水泥土搅拌桩复合地基承载力

浅析水泥土搅拌桩复合地基在软土地基处理中存在的问题及解决对策摘要：水泥土搅拌桩作为一种较为成熟的软土地基处理方法在国内外已得到了广泛应用。

但现阶段的实际应用中尚存在着一些问题。

本文根据实际应用现状，分析了在不同地质条件下该技术应用中存在的一些问题，提出了相应的解决方法与措施。

关键词：水泥土搅拌桩；复合地基；软土地基；地基处理一、在软土地基处理中水泥土搅拌桩复合地基存在的问题水泥土搅拌桩复合地基的设计与施工是一个比较复杂的工程技术课题，其工程技术效果往往与设计方案的科学性和施工工艺的正当性密切相关，这里就该项技术应用中常见的一些问题分析大致为以下几点：（1）水泥土搅拌桩复合地基是区别于桩基础设计的地基处理方案，设计者往往在计算过程中侧重于对搅拌桩的单桩承载力计算，忽略了复合地基桩间土对地基承载力的贡献。

实际桩间土的贡献度相当可观，忽略势必造成工程经济的浪费。

（2）水泥土搅拌桩桩身长度的控制不仅取决于复合地基承载力，也应考虑地基的变形。

作者曾遇到过某项工程其复合地基承载力无论是理论计算还是检测结果均有足够的安全度，但该工程在实际使用过程中还是发生了过量的倾斜变形。

分析结论是该工程设计搅拌桩桩身长度未考虑到场地土层条件桩端下地基土层的不均匀性与建筑荷载的不均匀性，其荷载偏大的部位桩端下软弱土层偏厚，荷载中心偏向压缩性能较差的地基部位，产生主体的偏斜无可厚非。

（3）复合地基的褥垫层设计是地基处理新旧规范区别的一大改进，是通过大量试验研究的一项成熟的理论与经验，其厚度控制与质量状况直接关系到桩与桩间土承载能力的有效发挥，工程中却往往忽略了此点，设计了不合理的垫层，影响了该项工程技术应用效果。

（4）水泥土搅拌桩开挖外观检测时，发现桩体成型不完整，水泥与土分离成千层饼状，甚至块状，桩体水泥与土没有充分拌和，无疑达不到设计要求的强度，影响工程质量。

二、水泥土搅拌桩复合地基在地基处理中问题的对策2.1复合地基承载力计算复合地基承载力计算应根据地基处理设计规范，先确定桩长，计算单桩承载力，再根据拟定的面积置换率，计算复合地基承载力，最终确定合理的基础受力面积，或者根据拟定的基础受力面积与合理的桩长，反算搅拌桩的面积置换率，最终确定水泥土桩的布置密度。

水泥土搅拌桩承载力计算方法探讨摘要：搅拌桩工法的成败直接决定制桩质量的优劣，搅拌桩产生质量问题的原因是施工成桩工艺不合理，管理混乱，规范缺乏有效的桩身全长质量检测方法，设计上采用室内拌制的水泥土强度而没有考虑现场桩身的实际强度较低的情况。

建议在现有计算中再增加一项按现场水泥土强度设计。

它可解决室内拌制的水泥土强度太高而现场强度极低的问题，避免室内理论设计和现场施工质量脱节的弊病。

关键词：搅拌桩工法；检测方法；设计；室内水泥土强度；现场水泥土强度abstract: mixing pile construction methods directly determine the success or failure of the quality of pile, the disadvantages mixing pile produce quality problem is the cause of the pile construction process is not reasonable, management confusion, regulate the lack of effective pile body length of quality inspection method, the design of the mixing of indoor soil-cement without taking into account the actual strength of the pile body lower. advice to increase in existing calculation according to the scene a water soil strength design. it can solve the mixing of indoor soil-cement is too high and the intensity is low, avoid indoor theory design and site construction quality separation of the ills.keywords: mixing pile construction methods; detection methods; design; indoor water soil strength; the strength of cement-soil中图分类号：tq172文献标识码：a文章编号：一、搅拌桩施工和设计中的问题二十世纪八十年代以来，水泥土搅拌桩在公路、桥梁、工民建、支护和水利工程中得到了广泛应用，成功处理了众多软土地基，节省了巨额投资。

