水泥土搅拌桩承载力分析
水泥土搅拌桩承载力计算方法
水泥土搅拌桩承载力计算方法探讨摘要：搅拌桩工法的成败直接决定制桩质量的优劣，搅拌桩产生质量问题的原因是施工成桩工艺不合理，管理混乱，规范缺乏有效的桩身全长质量检测方法，设计上采用室内拌制的水泥土强度而没有考虑现场桩身的实际强度较低的情况。
建议在现有计算中再增加一项按现场水泥土强度设计。
它可解决室内拌制的水泥土强度太高而现场强度极低的问题，避免室内理论设计和现场施工质量脱节的弊病。
关键词：搅拌桩工法；检测方法；设计；室内水泥土强度；现场水泥土强度abstract: mixing pile construction methods directly determine the success or failure of the quality of pile, the disadvantages mixing pile produce quality problem is the cause of the pile construction process is not reasonable, management confusion, regulate the lack of effective pile body length of quality inspection method, the design of the mixing of indoor soil-cement without taking into account the actual strength of the pile body lower. advice to increase in existing calculation according to the scene a water soil strength design. it can solve the mixing of indoor soil-cement is too high and the intensity is low, avoid indoor theory design and site construction quality separation of the ills.keywords: mixing pile construction methods; detection methods; design; indoor water soil strength; the strength of cement-soil中图分类号：tq172文献标识码：a文章编号：一、搅拌桩施工和设计中的问题二十世纪八十年代以来，水泥土搅拌桩在公路、桥梁、工民建、支护和水利工程中得到了广泛应用，成功处理了众多软土地基，节省了巨额投资。
水泥土搅拌桩检测荷载板试验时典型置换率的计算方法
水泥土搅拌桩检测荷载板试验时典型置换率的计算方
法
置换率m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Ap-β*fsk)。
式中：fspk；复合地基承载力特征值(Kpa)；β：桩间土承载力折减系数;fsk:桩间天然土承载力特征值(Kpa);Ra:单桩承载力(Kpa);Ap:桩截面面积(m2)。
对于水泥土搅拌桩复合地基而言，由于其成桩施工过程不存在挤密效应，因此其桩间距主要依据所需要的承载力大小来确定。
结合当地经验，本次试验采用1.5m作为水泥土复合地基试验的桩间距，试验复合地基的置换率为10％。
设计桩长10m，桩径50cm，按等正三角形布桩，为了确定振冲水泥土搅拌桩单桩的承载力特征值（比例极限）及极限承载力，进行了水泥土搅拌桩单桩承载力原位静载荷试验，采用最大堆载120t，载荷板直径为50cm，采用200t千斤顶油泵加压，设计每级荷载增量为127.3kPa。
同时，为了对水泥土搅拌桩的有效桩长进行研究，预先在桩心钻孔，并埋设特制应力计后注浆回填（详见后）。
试验步骤主要包括清理桩头、应力计埋设、场地整平、铺设褥垫层、载荷板及千斤顶的放置、堆载、变形测量装置的安装、加载、现象观察及记录等。
水泥土搅拌桩抗剪强度指标
水泥土搅拌桩抗剪强度指标1. 引言1.1 研究背景：水泥土搅拌桩是一种常用的地基处理工法，其在土木工程中具有广泛的应用。
