三轴水泥搅拌桩(SMW工法桩)计算原理

水泥搅拌桩SMW工法

1 水泥搅拌桩SMW工法1.1原理及特点SMW工法利用多轴式长螺旋钻孔机在土壤中钻孔达到预定深度后，边提钻边从钻头端部注入适合工程要求的水泥浆，并与原土壤进行搅拌。

它是采用专用钻机，用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制性搅拌，并插入型钢，固化后形成水泥土“地下基坑支护”墙体，充分利用水泥土挡土墙的高止水性及型钢具有的强度，通过二者的复合作用，用作基坑挡土和侧向防水结构，当其围护功能完成后，型钢可以拔出重复利用。

SMW工法与传统的深层搅拌桩工法相比，其采用的设备不同，成桩机理也不同。

深层搅拌桩是采用传统的单轴搅拌钻机，施工时水泥浆注入充填在原土间隙中，而新型三轴搅拌钻机则在充填水泥浆时加入高压空气，同时钻机对水泥土进行充分搅拌，并置换出大量原状土。

新型的三轴钻机成桩的桩体强度及桩身均匀性明显优于传统的单轴钻机，其重要性是相邻两幅桩与桩的平行性和搭接程度都十分良好，保证了优良可靠的防水性能，同时也有利于型钢的插入和回收与传统的基坑围护。

与目前经常采用的地下基坑支护和钻孔灌注桩的施工方法相比主要有以下特点：（1）施工不扰动邻近土体，不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。

（2）钻杆具有螺旋推进翼相间设置的特点，随着钻掘和搅拌反复进行，可使水泥系强化剂与土得到充分搅拌，而且墙体全长无接缝，它比传统的基坑支护具有更可靠的止水性。

（3）它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土等土层中应用。

（4）可成墙厚度550-1300毫米，常用厚度600毫米；成墙最大深度目前为65米，视地质条件尚可施工至更深。

（5）所需工期较其他工法短。

在一般地质条件下，为地下基坑支护的三分之（6）废土外运量远比其他工法少。

1.2SMW工法施工顺序（1）导沟开挖：确定是否有障碍物及做泥水沟；（2）置放导轨；（3）设定施工标志；（4）SMW钻拌：钻掘及搅拌，重复搅拌，提升时搅拌；（5）置放应力补强材（H型钢）；（6）固定应力补强材；（7）施工完成SMW。

三轴水泥搅拌桩的计算方法

工程量的计算(加固时整幅打桩，止水时套接一孔)：定额的工程量计算规则是按桩径截面积乘以桩长，采用多轴施工搅拌桩的工程量计算关键在于桩截面积的确定，仍采用“桩径截面积”则不可行，应该扣除桩径截面一次形成的重叠部位面积，如下图为三轴搅拌桩，一次成活三个桩径断面，应扣除两个部位的重叠面积。

设桩径为850mm，桩轴（圆心）矩为600mm，则每次成活桩截面积S为三个圆面积扣减4个重叠的弓形面积，计算方式为：原面积： S1=（0.85/2）2×3.1416×3=1.7024m2圆心角： θ=2×acos(0.3/0.425)=90.1983°一个扇形面积：S2=（0.85/2）2×3.1416×90.1983/360=0.1423 m2三角形面积： S3=(0.4252-0.32)1/2×2×0.3/2=0.0903 m2一个弓形面积: S4=S2-S3=0.1423-0.0903=0.052 m2每次成活桩截面积: S=S1-4×S4=1.7024-0.052*4=1.495m2套接一孔：每幅桩平均断面积为(1.4944+1.7024/3)/2=1.031m2设桩径为650mm，桩轴（圆心）矩为450mm，则每次成活桩截面积S为三个圆面积扣减4个重叠的弓形面积，计算方式为：原面积： S1=（0.65/2）2×3.1416×3=0.9955m2圆心角： θ=2×acos(0.225/0.325)=92.3738°一个扇形面积：S2=（0.65/2）2×3.1416×92.3738/360=0.085 m2三角形面积： S3=(0.3252-0.2252)1/2×2×0.3/2=0.0528 m2一个弓形面积: S4=S2-S3=0.085-0.0528=0.0322 m2每次成活桩截面积: S=S1-4×S4=0.9955-0.0322*4=0.8667m2套接一孔：每幅桩平均断面积为：（0.9955+0.3318-0.0322*4）/2＝0.599m2。

