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水泥搅拌桩水泥掺量对其无侧限抗压强度影响的研究
摘要：针对冲击层淤泥及淤泥质土、饱和软粘土及粉质土的软土地基，选用55kg/m、60kg/m、65kg/m三种水泥掺量水泥搅拌桩进行施工试验，每种掺量各是10根桩，共施工30根桩。采用喷粉双向搅拌喷粉工艺，对三种不同水泥掺量的水泥搅拌桩进行钻芯取样检测及无侧限抗压强度，结果表明60kg/m为最优水泥掺量。
关键词：软土地基；水泥搅拌桩；掺量；强度 引言
影响水泥搅拌桩复合地基的承载特性的因素有很多，如桩长、桩身强度、置换率、褥垫层等。费勤发等采用弹性半无限空间体内的Mindlin应力解和分层总和法，计算并分析了柔性桩的荷载传递规律，并较详细地讨论了桩长和固化剂（水泥）掺入量对柔性桩复合地基承载力和变形的影响。本文针对冲击层淤泥及淤泥质土、饱和软粘土及粉质土的软土地基，选用55kg/m、60kg/m、65kg/m三种水泥掺量的水泥搅拌桩进行试验施工检测以确定最优水泥掺量。
1 水泥搅拌桩施工
本项目在进行设计时采用按沉降设计的思路进行设计。按沉降控制设计时，设计步骤如下：
（1）针对工程实例的情况，确定设计所需的路堤荷载的大小、各土层的厚度以及计算沉降所需的各物理力学参数；
（2）根据复合地基下卧层的厚度，选取合适桩长的范围，一般桩长变化在2m到4m之间；
（3）根据现有的水泥搅拌机械成桩的直径，确定桩径。确定桩径后，可通过调整桩间距来改变置换率。并拟定合适的垫层厚度；
（4）根据拟定的桩长、桩径、置换率以及垫层参数，进行沉降计算，确定复合地基的总沉降量；
（5）根据规范或者相关规定确定容许沉降值，将计算得到总沉降量与容许沉降对比，若不满足要求，修改拟定的参数再次进行沉降计算，直至满足要求为止； （6）进行承载力验算和稳定性验算，最后确定方案。
水泥搅拌桩采用32.5R级复合硅酸盐水泥，其中编号为（31-14至31-23）的10根水泥搅拌桩采用65kg/m的水泥掺量，编号为（32-13至32-22）的10根水泥搅拌桩采用60kg/m的水泥掺量，编号为（33-14至33-23）的10根水泥搅拌桩采用55kg/m的水泥掺量。水泥搅拌桩桩径0.5m，桩长13m，桩距1.5m。 2.试验段水泥搅拌桩强度检测
水泥搅拌桩钻孔取芯和标准贯入试验质量评分标准。根据芯样的硬度或状态、无侧限抗压强度和标准贯入击数，按以下原则对每层的各个指标分别计分。
选取33-15#、33-16#、32-19#、32-20#、31-16#、31-17#共6根桩进行钻芯+标贯试验检测，检测频率20%；选取32-13#、32-17#、31-14#、31-18#、33-14#、33-18#共6根桩进行单桩竖向抗压静载试验，检测频率20%。检测结果如下：
33-14#和33-18#水泥搅拌桩分别在试验加载进行到第四级和第八级是出现桩顶沉降急剧增加，总沉降量迅速增大并超过40mm，按规范规定，只能提前终止正常试验的进行。 6根钻芯法+标贯试验检测的试验桩均为合格，满足设计要求；其中水泥掺量为60kg/m的水泥搅拌桩综合得分为优良。水泥掺量为65kg/m及60kg/m的4根试验桩的竖向抗压承载力特征值均大于100KN，满足设计要求；而水泥掺量为55kg/m的2根试验桩的竖向抗压承载力特征值均小于100KN，不满足设计要求。综合以上结果，针对冲击层淤泥及淤泥质土、饱和软粘土及粉质土的软土地基，水泥搅拌桩水泥掺量60kg/m为最优水泥掺量。 3.结语
本文研究了水泥搅拌桩水泥掺量对其无侧限抗压强度的影响，确定了针对冲击层淤泥及淤泥质土、饱和软粘土及粉质土的软土地基，水泥搅拌桩最优水泥掺量，可为类似工程提供参考。 参考文献
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本文来源：https://www.wddqxz.cn/a7091dc3148884868762caaedd3383c4bb4cb49a.html
2022-08-09
