列的施工工艺和方法，从而满足基本的承载和沉降要求。　关键词：水泥搅拌桩；复合地基；桩土应力比；群桩效应　在我国，水泥搅拌桩技术是一项比较常用的的桩基施工方法，　级荷载作用下，其对应的沉降值却增大很多，为１０　３６．７６ｍｍ。　这种桩基施工方法因其较高的性价比受到广大建筑设计师的欢迎。　根据兴化当地采用桩距Ｓ＝Ｉ．５　ｄ（桩径）的水泥搅拌桩复合地基积　一然而随着基础工程的要求越来越高，对于地基的稳定性和加固的合　累的经验，其实测的沉降值一般约为５０～８０ｍｍ。分析其原因主要　理性提出了更高的要求，因此在地基的承载和沉降方面有了更加复　是设计桩距较小复合地基时，通过单桩承载力控制其加固区深度，　杂的理论，我国落后的桩基施工方法已经不能满足当前的施工要　需要相当桩长和较多桩数提供侧摩阻力来满足其复合地基承载力　求。在这种情况下，很多的设计师开始对施工中的桩基处理进行了　的要求，因而往往桩长超过了“临界桩长”，桩数又超过了合理布桩间　研究，分析设计理念和施工工艺落后的原因，进一步的改进施工技　距所需数量，这样群桩夹土形成类似实体基础，此时则会产生严重的　术水平，对桩基的承载和沉降眭能得到了最大的提升。　“群桩效应”，沉降值必然较大。　１工程概况　韩渲等人通过“数值仿真分析”的思路与方法，全面模拟复合地　我国某处建筑地貌特征为软土地的结构，这种结构需要对其基　基中群桩相互作用机理的研究表明，复合地基的桩距对桩侧摩阻　层进行软土加固处理。一般来说，水泥搅拌桩的半径要在７００毫米　力分布有一定的影响，当桩距由２ｄ增大到４ｄ时，桩身下部的侧摩阻　左右，其长度为１２０００毫米，水泥的掺合率和基本的置换率要达标。　力的发挥逐渐增大，这是因为当桩距较小时，群桩中相邻桩体的相　因此，本地采用的是桩距小于２ｄ的水泥搅拌桩结构地基。　互影响是不均匀的。对群桩中一根桩而言，在该桩承受荷载时会使　此复合地基的桩距较大，因此在施工中需要考虑现场一些因　应力向周围扩散而产生“群桩效应”；同时还可以看出，桩间土体在　素，特别是针对当地缺少硬质土壤的情况下，做好现场的勘查工作　扩散应力作用下会产生向下的变形，从而在相邻桩体大部分桩段上　更为重要。首先度现场的地质情况进行检测，确保掌握第一手的资　产生负摩阻力，导致桩侧的摩阻力在相邻桩的影响下有所削弱，对桩　源，同时在施工应用的过程中要做到认真慎重，一旦出现和地基有　距较小的复合地基，其桩身上部的负摩阻力较大，削弱作用也会增　关的测试，要分析其可能性，做好测试，从而了解工程的整体数据，　大。桩距较小的群桩中单桩的摩阻力由于受到削弱作用，桩身摩阻　为后期的方案处理做好评析。　力就不能够得到充分的发挥，从而使得复合地基的承载力降低，得　地基的承载和沉降能力需要进行控制，防止沉降变形是房屋建　不到应有的加固作用；对于桩距较大的复合地基则可以减少“群桩　筑的关键和核心，因此在桩基和土层的分布特征和预应力方面，要　效应”，桩距拉大后，桩间土中的应力不会出现相互叠加的现象，桩间　在常规的检测过程中，增加桩土的应力测试。测试的方法是：现场随　应力互不干扰，桩侧的摩阻力可以得到充分的发挥。　机选取四处样本，根据当地的水泥搅拌桩进行复合的压力测试，其　３．２复合地基桩土荷载分配效果评价。荷载板下桩土应力测试　中两处样本主要进行双桩的负荷板测试，而另外两处主要进行基底　时，试验读数随各级加载同时进行，桩土应力比计算时，对每一级　的压力测试，确保四处样本测试的准确性和有效性。基本的参数要　荷载下桩应力读数平均值进行计算。试验结果表明，整个加载期间　符合国家的相关法规，确保地下水位为潜水，免受外在雨水的影响。　的桩土平均应力比为８．７６，整个卸荷期间的桩土平均应力比为　２试验方案　９．５７。这说明复合地基承载时，桩与土体较合理地承担上部的荷载。　根据之前监测的结果，在选取其他的试验点进行现场的静荷载　通过数值模拟指出，复合地基搅拌桩间距对复合地基的影响首　测试，这个测试可以分为单体测试和复合测试两种。在静荷载测试　先在于其桩顶的荷载的分配。当桩距越大时，桩体所需要承担的荷　的过程中，除了对复合的地基进行应力测试之外，还要对双桩的荷　载也就越大，但其影响幅度受到桩体模量的影响，桩体模量越大，桩　载压力进行预埋，通过单桩的荷载，进行压力盒的预埋，保证每块荷　体所承担荷载会随着桩距的增加而大幅度的提高，但桩土应力比的　载板下都有碎石和沙子，以确保测试的准确性。　增加在搅拌桩复合地基中变化幅度却有一定范围，一般在４～１８之　３复合地基加固效果评价　间变化，这与本项目搅拌桩复合地基静荷载试验实测的桩土应力比　３．１复合地基变形性状评价。一般来说，对现场的静载试验实测　６　１３．５非常吻合。　数据要和相关的法规进行整体，由检测的结果确定符合地基在各级　结束语　的荷载作用下的承载力结构，确保工程符合基本的施工要求。有以　总而言之，从我国的建筑结构中可以得出结论，任何项目的施　下两点需要特别关注：　工都需要根据一定的技术手段进行合理的规划，特别是一些大型桩　３．１．１桩距在拉大之后，复合桩基的预应力会相应的减少，因此　基的结构类型，以其内在的空间性和一定的强度，需要考虑到市场　在做好预应力方面的无干扰性，确保摩擦力能够成分的发挥，是该　和经济两个方面，做好施工工艺的选择，解决施工中可能存在的问　复合性质桩基的基本要求。　题，同时，强化责任，落实施工主体，做好后期的管理和维护工作等，　３．１．２桩长Ｌ＝１２ｍ，在“临界桩长”范围内，有利于桩侧摩阻力　都将给桩基的施工带来积极的影响。　的较好发挥。原来设计的桩径取为６００ｍｍ，修改后为７００ｍｍ，桩的　参考文献　侧面积由２２．６ｍ：增加到２６．４ｍ２，提高了侧摩阻力，形成较坚实的加　『１１牛志荣，李宏．复合地基处理及其工程实例［Ｍ】．北京：中国建材工业　筋复合垫层，故承载力能得到较好的发挥。　出版社．２０００．　经对各桩号在设计荷载下和最后一级荷载下所对应的沉降值　『２１韩选江，赵宏华，颜谳等．江苏省兴化市金鑫花园搅拌桩复合地基　进行分析，可以看出：当作用荷载为设计荷载时，不管是单桩、双　桩土应力测试报告『Ｒ１．南京：南京工业大学土木学院，２００１．　桩复合地基还是单桩试验，其对应的沉降值为２—１２ｍｍ，沉降值　『３１赵宏华．大桩距搅拌桩复合地基变形性状研究【Ｄ］．南京：南京工业　很小，这与工程竣工以后的实测沉降值１０ｍｍ相差不大，而在最后　大学。２００３．　作者简介：崔凯（１９５７，４一），哈尔滨日报报业集团。