SMW工法桩三轴水泥搅拌桩置换土方量计算方法

S M W工法桩三轴水泥搅拌桩置换土方量计算
方法
Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
SMW 工法桩三轴水泥搅拌桩置换土方量计算方法
一、假设以桩长10m ，桩径
850，水灰比1.5，水泥掺量
20%
（1）一幅桩一米体积：1.031m3/m
扇形面积=（3.14×0.425m ×0.425m ）×90o/360o=0.1418m2
三角形面积=0.425m ×0.425m ÷2=0.0903m2
重合面积=2×（0.142m2-0.09m2）=0.103m2
每幅桩的截面积=3.14×0.425m ×0.425m ×2-0.103m2=1.031m2
（2）水灰比1.5：重量=1+1.5=2.5T
每幅桩用水泥（以桩长10m 计, 土体容重按每立方1.8T/m3，水泥掺量20%）：=10m/幅×1.031 m3/m ×1.8T/m3×20%≈3.72T/幅
每幅桩水泥浆重量=3.72T/幅×2.5T=9.3T
水泥浆比重1.37T/ m3 ；水泥浆比重=1?1.5?1.37 T/ m3 0.323?1.5
矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的密度2.8~3.1g/cm3 =1/3.1=0.323 m3 每幅桩水泥浆体积 9.3T ÷1.37T/ m3 =6.78 m3
置换率： 6.78 m3÷（10m ×1.031m3/m ）=0.657
根据现场实际施工情况及地质情况，结合以往施工经验，产生外运泥浆约为桩体积的20%。

三轴水泥搅拌桩(SMW工法桩)计算原理

关于三轴水泥搅拌桩工程量的计算
2013-01-25
工程量的计算：
定额的工程量计算规则是按桩径截面积乘以桩长，采用多轴施工搅拌桩的工程量计算关键在于桩截面积的确定，仍采用“桩径截面积”则不可行，应该扣除桩径截面一次形成的重叠部位面积，如下图为三轴搅拌桩，一次成活三个桩径断面，应扣除两个部位的重叠面积。

设桩径为650mm，桩轴（圆心）矩为450mm，则每次成活桩截面积S为三个圆面积扣减4个重叠的弓形面积，计算方式为：
原面积： S1=（0.65/2）2×3.1416×3=0.9955m2
圆心角：θ=2×acos(0.225/0.325)=92.3738°
一个扇形面积：S2=（0.65/2）2×3.1416×92.3738/360=0.085 m2
三角形面积： S3=(0.3252-0.2252)1/2×2×0.3/2=0.0528 m2
一个弓形面积: S4=S2-S3=0.085-0.0528=0.0322 m2
每次成活桩截面积: S=S1-4×S4=0.9955-0.0322*4=0.8667m2
套接一孔：
每幅桩平均断面积为：
（0.9955+0.3318-0.0322*4）/2＝0.59866m3。

SMW工法桩计算方法

SMW 工法桩计算方法一、每一幅面积1、ф850三轴SMW 工法桩的截面面积计算600600幅300425300425αHH=√0.425×0.425－0.3×0.3 ×2只=0.602米；角度=（arcos 0.3÷0.425）×2=90.198度阴影部分面积=0.425×0.425×3.1416×（90.198度÷360度）－（0.602×0.3）÷2 =0.0519×4=0.2076平方米面积=0.425×0.425×3.1416×3只－0.2076=1.495平方米/幅2、ф650三轴SMW 工法桩的截面面积计算幅450450325225H325225αH=√0.325×0.325－0.225×0.225 ×2只=0.469米；角度=（arcos 0.225÷0.325）×2=92.374度阴影部分面积=0.325×0.325×3.1416×（92.374度÷360度）－（0.469×0.225）÷2 =0.0324×4只=0.1292平方米面积=0.325×0.325×3.1416×3只－0.1292=0.866平方米/幅二、工程量计算计算规则：按SMW工法桩平面长度（按第一个圆的圆心到最后一个圆的圆心），根据截面尺寸不同，ф850三轴SMW工法桩间距1.2m为一幅，ф650三轴SMW工法桩间距0.9m为一幅，并按每2幅扣除一个圆计算。

三、计算举例例如：ф850三轴SWM工法桩平面长度6米，深度为10米，工程量为：V=（6÷1.2×1.495－0.425×0.425×3.1416×4）×10=52.052m3旋喷桩计算方法：单根管计算不扣交接部分。

SMW(型钢混泥土搅拌(桩)墙)工法桩

前言SMW工法桩（Soil Mixed Wall），又称型钢混泥土搅拌（桩）墙，即利用三轴搅拌桩钻机在原地层中切削土体，同时钻机前端低压注入水泥浆液，与切碎土体充分搅拌形成隔水性较高的水泥土柱列式挡墙，在水泥土浆液尚未硬化前插入型钢的一种地下工程施工技术。

本文将从以下几方面详细讲解此工艺做法01. 什么是SMW工法桩02. 施工工艺流程03. 工法桩施工顺序04. 质量控制01什么是SMW工法桩SMW工法源于基坑工程，也逐渐应用于地基加固、地下坝加固、垃圾填埋场的护墙等领域。

