夯实水泥土桩复合地基的施工应用-发表论文网

夯实水泥土桩复合地基的施工应用
唐坚平
摘要：本文主要对夯实水泥土桩，将水泥和土按设计的比例拌合均匀，在孔内夯实至设计要求的密度而行成的加固体，并与桩间土组成复合地基是一种较好的地基处理方法。
关键词：夯实水泥土桩；复合地基；施工

1 工程概况
某12层住宅楼，要求加固后的复合地基承载力为fspk=200kPa。
2 天然土层及强度指标
2. 1 地基土层的结构与划分和承载力特征值（见表1）
2. 2 各层土的承载力特征值的确定根据土工试验、标准灌入试验及静力触探试验的分层统计结果，依据基础规范，确定承载力如下表：
表1 地基土层的结构划分和承载力特征值
土层名称颜色与状态层厚/m 平均层高承受力
层厚/m 标高/m 特征值fak/kPa

1：素填土灰褐色，褐黄色，由褐黄色
黏性土、炭屑、灰渣组成,成 0.5～1.30 0.77m -3.18～1.84
分复杂，不均匀，松散。褐黄色，灰黄色，灰褐色，
可塑一硬塑，含有少量姜石、
2：粉质粘土炭屑等。无摇振反应，切面稍 0.40～1.90 0.83 -4.83～ 125
有光滑,干强度中等，韧性中 -3.02
等。灰褐色，灰黑色，可塑一硬
塑，具铁盟氧化物浸染现象，
3：粘土偶见小姜石、蜗牛碎屑。无摇 0.20～1.90 1.17 -5.34～ 170
振反应，切面光滑，韧性高， -3.02m
干强度高。
黄褐色，浅黄色，灰黄色，可
塑一硬塑，具铁盟氧化物浸染
4：粉质粘土现象，含较多蜗牛碎屑，含3% 0.60～2.30 1.22 -6.65～ 150
小姜石。无摇振反应，稍有光 4.72
滑，韧性中等，干强中等。局
部为粉土。
褐黄色，可塑，具铁盟氧化
物浸染现象，含姜石，偶见蜗
5：粉质粘土牛碎屑。无摇振反应，稍有光 2.50～4.50 3.32 -10.51～ 140
滑，韧性中等，干强度中等。 -8.30
局部为粉土。
褐黄色，浅黄色，湿，密实
含姜石，夹砂粒。局部夹薄层
6:粉土细沙。摇振反应中等，干强度 0.50~3.20 1.96 -12.32～ 160
低，韧性低，无光泽反应。 -10.36
褐黄色，很湿-和，中密，
具铁盟氧化物浸染现象，含姜
7：粉土石。摇振反应中等，干强度低， 2.70～5.30 3.88 -16.32～ 150
韧性低，无光泽反应。夹薄层 -13.92
粉质黏土。
褐黄色，包和，中密-密实，
含姜石，夹薄层粉细沙，局部
8：粉土砂层呈钙质胶结状态。摇振反 4.50～13.0 8.48 -27.16m～ 170
应中等，无光泽反应，韧性低， -19.54
干强度低。
褐黄色，硬塑，具铁盟氧化
物浸染现象，含卵石、砂粒，
9：粉质粘土局部卵石密集。无摇振反应， 1.20～5.60 2.87 -29.16～ 200
稍有光滑，韧性中等，干强度 -25.73
中等。
3 天然地基承载力评价
建筑物的概况见表2。
表2 建筑物概况一览表

建筑物层数上部结构形式自然地面下基础埋深/m 地基持力层基底压力/kPa
高层住宅楼 12 剪力墙 1.90 2 200
根据拟建建筑物结构特征及荷载情况，12 层经深度宽度修正后承载力特征值分别为185.0kPa，因此，天然地基不能满足设计要求，必须进行处理。根据拟建建筑物结构特征、场地地层情况，结合地区施工经验，确定12 层住宅楼采用复合地基（夯实水泥土桩）。
4 复合地基
本12 层住宅楼采用的夯实水泥土桩复合地基，层⑥可作为桩端持力层，基础形式采用筏板基础。采用复合地基对地基进行加固处理时，变形参数Espi=ζEsi，其中ζ=fspk /fak。复合地基侧阻力、端阻力特值见表3。
层号

