谈深层搅拌水泥土桩在软土地基加固处理中的应用

土桩在软土地勘咽处理中的应用　

１前言　深层搅拌水泥土桩是通过特制的深层搅拌机械．将水泥浆或水泥　

粉在地基深处与软土就地强制搅拌，通过软土和水泥之间所产生的　

系列物理——化学反应．形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥　

固结体。搅拌桩和周围土体组成复合地基．来提高地基承载力　并减小　

地基变形。　深层搅拌水泥土桩复合地基因其处理效果明显施工文明　投资　较低．已在我国广泛应用于软土地区建（构）筑物的地基加固处理中。本　

文通过应用深层搅拌水泥土桩加固处理南阳梅溪商城２。商住楼软土　

地基，对此进行了探讨。　

２工程概况　南阳梅溪商城２　商住楼位于南阳市梅溪路与新华路交叉口西南　

角市政公司院内．西临南阳市梅溪河，南侧为市政公司住宅楼，东、北两　

侧均紧临市区繁华的服装市场。该建筑物为六层，装配式底层半框架的　

砖混结构房屋。一层为保留横向承重墙的单间商业用房．二～六层为单　元式住宅　建筑物平面尺寸分别为长４ｑ　８ｍ，宽１　２ｍ，层高一层３　９ｍ　二～　

六层３　Ｏｍ．建筑面积３５００ｍ　。基础采用钢筋混凝土独立柱基和墙下条　

基　基底标高为＿－１ＯＯｍ．基础下设１ＯＯｍｍ厚ｃ１０素混凝土垫层。　３场地土质条件和基础设计要求　

３　１场地土质条件　

建筑场地地形较平坦，地貌单元属于白河沿岸二级阶地。该区域　

地质条件较为复杂　内有第四系全新杂统填土及淤泥质土．地基承载力　

较低。地质勘察报告所揭示的场地各土层的物理力学指标见表。　

塑限　指・敷　（　）　口　口　Ｑ：　Ｑ＝　・已　

３　２基础设计要求　

１）经深度修正后地基承载力标准值≥１　８０ｋＰａ．　

２）建筑物的沉降量控制在２０ｍｍ以内．倾斜控制在１　ｍｍ左右。　

４复合地基设计　４　１复合地基关键因素的确定　

设计桩径为５００ｍｍ．有效桩长（自基底以下０　５ｍ算起）东部４　５ｍ．西　

部９　５ｍ，采用４２５　普通硅酸盐散装水泥．每延米桩体掺入５５　ｋｇ．平均　

掺入比约为１　４％。　

１）单桩承载力　

深层搅拌水泥土桩单桩承载力可按公式（１）计算　

尺　＝　一“ｐ・，＋口・Ａｐ・ｑｐ　（１】　

东半部桩长　：１５×１．５７×４．５＋０．５×０　１９６２５×１６５　

：１２２．１７（ＫＮ）　

西半部桩长９　５ｍ，　＝８×１．５７×９．５＋０．５×ｏ．１９６２５×２２０　

：１４０．９Ｉ（ＫＮ）　

２）复合地基承载力标准值　

深层搅拌水泥土桩复合地基的承载力标准值可按公式（２）计算　文／张树王君高琼仙张仲先　

＝ｍ＂Ｒ＇－￣　

。ｋｄ＋　・（１一　）・　，ｔ　（２　

根据上部结构要求复合地基承载力标准值不低干１　８０ｋＰａ　计算搅　

拌桩的置换率ｍ和总桩数ｎ．ｍ和ｎ可分别按公式（３）和公式（４）计算。　

３）搅拌装置换率　，　，　

～一Ｊ　，ｋ—Ｐ‘Ｊｓ　ｋ　

甓　（３　

东将　堕１８０　－０．４　ｘ１０５＿２３＿７７％　

Ｏ．１９６２５　

而　：　！　二　：　：　：２２．９２％　一　

Ｏ．１９６２５　

综合东西两部分面积置换率．取统一数据ｍ＝２４％　

４）搅拌桩总桩数　

ｍ．Ａ　（４）　

该工程总桩数为　＝—２４％ｘ４—２１．５４：５１６，（根）该工程总桩数为：　＝—０．１９—６２５　（根）　

根据所需的总桩数ｎ进行搅拌桩的平面布置　平面布置条基采用　柱状布置形式，独立柱基按梅花形和矩形布置　考虑到基础形状和上部　

建筑内力分布特点　在个别独立基础下以及条基应力集中处适当提高　

置换率，本工程实际布桩５５７根。　

４　２复合地基承载力标准值校核　

实际置换率按公式（４）计算。　

：　生：—５５７ｘ０—．１９６２５：２６％　■广　—　

复合地基承载力标准值按式（２）复核。　

东半部　，　＝ｏ‘２６×　１２２　．１７＋０．４ｘ（１－０．２６）×１ｏ５　

西半　，ｔ＝０．２６ｘ　１４０　．９１＋０．２×（１一ｏ．２６）×１００　

５深层搅拌水泥土桩的施工　

本工程深层搅拌水泥土桩的施工，根据摩擦桩的受力特性．采用　

了变掺量的施工工艺．即桩端　桩中段和桩顶的水泥掺入比相应于桩身　

轴力的变化而变化，桩顶的受力最大，则水泥掺入比应略高于平均值　

桩端的受力最小．相应其水泥掺入比应稍低于平均值　施工时用不同的　

注浆提升速度和注浆次数来满足备桩段水泥掺入比的不同要求。　

由于搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大．因　此通常还需对桩顶２　Ｏｍ左右范围内进行复喷复搅，以提高其强度。　

