水泥搅拌桩复合地基计算

7.3 水泥土搅拌桩复合地基水泥土搅拌桩是利用水泥或水泥系材料为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将原位土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，形成水泥土圆柱体。

由于固化剂和其它掺合料与土之间产生一系列物理化学反应，使圆柱体具有一定强度，桩周土得到部分改善，组成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，也可做成连续的地下水泥土壁墙和水泥土块体以承受荷载或隔水。

一、发展概况自1824年英国人阿斯琴首先制造出硅酸盐水泥并取得专利以来，利用水泥灌浆止水，利用水泥和土拌合作为道路基层已得到应用，但主要是作土的浅层处理。

美国在第二次世界大战后研制成功一种就地搅拌桩(MIP)，即从不断回转的螺旋钻中空轴的端部向周围已被搅松的土中喷出水泥浆，经叶片的搅拌而形成水泥土桩，桩径0.3～0.4m，长度10～12m。

1953年日本清水建设株式会社从美国引进这种方法，继而又开发出以螺旋钻机为基本施工机械的CSL法，MR—D法(以开发公司名称的首字母命名)。

CSL法和MR—D，都是采用螺旋钻杆上带有特殊形状的搅拌翼片，并通过钻杆供给水泥浆，与土进行强制搅拌。

以上采用喷射水泥浆的湿法工艺成桩的统称CDM法。

由CDM法派生的DLM工法、HCM工法、SMW工法、TRD工法等，均由日本首先研发。

所谓DLM法，是1965年日本运输省港湾技术研究所开发的将石灰掺入软弱地基中加以原位搅拌，使之固结的深层搅拌工法。

1974年由于大面积软土加固工程的需要，由日本港湾技术研究所、川崎钢铁厂等对石灰搅拌机械进行改造，合作研制开发成功水泥搅拌固化法(CMC)，用于加固钢铁厂矿石堆场地基，加固深度达32m。

此外还有类似的DCM法、POCM法等。

DLM施工法，如其名称中所指明的那样，是一种以生石灰为固化剂的施工法，由两根带有旋转翼片的回转轴及在其中间部位兼作导向柱的固化剂输入管组成，固化剂是从两个搅拌面的交叉部位输入地基中的，通常形成两个圆叠合形状断面的双柱状加固体。

CFG桩复合地基计算书一.设计依据1）.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79_2012）2）.《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）3) .《城市桥梁设计规范》（CJJ_11-2011）二.设计参数沥青混凝土 r =23 KN/m3水稳基层 rd=24KN/m3水容重 rs=10 KN/m3填土 rt=18 KN/m3碎石垫层 r=23 KN/m3三.地质条件根据勘察报告C2钻孔的情况得出，计算桩基位置自然标高为21.6m,此位置设计标高为24.843m。

地下水位位于地面线以下1.45m，按勘察资料得出地质由上至下土层及其厚度为：地质参数表四．设计计算1、水泥搅拌桩参数根据土层分布，持力层为(2-1)粉质粘土夹粉土，有效桩长取13.5m，桩端进入持力层的最小深度为2.0m。

地面标高24.6m，水位标高22.47m。

路基填土厚度h=2.65m(其中路面厚度62cm)，路基宽度20m（车行道宽12m），路面结构10cm沥青面层+32cm水稳基层+20cm厚级配碎石。

2、基底压力基础地面以上土的加权平均重度为：γm=(0.1*23+0.32*24+0.2*23+1.53*18+0.5*23)/2.65=20.23KN/m3（1）车道荷载：本道路荷载应采用城-B级:①均布荷载为qk=10.5*0.75=7.875kN/m②集中荷载=360*0.75=270kN取最大值Pk根据《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）第5.2.2条规定：轴心荷载基础底面的压力，可根据下列公式确定，得到加固地基顶面压力（地下水位为地面线以下1m）为：Pk=(Fk+Gk)/A=20.23*2.65/1+7.875/1+270/（20*1）=74.98KPa3、单桩承载力计算初步拟定桩径0.5m，桩间距1.1m。

桩周长up=1.57m，桩面积Ap=0.196m2。

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79_2012）第7.3.3取桩长为13.5m,桩体伸入(2-3)黏土层2m.Ra=up×∑qsi×li+ ap×f×akAp=1.57*(0.6*8+8.9*0+2*15+2*14)+0.5*90*0.196=107.42kN(淤泥质土层由于有负侧摩擦力，侧摩擦力取0;桩端端阻力发挥系数ap=0.4～0.6，本次拟定为0.5。