名称夯实水泥土桩
Qsi/kPa Qd/kPa
2
3
4
5
6 粉质粘土
粘土
粉质粘土
粉质粘土
粉土 14
18
15
14
16 200
5 水泥土桩施工参数及要求
5. 1 夯实水泥土桩材料
依据地层“N10”轻便动力触探结果可知，该场地内上部土层强度低且不均匀，厚度存在一定差异。本着合理、经济之目的，经建设单位、设计单位和勘察单位共同分析对比，确定采用夯实水泥土桩进行加固处理，状体材料为水泥土混合材料，水泥为32.5 级普通水泥，水泥用量为30kg/m，处理后形成复合地基，其承载力fspk 不小于200kPa
5. 2 桩距的布置形式
该工程轴线尺寸55.91m×12.80m，筏板基础。采用夯实水泥土桩，布桩形式采用在基础内三角形布桩，设计桩径400mm，施工桩长5.5m（桩顶标高－4.450m），有效桩长5.3m（施工桩顶标高－4.1m，有效桩顶标高－4.30m）。桩距1m，排距0.82m,共布桩1172 根。
5. 3 成孔工艺及质量控制
1）放线定位。严格按照桩位布置平面图设计尺寸放线定位，误差不大于50mm。
2）成孔工艺。水泥土桩采用洛阳铲人工提土或机械提土成孔，成孔后由现场质检员进行自检，自检合格后报监理工程师验收，验收合格方能进行下部施工，如有不合格桩孔，必须进行修复，直至合格。
3)桩体材料。水泥、土。每米掺32.5 级普通硅酸盐水泥30kg；水泥为32.5 级普通水泥和各孔掏出的素土按每米掺入水泥30kg 的配合比组成。土为成孔时掏出的地基土经筛选后使用，其粒径以不大于15mm 为限。
4)材料配制。严格按照配合比例配料，在接近最优含水量的情况下拌合成水泥土混合料，拌和均匀，颜色一致，并应随拌随填桩孔，不得隔日使用。
5)回填。回填前先用夯实机夯实孔底（不少于3击），当夯击发出清脆音后正式开始填料夯击，下料、夯击交替进行，均匀下料、回填至基槽底标高时为止。
6)质量监测。成桩后，由有资质的检测单位进行静载荷试验，检验结果承载力大于200kPa 为合格。桩施工完剔除200mm 厚桩头后，作200mm 厚级配碎石褥垫层，碎石粒径为1cm～2cm，平板振动器夯实，夯实度不得大于0.9，垫层边缘宽出基础外边不小于300mm。
7)水泥土桩检测。水泥土桩地基竣工验收时，承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验。检测数量为总桩数的0.5～1％，且每个单体工程不应少于3点。
依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）于2008年4 月28 日～4 月30 日完成了该工程6 组单桩复合地基的静载试验的现场工作。
该工程地基采用水泥土桩进行加固，三角形布桩，设计桩径400mm，施工桩长5.5m。试验采用面积为0.785m2 的圆形承压板在水泥土桩上共进行6组单桩复合地基的静载试验。因此，按相对变形值确定的6组复合地基静载荷试验的地基承载力特征值都大于200 kPa，故按规范“相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半”的规定，判定该场地6 组复合地基承载力特征值满足要求。
6 结语：
对于高层建筑来说，因天然地耐力不能满足设计的要求，用水泥土桩复合地基是一种较好的地基处理方法。该方案可缩短工期，降低成本，在粉质黏土地区进行地基处理可取得较为满意的效果。