６加固处理效果　

按上述方案进行施工，施工结束３Ｏ天后．

建设单位另行委托南阳　维普资讯 http://www.cqvip.com １小区平面布置简介　

某住宅小区共有３栋高层住宅．一个地上车库组成　其中１。。　楼为１　９层．建筑面积３６０００ｍ　７．２。。楼３　楼为１　１层，建筑面积　

均为４　８　００ｍ　．车库为地上全现浇柱粱板结构，建筑面积　

３３００ｍ　。　业主要求整个工程的工期为５４０天．此工期基本上为１　楼　

的工期　２　楼的位置原为售楼部．需等３　楼的一层完成后，　

经过装饰．才能把售楼部搬到３。。楼的一层　然后拆除售楼　

部．进行２　楼的施工。　２工期分析　

１　楼的正常工期为５４０天．２：楼　３。楼的工期为３００天　

车库的工期为１　２０天．虽然车库的工期为１　２０天．但其所处位置　

特殊　要作为１　楼，２。楼　３　楼的施工场地　不能连续施　

工　只能见缝插针　其施工必将贯穿整个施工过程。　

３工程开工的前后次序安排　１＝楼的工期为５４０天　是必须先开工的项目　此楼规模较　

大．所需施工场地也较大　尤其是前期地下室阶段的施工，等　

１　楼开Ｉ３个月　即１　楼施工至４层　开工３　楼　３　开工后３个　

月．即３　楼施工至４层　开始装修３　楼１层大厅。３　楼１层大厅　

的装修．售楼部的搬迁拆除大约需要２个月　Ｒ　Ｊ］３　楼开工后　

５个月．２　楼开始施工。３　楼地下室外墙防水层做好后．即３　

楼开Ｉ２个月后．车库的部分柱子即可施工。２　楼开Ｉ２个月　

后，车库的大部分柱子即可施工。但不能影响塔吊的拆除和运　输。塔吊拆除后可施工车库的梁板。　

４施工平面布置及主要施工机械布置　

４　１主要施工机械布置　为保证１　楼２。楼　３。楼的施工．需在１。楼的南边安装　

两台ＱＴ８０塔吊，臂长４５ｍ，Ｗ塔吊可兼顾　楼和２　楼的垂直和　水平运输．Ｅ塔吊可兼顾１＝楼和３　楼的垂直和水平运输。Ｅ塔吊　

在完成　楼和３　楼的主体后即可拆除。ｗ塔吊需完成２。。楼主　

体后拆除，砌体和装修阶段　１　楼南边需安装两台双笼施工　

电梯　２　楼西边　３　楼东边各安装一部单笼电梯。混凝土的　

场内运输采用２台ＨＢ　５Ｏ混凝土输运泵．保证混凝土的快速和　连续浇筑。　

４　２施工平面布置　楼和３　楼施工期问　车库的东部位置将作为钢筋加工　

场地．西部位置为模板加工堆放场地。２　楼施工期间钢筋加工　

场地将移至车库西部位置．模板堆放场地将会放在施工完的车　库下边。　

４　３施工通道设置　车库梁板未施工完之前　施工通道设置在２　楼与３　楼之　

问可直接通向施工场地（即车库卢斤处的位置），车库梁板完　

成之后，施工通道设在３　楼东边。　

５车库的施工布置　

５　１车库的施工分区　车库屋面原来设计上考虑了两条后浇带．宽度均为１米　

根据施工现场的实际需要．征得设计单位同意，把后浇带变为　

条　宽度不小于２米．位置放在车库中间部位　这样就可以　

把车库分为Ａ　８、Ｃ、Ｄ四个区域．根据１　楼、２　楼、３　楼的　

施工进度情况　适时安排某个区域的施工　

５　２车库各分区的施工时机安排　

车库的施工是一个零散、复杂、长期的过程，安排失　

当　将会导致总工期的延长，因此车库的施工任务应由一规模　不大的混合作业队承担。３　楼开Ｉ２个月后．Ａ区、Ｂ区的柱子　