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。

目录一、工程概况 (3)二、检测内容及目的 (3)三、检测依据及标准 (3)四、检测数量及人员配置 (4)五、检测方法和仪器设备 (4)六、试验计划进度 (7)七、安全计划 (7)开封县怡心花苑5#楼复合地基检测方案一、工程概况本工程场地位于开封县建设路北侧。

建设单位为鑫鑫房地产开发有限公司，设计单位为开封鑫基石建筑设计有限公司，勘察单位为开封建筑设计院有限公司。

本工桩基采用φ500桩。

总桩数为917根。

根据开封建筑设计院有限公司提供的地质报告，岩土层概况、相关岩土物理力学性质指标、桩周土概况如下：场区岩土层概况二、测试内容及目的⑴试验内容：复合地基静载荷试验和单桩竖向静载荷试验⑵试验目的：判定竖向抗压承载力以及复合地基承载力是否满足设计要求。

三、测试依据及标准⑴开封建筑设计院有限公司提供的设计图纸；⑵《建筑地基基础设计规范》（GBJ50007-2002）用于现场检测参考《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)：用于现场检测及报告编写《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)：用于现场检测及报告编写四、测试数量及人员配置(1)静荷载试验根据设计和建设单位的要求,本次桩基检测共做10个试验点。

其中复合地基静载荷试验为5个点，单桩竖向静载荷试验为5个点。

检测时桩顶按设计标高。

静载试验点根据施工记录及随机原则已选取。

(2)检测人员配置和安排：试验前应对照现场检测设备一览表和辅助工具一览表准备所需的仪器设备和辅助工具。

检测过程中应严格按照《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002和《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003以及本检测方案的要求。

试验完毕后本检测方案、图纸、仪器设备使用记录、检测日记和检测数据递交办公室，仪器设备及辅助工具应及时归还仓库。

检测情况一览表检测人员配置表五、测试方法与仪器设备1、单桩复合地基承载力检测（1）试验仪器JCQ503D/E自动静荷载试验仪及配套装置。

注册岩土工程师专业案例（地基处理）下午历年真题试卷汇编1(总分72,考试时间90分钟)1.以下各题的四个备选答案中只有一个符合题意，请给出主要案例分析或计算过程及计算结果。

请在30道题中选择25道题作答，如作答的题目超过25道题，则从前向后累计25道题止。

1. 为确定水泥土搅拌桩复合地基承载力，进行多桩复合地基静载实验，桩径500mm，正三角形布置，桩中心距1．20m，试问进行三桩复合地基载荷试验的圆形承压板直径。

应取下列何项数值?( )[2010年真题]A. 2．00mB. 2．20mC. 2．40mD. 2．65m2. 对于某新近堆积的自重湿陷件营土地基，拟采用灰土挤密桩对柱下独立基础的地基进行加固，已知基础为1．0m×1．0m的方形，改层黄土平均含水量为10％，最优含水量为18％，平均干密度为1．50t／m3。

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79一2002)，为达到最好加固效果，拟对该基础5．0m深度范围内的黄土进行增湿，试问最少加水量取下列何项数值合适?( )[2010年真题]A. 0．65tB. 2．6tC. 3．8tD. 5．8t3. 某黄土场地，地面以下8m为自重湿陷性黄土，其下为非湿陷性黄土层。

建筑物采用筏板基础，底面积为18m×45m，基础埋深3．00m，采用灰土挤密桩法消除自重湿陷性黄土的湿陷性，灰土桩直径φ00mm，桩间距1．00，等边三角形布置。

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2002)规定，处理该场地的灰土桩数量(根)为下列哪项?( )[2010年真题] A. 936 B. 1245C. 1328D. 15924. 某填海造地工程对软土地基拟采用堆载预压法进行加固，已知海水深1．0m，下卧淤泥层厚度10．0m，天然密度ρ=1．5g／cm3，室内固结试验测得各级压力下的孔隙比如表5—1所示，如果淤泥上覆填土的附加压力p0取125kPa，按《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)计算该淤泥的最终沉降量，取经验修正系数为1．2，将10m的淤泥层按一层计算，则最终沉降量最接近以下哪个数值?( )[2010年真题]A. 1．46mB. 1．82mC. 1．96mD. 2．64m5. 拟对厚度为10．0m的淤泥层进行预压法加固。