SMW工法具有经济效益突出、工期短、隔水性强、对周围环境影响小等特点。

在提倡建设节约型社会，实现可持续发展的今天，推广应用SMW工法更具有现实意义。

常用SMW工法桩规格为φ850@600，即单根搅拌桩桩径φ850mm，桩心距600mm三轴搅拌桩机每施打一次同时成桩三根，称为“一幅”（如上图）。

SMW工法桩施工一般采用全液压步履式打桩架或履带式打桩架，吊挂三轴式钻孔机（驱动头）进行施工三轴搅拌桩钻杆为空心钻杆，其中两侧两根钻杆输送水泥浆，中间一根钻杆输送压缩空气02施工工艺流程step1：场地平整将待施工区域表面进行清障、平整，保证桩机站立稳定，防止桩机塌陷倒塌step2：测量放线根据开挖红线进行精准的测量并放线step3：开挖导沟导沟截面尺寸通常为1500mm（宽）*1000mm（深），导沟可保证钻机施工时涌土不外溢，在施工中导沟应随打随挖，挖出的余土和废浆液应及时处理，以保证现场文明施工要求。

导沟中心线与SMW工法桩中心线一致。

step4：桩机就位step5：搅拌桩施工每幅搅拌桩施工过程中，钻头通常采用一下一上的方式进行，根据设计要求不同，有“两喷两搅”（钻头下沉和提升过程中均搅拌和喷水泥浆）和“一喷两搅”（钻头下沉过程中搅拌和喷水泥浆，提升过程中只搅拌不喷浆）两种方式。

特殊情况下设计可能要求一幅桩位置钻头下沉提升两个循环。

三轴搅拌桩水泥计算

三轴搅拌桩水泥计算三轴搅拌桩是一种常用的水泥计算方法，广泛应用于土木工程领域。

本文将介绍三轴搅拌桩水泥计算的原理、步骤和应用。

一、原理三轴搅拌桩水泥计算是通过混合搅拌桩周围土壤和水泥，形成一个强固的土体，以增加地基的承载力和抗沉降能力。

三轴搅拌桩水泥计算的原理是利用搅拌桩在土体中旋转的过程中，将土壤和水泥均匀混合，形成一个均质的土体，提高地基的强度和稳定性。

二、步骤三轴搅拌桩水泥计算的步骤如下：1. 确定搅拌桩的布置和间距，根据需要计算的地基承载力和设计要求确定。

2. 按照设计要求，选择合适的水泥配比和掺量。

一般情况下，水泥的掺量为土壤质量的10%-15%。

3. 使用专用的搅拌机进行土壤和水泥的混合搅拌。

搅拌时间一般为5-10分钟，直到土壤和水泥完全混合均匀。

4. 在搅拌桩的周围形成一个均匀的混合土体。

搅拌桩的直径和长度可以根据设计要求确定。

5. 等待一定的养护时间，让水泥充分反应和固化。

一般情况下，养护时间为7-14天。

6. 进行必要的检测和验收，确保搅拌桩水泥计算的质量达到设计要求。

三、应用三轴搅拌桩水泥计算广泛应用于土木工程领域，特别是在土壤较差或需要提高地基承载力的情况下。

它可以用于建筑物、桥梁、码头、堤坝等工程的地基处理和加固。

三轴搅拌桩水泥计算可以有效地提高地基的承载力和抗沉降能力，减少地基沉降和变形。

在实际应用中，三轴搅拌桩水泥计算需要根据具体的工程情况进行设计和施工。

首先需要对土壤进行详细的勘测和分析，了解土壤的性质和特点，确定搅拌桩的布置和间距。

其次需要根据设计要求选择合适的水泥配比和掺量，确保混合土体的强度和稳定性。

最后需要进行严格的施工控制和质量检测，确保搅拌桩水泥计算的质量达到设计要求。

三轴搅拌桩水泥计算是一种有效的地基处理和加固方法，可以提高地基的承载力和抗沉降能力。

在土木工程领域得到了广泛的应用。

通过合理的设计和施工，可以确保三轴搅拌桩水泥计算的质量和效果。

希望本文对读者了解三轴搅拌桩水泥计算有所帮助。

SMW工法桩三轴水泥搅拌桩置换土方量计算方法

SMW工法桩三轴水泥搅拌桩置换土方量计算方法
S M W工法桩三轴水泥搅拌桩置换土方量计算方
法
Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
SMW 工法桩三轴水泥搅拌桩置换土方量计算方法
一、假设以桩长10m ，桩径
850，水灰比，水泥掺量
20%
（1）一幅桩一米体积：m
扇形面积=（××）×90o/360o=
三角形面积=×÷2=
重合面积=2×（）=
每幅桩的截面积=×××=
（2）水灰比：重量=1+=
每幅桩用水泥（以桩长10m 计, 土体容重按每立方m3，水泥掺量20%）：=10m/幅× m3/m ×m3×20%≈幅
每幅桩水泥浆重量=幅×=
水泥浆比重 m3 ；水泥浆比重=1?? T/ m3 ?
矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥的密度~cm3 =1/= m3 每幅桩水泥浆体积÷ m3 = m3 置换率：m3÷（10m ×m ）= 根据现场实际施工情况及地质情况，结合以往施工经验，产生外运泥浆约为桩体积的20%。