就要利用钢筋加工场地的空闲适时安排施工，３　楼主体结顶之　

前把Ａ区的柱、梁，板全部施工完。１　楼　３　楼主体结顶　拆　

除塔吊后，就可以安排Ｂ区的柱　梁．板施工。２　楼开工２个月　

后　施ＩＣ区　Ｄ区的柱子　２　楼主体结顶之前　施工完ｃ区的　

柱、梁　板　２。楼结项．ｗ塔吊拆除后．施ＩＤ区的柱、梁、　

板。１　楼南边的两部施工电梯所占的车库部分　只有等１　楼　

装修完毕．拆除施工电梯后再补齐。　

５　３后浇带的施工　后浇带应在Ｄ区的梁、板混凝土浇筑之后１个月后施工　

后浇带的混凝土应比原梁　板混凝土提高一个等级　且在混凝　

土中加入膨胀剂．以防日后在此处出现裂缝。　

６注意事项　

６　１车库柱子位置　

因为车库柱子的控制线不能一次性放出，故柱子位置的　控制点应多设几个　且埋设牢固，以便互相校验。　

６　２主楼防水层的保护　

靠近卜、２　３　楼的车库柱子基础与主楼的基础相距很　近．施工时应注意保护主体地下室外墙和基础外的防水卷材　

防止主楼地下室的渗漏。　

７工期评价　

１　楼的主体８个月完成　２　楼　３“楼的主体５个月完成，　１。。楼３　楼主体同时完成　工程进行至１　５个月时．１　楼的抹　灰完成．拆除１　楼的施工电梯．余下运输工作由载人电梯完　

成。车库的未完部分等施工电梯拆后一周内补完。工程进行至　１　３个月时．２　楼主体完成．整个工程在１　８个月完成移交。囵　（作者单位：河南省昊鼎建筑基础工程有限公司）　文　＼　张　敬　周　

程　伟　

市建设工程质量检验测试站进行了检测　

通过对１　２Ｏ根桩进行低应变动测做桩身完整性检测．检测结果为　１类桩１１　２根，占抽检总数的９　３％　ＩＩ类桩８根，占抽检总数的７％．　无Ｉｌ『类桩．成桩质量符合要求。　

设计要求处理后的地基承载力标准值不低于１　８０　ｋＰａ．通过对该　工程两个测点复合地基垂直静载荷试验的检测　结果表明两测点复合　

地基承载力基本值分别达到２ＯＯｋＰａ，１　８３　５ｋＰａ，满足设计提出的加固处　理后地基承载力标准值不低１　８０ｋＰａ的要求。　此外由工程上部结构施工各个阶段的沉降观测原始资料可知．　该建筑物自基础施工完毕￣１Ｊ２００２年元月底竣工以来累计沉降量最大　

值为４　ｍ　ｍ．总体沉降量较小．且各测点的沉降量比较均匀．倾斜很　小，建筑物没有发现大的差异沉降．没有产生裂缝，使用正常　这充　分说明该工程地基加固处理质量稳定．效果较好。　７结语　这种加固处理软弱地基的方法在设计、施工时不仅应结合岩土　工程地质条件与建筑物上部结构特点，尚应注意以下几点

１）深层搅拌水泥土桩受土层情况和施工技术因素影响较大．建　筑物应尽量采用整体变形协调能力较好的基础形式。　２）根据搅拌桩的受力机理．应在施工工序允许的条件下．对搅　拌桩桩身的不同部位采用不同的掺入量。　

３）设计搅拌桩复合地基时，应考虑深层搅拌法处理地基的适用　土层范围．在处理有机质含量高的土层时．应优先选用其它处理方　法，深层搅拌法慎用。　

４）对复杂地基和厚度变化较大的土层，可通过改变桩长　桩径及　水泥掺入量的方法来解决地基的不均匀沉降．并应充分考虑地基不均　匀沉降与结构　基础以及地基之间的整体变形协调能力。圈　（作者单位：张树王君张仲先华中科技大学　一　

高琼仙昆明理工大学）　

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