水泥土搅拌桩复合地基在软土地基处理中应用研究.docVIP

水泥土搅拌桩复合地基在软土地基处理中应用研究 　　摘要：依托工程实例，通过水泥土搅拌桩的现场试验及理论分析研究；采用经验公式和现场试验相结合的方法；探讨了对水泥土无侧限抗压强度的合理取值；对搅拌桩设计的两种方法进行了比较。 　　关键词：搅拌桩、复合地基、承载力 　　Abstract: based on engineering example, through the water of the soil cement milling pile field test and theoretical analysis research; The experience formula and the method of combining the field test; Discusses the soil water without lateral restraint to the compressive strength of reasonable value; Mixing pile design of the two methods were compared. 　　Keywords: mixing pile composite foundation bearing capacity, and 　　 　　 　　中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号： 　　1.0前言 　　水泥土搅拌桩法在国内外应用比较普遍。该方法是美国在第二次世界大战后研制成功的。1953年日本引进该方法,1974年研制成水泥搅拌固化法,我国于1978年对这种方法进行研究,1980年在上海宝山钢铁总厂利用水泥土搅拌桩处理软土地基取得了成功,并通过了技术鉴定。国外使用水泥土搅拌法加固的土质有新吹填的超软土、泥灰土和淤泥土等饱和软土,加固深度达到60 m。国内目前采用搅拌法加固的土质有淤泥、淤泥质土和含水量较高的粘土、粉土、粉质粘土、砂质粘土等软弱土层地基[1]。 　　2.0加固机理 　　水泥土桩复合地基是指用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软弱土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,形成抗压强度比天然地基高得多,并具有整体性、水稳性的桩柱体,由若干根这类桩体和桩间土构成复合地基。水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种[2]。 　　水泥搅拌桩复合地基受荷载p=Q/A时，桩基桩间土一起发挥作用，共同承担荷载，即由桩体承受一部分荷载Fp，桩间地基土体受其余荷载Fs，桩体 受到的应力为δp=Fp/Ap，地基土体受到的应力为δs=Fs/As。 　　Q=Fp+Fs 　　A=Ap+As 　　A为复合地基处理面积；Ap，As分别为桩及桩间地基土的横截面积，复合地基面积置换率m= Ap/A。 　　因此复合地基受力既不同于普通的混凝土刚性桩基础，荷载主要由桩体承担，可以忽略桩间土的作用；但又不同于散体桩，桩与地基土在荷载作用下的位移基本是协调一致的，荷载可以直接按照面积置换率的大小分配到桩体与桩间地基土上。而水泥搅拌桩是一种介于二者之间的半刚性桩，具有比地基土较大的刚度和压缩模量，复合地基受荷载作用时，水泥土桩体上产生较明显的应力集中现象，即δpδs，致使桩土出现相对位移，产生桩侧摩阻力，因此，复合地基的承载力不仅与单桩竖向承载力、桩间土承载力、搅拌桩面积置换率有关，也与桩端土的承载力、桩土压缩模量比、甚至桩长等因素有关。 　　3.0工程实例 　　3.1场地地质条件 　　本工程试验场地选择在广东省茂名市茂湛铁路一标段进行,根据现场钻探资料,试验场地的地质情况如下: 　　① 素填土(Q4ml)：灰褐;稍密;稍湿;以粘性土为主，含少量细砂、碎石，为既有茂名车站填筑所用，厚度1.0～1.1m，基本承载力120kPa； 　　②粉质黏土(Q4al)：黄色,灰歇色;软塑;主要由黏性土组成，含少量细砂粒，切面较光滑。埋深1.2m，层厚1.7～8.9m，基本承载力80～100kPa； 　　③ 变质泥质砂岩(ε)：全风化，棕红;原岩结构基本破坏，岩芯呈散状，局碎块，手瓣可碎，遇水易溶化，埋深3.1～10.2m，厚度不均，基本承载力大于200kPa。 　　地下水埋深1m，主要是第四系松散岩类孔隙水潜水，含水量小，透水性差。 　　3.2方案设计 　　此段路基为茂湛铁路正线，要求运行200km/h客车，路基填筑高度较低，为满足列车运行对基床强度的需要，对此处进行了处理。根据地质情况，选择采用水泥土搅拌桩处理，桩径0.5m，桩长4.5～10.2m，穿透素填土层和粉质粘土层，进入变质泥质砂岩硬土层至少0.5m。搅拌桩呈三角形分布,桩间距1.5m。根据《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》（铁建设函[2005]