合肥市小仓房污水处理厂一期工程（第二标段）关于水泥土搅拌桩强度问题的答复总变、分变、鼓风机房、加药间、二级提升泵房及排涝泵房：要求单桩承载力不小于120KN。

要求地基处理后的复合地基承载力特征值不低于140KPa。

加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.8MPa。

滤池、设备间：单桩承载力特征值不小于150KN。

要求地基处理后的复合地基承载力特征值不低于160KPa。

加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于2.5MPa。

细格栅间及曝气沉砂池、砂水分离间：单桩承载力特征值不小于160KN。

要求地基处理后的复合地基承载力特征值不低于140KPa。

加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.8MPa。

脱水机房：单桩承载力特征值不小于110KN。

要求地基处理后的复合地基承载力特征值不低于140KPa。

加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.8MPa。

污泥储运间：单桩承载力特征值不小于80KN。

要求地基处理后的复合地基承载力特征值不低于160KPa。

加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.5MPa。

贮泥池：单桩承载力特征值不小于80KN。

要求地基处理后的复合地基承载力特征值不低于120KPa。

加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.5MPa。

沉淀池：单桩承载力特征值不小于160KN。

要求地基处理后的复合地基承载力特征值不低于140KPa。

加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于2.5MPa。

北京市政工程设计研究总院3所。

复合地基检验TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】一、复合地基对增强体有粘结强度要求的，除进行复合地基静载试验外，还要进行单桩静载试验，抽检数量均不得少于总数的%，且不应少于3根；二、地基基础设计等级为甲级或复合地基承载力特征值超过500kPa的复合地基应进行复合地基载荷试验和单桩竖向抗压静载试验，单位工程抽检数量均应不少于总桩数的1% , 且均不得少于3 点（根)；三、对地基基础设计等级为甲级、乙级以及应进行变形验算的丙级（建）构筑物的搅拌水泥土桩，应进行复合地基载荷试验和单桩竖向抗压静载试验，单位工程抽检数量均应不少于总桩数的1% , 且均不得少于3 点（根)；四、当采用低应变法进行桩身质量检测时，单位工程抽检数量应不少于总桩数的20% ,地基基础设计等级为甲级或承载力特征值超过500kPa的工程抽检数量不少于30%。

当釆用低应变法抽检桩身完整性所发现的III、IV类桩之和大于抽检桩数的20%时，应按原抽检比例扩大抽检，当两次抽检的III、IV类桩之和仍大于抽检桩数的20%时，该批桩应全数检测。

IV类桩应进行处理。

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）复合地基设计前，应在有代表性的场地上进行现场试验或试验性施工，以确定设计参数和处理效果。

对散体材料复合地基增强体应进行密实度检验；对有粘结强度复合地基增强体应进行强度及桩身完整性检验。

复合地基承载力的验收检验应采用复合地基静载荷试验，对有粘结强度的复合地基尚应进行单桩静载荷试验。

竣工验收时，（砂石桩）地基承载力检验应采用复合地基静载荷试验，试验数量不应少于总桩数的1%，且每个单体建筑不应少于3点。

3 静载荷试验宜在成桩后28d进行。

水泥土搅拌桩复合地基承载力检验应采用复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验，验收检验数量不少于总桩数的1%，复合地基静载荷试验数量不少于3台（多轴搅拌为3组）。

（1）复合地基载荷试验的一般要求1）一般情况下应加载至复合地基或桩体（竖向增强体）出现破坏或达到终止加载条件，也可按设计要求的最大加载量加载。

最大加载量不应小于复合地基或单桩（竖向增强体）承载力设计值的 2 倍。

2）承压板边缘（或试桩）与基准桩之间的距离, 以及承压板（或试桩）与基准桩、压重平台支墩之间的距离均不得小于2m,基准梁应有足够的刚度，基准桩打入地面的深度不应小于1m。

