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关于深层搅拌桩设计中存在问题探析摘要　深层搅拌水泥土桩是应用较广泛的一种地基处理工艺，由于深层搅拌法已较早地编入《建筑地基出来技术规范》JGJ79－91，加之深层搅拌水泥土桩在我国已有多年应用历史，无论从作用机理还是设计理论、施工方法和检测方法均进行了系统的研究，但是应用中大多考虑了该工艺的优点，而对其技术经济指标、施工工艺、设计方法等方面所存在的问题，则缺乏足够的认识，从而导致不合理至盲目应用的事例时有发生，有的造成了严重的质量事故。本文就作者对深层搅拌水泥土桩的工程实践经验对规范中深层搅拌水泥土桩的设计中存在的若干问题进行了思考，进而提出几点改进意见。 关键词　深层搅拌　水泥土桩　规范　设计 概述 深层搅拌水泥土桩在我国应用已有20年的历史，先如今此项工艺的应用领域已有了很大的扩展，在路、铁路、机场的软弱地基加固，深基坑工程中的支挡防渗工程已有大量应用。 水泥土桩是介于刚性桩与柔性桩间具有一定压缩性的半刚性桩，桩身强度越高，其特性越接近刚性桩；反之则接近柔性桩。桩越长，则对桩身强度要求越高。但过高的桩身强度对复合地基承载力的提高及桩间土承载力的发挥是不利的。为了充分发挥桩间土的承载力和复合地基的潜力，应使土对桩的支承力与桩身强度所确定的单桩承载力接近。通常使后者略大于前者较为安全和经济。 深层搅拌法是指利用深层搅拌设备，在地基中就地将软粘土(含水量超过液限、无侧限抗压强度低于0.005兆帕)和固化剂(多数用水泥浆)强制拌和，使软粘土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的地基土。所谓“深层”搅拌法是相对于“浅层”搅拌法而言的。20世纪20年代，美国及西欧国家在软土地区修筑公路和堤坝时，经常采用一种“水泥土(或石灰土)”来作为路基或堤基。这种水泥土(或石灰土)是按地基加固需要的范围，从地表挖取0.6～1.em厚的软土，在附近用机械或人工拌入水泥或石灰，然后填回原处压实，此即软土的浅层搅拌加固法。深层搅拌法施工时，除深层搅拌机外，尚需起吊设备、固化剂制备泵送系统(灰浆搅拌机、灰浆泵、冷却水泵、管道等)、控制操纵台等设备。 1　深层搅拌桩设计中存在的问题 1.1复合地基承载力取值问题 设计人员盲目将软土地区深层搅拌水泥土桩复合地基承载力取值大于200kpa，这是不妥当的。由于水泥土桩的变形模量一般为其无测限抗压强度的120M50倍，高达100MPa以上，其应用的环境又为软土，因此桩土模量比大多超过50，规范中规定按桩基的设计原理计算单桩承载力是合理的。但是，如前所述，由于单桩承载力很小，在软土中要取得较理想的复合地基承载力，只得采取增加桩数，即加大置换率的办法。 由于φ500mm的深层搅拌桩的单桩承载力多在80～130kN之间，很少超过150kN，若取R=-140kN，桩间土承载力标准值fsk=120kpa，桩间土承载力折减系数β=0.5，复合地基承载力标准值取200kpa，则可由规范中的复合地基承载力公式求出面积置换率m=0.214。若采用正方形布置，则桩距小于2倍桩径，给布桩带来困难。 1.2群桩效应问题 由于单桩承载力较小，为得到较高的复合地基承载力，桩中心距常常接近2倍桩径。多数情况下深层搅拌桩为摩擦桩或端承摩擦桩，其侧阻力的群桩效应问不容忽视，实际上群桩大多是块体深基础形态。 设计人员通常认为复合地基不同于桩基础，多以就往往忽略了对实体基础下的地基土强度验算。另外，工程设计人员也极少要求进行多桩复合地基静载荷试验，绝大多数的工程往往只进行单桩符合地基静载荷试验，所以设计中的失误常常在事故发生才表现出来。 1.3沉降计算问题 《建筑地基处理技术规范》JGJ79－91中规定：“……桩端以下未处理土层的压缩变形值可按国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7－89的有关规定确定。”由于经搅拌桩加固的复合地基与桩端以下未经处理土层两者刚度相差很大，不能采用均质体应力分布来计算桩端土的附加应力，而应该采用深度相当于桩端深度的刚性实体基础来按《建筑地基基础设计规范》GBJ7－89规定计算桩端以下未经处理土层的压缩变形。否则，将导致低估桩端附加应力，当桩端土层压缩性较高时，计算得出的桩端以下土层的压缩变形值将明显偏小。对此，设计人员容易疏忽大意，因此而发生的工程事故较为普遍。 四桩体抗压强度取值问题 《建筑地基处理技术规范》JGJ79－91中对桩体水泥土的设计抗压强度的取值系采用室内试验无侧限抗压强度平均值乘以0.35―0.50的折减系数。这个折减系数主要反映了室内试验和现场工程桩之间的差异，而对安全度的考虑甚少。 2　深层搅拌桩施工中存在的问题 我国的深层搅拌桩施工监控系统不完善，钻头升降与供料系统非联动操作，加上堵管等影响，单位