随着城市建设的不断发展和土地利用的不断扩大，对地基处理技术的要求也越来越高。
在地基工程中，水泥土搅拌桩的抗剪强度是一个重要的指标，直接影响到地基的稳定性和承载能力。
研究水泥土搅拌桩抗剪强度指标是非常有必要的。
目前，关于水泥土搅拌桩抗剪强度指标的研究还比较有限，存在着一些问题和挑战。
对于水泥土搅拌桩的施工技术和抗剪强度指标的定义还没有统一的标准，导致了不同研究结果之间的差异性较大。
影响水泥土搅拌桩抗剪强度的因素复杂多样，还需要进一步深入研究。
有必要对水泥土搅拌桩抗剪强度指标进行系统的研究和探讨，以提高地基工程的质量和安全性。
【研究背景内容结束】.1.2 研究目的研究目的是通过对水泥土搅拌桩抗剪强度指标进行深入探讨，揭示其内在规律和影响因素，为搅拌桩工程设计、施工和质量控制提供科学依据。
具体来说，本研究旨在分析水泥土搅拌桩抗剪强度指标的定义及计算方法，探究影响抗剪强度的关键因素，寻找提高抗剪强度的有效途径，通过实验研究验证理论分析的合理性，并总结抗剪强度指标的意义和发展趋势，进而指导未来相关研究方向。
通过对水泥土搅拌桩抗剪强度指标的深入研究，可以为工程实践提供更可靠的技术支持，促进搅拌桩工程质量和效率的提升，推动相关领域的科学发展和创新。
1.3 研究意义水泥土搅拌桩是一种重要的地基处理方法，在工程领域应用广泛。
其抗剪强度指标是评价水泥土搅拌桩质量和性能的重要参数。
研究水泥土搅拌桩抗剪强度指标的意义在于：深入研究水泥土搅拌桩抗剪强度指标，可以为工程设计和施工提供科学依据。
通过准确评估水泥土搅拌桩的抗剪强度，可以确保工程结构的稳定性和安全性。
研究水泥土搅拌桩抗剪强度指标，有助于改进水泥土搅拌桩的设计和施工工艺。
通过了解抗剪强度指标的影响因素和改善方法，可以优化水泥土搅拌桩的质量和性能，提高工程的经济效益和可持续发展能力。
11-深层搅拌桩法解析
该法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填 土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂上等地基。当地基土的天然含 水量小于30%、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。
水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数I p大于25的粘土、 地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，通过现场试验确定其适用性。
石灰固化剂适用于粘土颗粒含量大于20%，粉粒及粘粒含量之和大于 35%，粘土的塑性指数大于10，液性指数大于0.7，土的pH值为4～8，有 机质含量小于11%，土的天然含水量大于30%的偏酸性的土质加固。
水泥土加固体的形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。 水泥土加固体可以与加固体之间的土体共同构成具有较高竖向承载力 的复合地基，也可以用于基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕。
（3）水泥土抗冻性能 自然冰冻不会造成水泥土深部结构的破坏。只要地温不低于-100C，就
可进行水泥土搅拌法的冬季施工。
三、水泥加固土的现场试验 1）试验目的
①根据水泥土室内配比试验最佳配方，进行现场成桩工艺试验。 ②在相同的水泥掺入比条件下，求出室内石块与现场桩身强度关系。 ③比较不同桩长于不同桩身强度的单桩承载力。 ④确定桩土共同作用的复合地基承载力。
①风干土样 ②烘干土样 ③原状土样 aw
（4）固化剂：不同品种 、不同标号水泥。水泥出厂日期≤3个月。 （5）水泥掺入比：7%、10%、12%、14%、15%、18%、20%、等。
aw （%）=（掺加的水泥量/被加固软土的天然湿重） 100%
目前水泥掺量一般为180～250kg/m3。常用的掺入比为7%～20%。
④土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降。
⑤根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等 加固型式。