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》（JGJ 79-2012)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。

一、140Kpa 11m 0.5m二、65Kpa 层18.2Kpa 穿透长度11m 层212Kpa 穿透长度0m 层315Kpa穿透长度0m三、1、(KN)R p1=141.7(KN)2、(KN)式中：q u －η－q u 的折减系数，η=0.3~0.5本次取η=0.4；A p －0.196m 2；R p2=125.4(KN)由于R p2＜R p1,水泥搅拌桩单桩容许承载力为：Rp=R p2=125.4(KN)四、水泥搅拌桩间距S的确定1、水泥搅拌桩加固后复合地基承载力R sp 按下式计算R sp =m×R p /A p +β(1-m)×R s 式中：R sp －复合地基承载力(KPa)；R s －天然地基承载力(KPa)；m－桩的置换率；β－本次取β=0.5；0.177,1.13m设计基本参数要求复合地基承载力不低于R sp 设计搅拌桩长L R p1=3.1416×D×L×f 由桩身强度所提供的承载力R p2计算设计搅拌桩径D 软土层参数天然地基承载力R s (KPa)容许侧摩阻力f(KPa)将R sp 、R s 代入上式可算出置换率m=根据m=0.907D 2/S 2置换率计算公司可算出桩间距S=水泥搅拌桩提高地基承载力计算根据室内水泥土实验结果，水泥含量15%时90d龄期的无侧限抗压强度为1600KPa,计算得R p2=η×q u ×A p与桩身水泥土配合比相同的室内水泥土试块，在标准养护条件下90d龄期无侧限抗压强度(KPa)；桩截面积(m 2)，本次A p=桩间土承载力折减系数，桩端为软土时可取0.5~1.0，桩端为硬土时可取0.1~0.4水泥搅拌桩单桩容许承载力R P 由侧摩阻力提供的承载力R p1计算。

浅谈水泥搅拌桩复合地基计算的参数取值摘要：对水泥土搅拌桩复合地基竖向承载力计算公式中几个参数取值的一些经验总结。

关键词：水泥搅拌桩，承载力计算参数，经验取值1、概述作为软土地基加固处理的其中一种方法，水泥土搅拌桩已被广泛应用于各种水利工程的软弱地基加固处理中。

如水闸、船闸、泵站、挡土墙等水工建筑物的设计施工中，遇到淤泥或淤泥质土软弱基础时均可采用散体柱式、壁式、格栅式等型式布置的水泥搅拌桩进行加固，形成复合地基，以达到增加软土地基承载力、减少建筑物沉降量的效果。

水泥搅拌桩有着费用低、施工简易、无环境污染等优点，在佛山地区应用十分广泛。

一般的水泥土搅拌桩复合地基设计中，常采用《建筑地基处理技术规范》建议的面积和经验公式为：。

——复合地基的承载力标准值；——面积置换率；——桩间土天然承载力标准值；——桩间土承载力折减系数；——单桩竖向承载力标准值，可按以下二式计算，取其中的较小值：以桩身强度控制：以桩端阻力和桩周摩阻力控制：——试块的无侧限抗压强度；——强度折减系数；——桩端天然地基土的承载力折减系数。

水泥搅拌桩事实上是水泥颗粒和原状土颗粒间形成的松散胶结体，是一种半柔性半刚性的桩体，属于桩体与桩周土共同形成的复合地基。

水泥搅拌桩刚度不高，更多的是以扩散的形式传递上部荷载。

因此，在复合地基竖向承载力计算公式中相关参数取值，除按公式中的取值范围外，还需靠经验并结合工程实际选取。

2、m取值m值是指水泥搅拌桩的面积置换率，一般来说m值越大，地基承载力越高。

工程设计中m的取值一般在10%～20%。

水泥搅拌桩基础为复合地基，其承载力与单桩的发挥截然不同。

在不改变单桩截面积的情况下，随着m值的增大，桩数量需增加，桩距减小。

但当桩距小于2倍桩径时，可能产生群桩效应，在桩周及桩端发生附加应力的重叠，桩身受到的负摩阻力而产生的沉降及下卧层土体沉降量必将加大，进而导致地基整体沉降量加大。

因此，在增加竖向承载力及沉降控制方面考虑，散体布置搅拌桩的效果要比格构布置（壁式、格栅式）的好。