3）加荷装置宜采用压重平台装置, 量测仪器应有遮挡设备, 严禁日光直射基准梁。

每个单体建筑在同一设计参数和施工条件下的测试数量不宜少于 3 组, 并不小于总桩数的0.5%〜1%;试验间歇时间不应少于28d;所有荷载传感器和位移传感器、加荷计量装置均应每年送国家法定计量单位进行率定, 并出具合格证。

（2）复合地基载荷试验要点。

复合地基载荷试验要点如下:1）本试验要点适用于单桩复合地基载荷试验和多桩复合地基载荷试验。

2）复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合地基的承载力和变形参数。

复合地基载荷试验应采用方形（矩形）或圆形的刚性承压板, 其压板面积应按实际桩数所承担的处理面积确定, 通常取一根桩或多根桩所承担的处理面积, 其计算方法见复合地基参数计算。

承压板的中心位置应与一根桩或多根桩所承担的处理面积的中心位置（形心）保持一致, 并与荷载作用点重合。

当同一工程的面积置换率为多种时, 对于重要工程, 应分别对几种置换率取有代表性的位置进行检测, 对于一般工程可选择面积置换率相对较低, 作用荷载相对较大的位置进行测试。

3）承压板底面高程应与基础底面设计高程相同。

试验标高处的试坑长度和宽度, 应不小于载荷板相应尺寸的 3 倍。

基准梁支点应设在试坑之外。

载荷板底面下宜铺设中、粗砂或砂石、碎石垫层,垫层厚度取50〜150mm桩身强度高时宜取大值。

承压板安装前后都应保持试验土层的原状结构和天然湿度, 应防止试验基坑开挖后受雨水浸泡或对压板下试验土层的扰动, 必要时压板周围基土复盖30cnm勺保护土层。

(1）复合地基载荷试验得一般要求1)一般情况下应加载至复合地基或桩体(竖向增强体)出现破坏或达到终止加载条件，也可按设计要求得最大加载量加载。

最大加载量不应小于复合地基或单桩(竖向增强体)承载力设计值得２倍。

2）承压板边缘(或试桩)与基准桩之间得距离,以及承压板(或试桩）与基准桩、压重平台支墩之间得距离均不得小于2ｍ,基准梁应有足够得刚度，基准桩打入地面得深度不应小于１m。

3）加荷装置宜采用压重平台装置,量测仪器应有遮挡设备,严禁日光直射基准梁。

每个单体建筑在同一设计参数与施工条件下得测试数量不宜少于3组,并不小于总桩数得０、5%～1%;试验间歇时间不应少于２8d;所有荷载传感器与位移传感器、加荷计量装置均应每年送国家法定计量单位进行率定,并出具合格证。

(2）复合地基载荷试验要点。

复合地基载荷试验要点如下：1)本试验要点适用于单桩复合地基载荷试验与多桩复合地基载荷试验。

２)复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合地基得承载力与变形参数。

复合地基载荷试验应采用方形(矩形)或圆形得刚性承压板,其压板面积应按实际桩数所承担得处理面积确定,通常取一根桩或多根桩所承担得处理面积,其计算方法见复合地基参数计算。

承压板得中心位置应与一根桩或多根桩所承担得处理面积得中心位置(形心)保持一致,并与荷载作用点重合。

当同一工程得面积置换率为多种时,对于重要工程，应分别对几种置换率取有代表性得位置进行检测,对于一般工程可选择面积置换率相对较低，作用荷载相对较大得位置进行测试。

3)承压板底面高程应与基础底面设计高程相同。

试验标高处得试坑长度与宽度，应不小于载荷板相应尺寸得3倍。

基准梁支点应设在试坑之外。

载荷板底面下宜铺设中、粗砂或砂石、碎石垫层,垫层厚度取５0～1５0mｍ,桩身强度高时宜取大值。

承压板安装前后都应保持试验土层得原状结构与天然湿度，应防止试验基坑开挖后受雨水浸泡或对压板下试验土层得扰动，必要时压板周围基土复盖３Ocm得保护土层。