水泥搅拌桩检测方案
水泥搅拌桩试验检测方案（1）水泥土试验为确定该工程深层搅拌桩采用哪种水泥掺入比合适，要在工程现场钻孔取土样到有相应资质的实验室做搅拌桩掺入比室内强度试验（养护室的温度为20±2℃，湿度大于90％，试验所用的水泥与试桩所用水泥一致。
所取土样主要为③层的淤泥质土，分别采用水泥掺入比12％、15％，18%，分别检验了龄期为7天、14天、28天、60天、90天的水泥试块抗压强度，每组试验6个试块，共90个试块。
按70.7×70.7×70.7的水泥砂浆试模进行水泥土的强度试验。
水泥土强度试验的试件编号表1：试块强度实验数据记录表日期实验温度仪器实验员记录员校核员（2）试桩工艺参数确定试验为了确定深层水泥土搅拌桩的施工工艺，特要求做深层水泥土搅拌变径桩试桩，该桩具有提高地基承载力、控制地基沉降、降低地基处理费用等优点。
试桩按湿法成桩进行试验。
桩排成10行，每行3根桩，桩与桩成正方形布置，间距分三组1.5×1.5m，2.0×2.0m, 2.5×2.5m，呈每三个一组；1)水泥土搅拌桩的主桩直径Φ500，扩大的支盘桩径Φ1000；水泥掺入比为15％，水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥。
如图1所示：图1 试验桩的剖面图2)水泥土搅拌桩支承于第四层（细砂），要求进入该层1.0米，预计桩长约12.0米。
3)施工过程中，应认真记录施工中的各种操作参数，下钻及提升的阻力情况等。
以便根据试验结果，确定正式施工参数。
浆液配制。
按照水泥浆的水灰比和水泥质量要求称取用水量。
先将水泥加入自动计量灰浆搅拌机中，再将水加入，搅拌时间≥3 min。
制备好的水泥浆停置时间应≤45 min，使用前浆液在灰浆搅拌机中应不断搅拌。
设备安装搭置起吊塔架、安装起吊装置、导向架及搅拌轴、输浆管。
电器系统必须安装漏电保护装置，供浆系统应布置在离深层搅拌桩机50 m的范围内。
桩机定位用起重机将深层搅拌桩机吊至指定桩位。
水泥土搅拌桩复合地基承载力
水泥土搅拌桩复合地基承载力水泥土搅拌桩复合地基是一种常用的地基处理方法，它通过将水泥与土壤进行混合，形成一种具有较高强度和稳定性的复合材料，以增加地基的承载力。
本文将从水泥土搅拌桩的原理、施工方法和工程应用等方面进行探讨。
水泥土搅拌桩是一种地基处理技术，它通过在地下进行搅拌施工，将水泥与原土进行充分混合，形成一种均匀致密的复合材料。
这种复合材料具有较高的强度和刚度，能够有效增加地基的承载力和抗沉降性能。
水泥土搅拌桩的施工过程主要包括以下几个步骤：首先，选定适宜的施工位置和深度，然后使用搅拌机进行搅拌，将水泥与土壤混合均匀，形成搅拌桩；最后，根据需要进行加固处理，以确保地基的稳定性和承载力。
水泥土搅拌桩复合地基具有一定的优势。
首先，它能够有效提高地基的承载力和抗沉降性能，使得地基能够承受更大的荷载。
其次，水泥土搅拌桩施工过程简单，工期短，不受季节限制，适用于各种地质条件。
此外，水泥土搅拌桩还能够改善地基的土壤物理性质，提高地基的稳定性和抗液化能力。
因此，水泥土搅拌桩复合地基在各类土地开发项目中得到广泛应用。
水泥土搅拌桩复合地基的应用范围广泛。
它可以用于各类建筑物的地基处理，如住宅楼、工业厂房等。
此外，水泥土搅拌桩还可以用于土壤液化区域的地基加固，以提高地基的抗液化能力。
此外，水泥土搅拌桩还可以用于港口、码头等水工建筑物的地基处理，以提高工程的稳定性和安全性。
总之，水泥土搅拌桩复合地基在土木工程中具有重要的应用价值。
然而，水泥土搅拌桩也存在一些问题。
首先，施工过程中需要大量的水泥和机械设备，造成一定的资源浪费。
其次，水泥土搅拌桩施工需要较高的技术要求，施工质量受到施工人员水平的限制。
此外，水泥土搅拌桩施工会产生一定的噪音和振动，对周围环境和建筑物可能造成一定的影响。
因此，在实际应用中需要充分考虑这些问题，采取相应的措施进行处理。
水泥土搅拌桩复合地基是一种有效的地基处理方法，它能够提高地基的承载力和稳定性。
水泥搅拌桩施工要点
水泥搅拌桩施工要点一、单桩设计承载力单桩承载力设计标准值取140KN，水泥土的无侧限抗压强度为1.5Mpa。
搅拌桩直径采用D550，间距为1.1米，梅花形布置。
地基处理交工面为条形基础素混凝土垫层的底部。
二、水泥搅拌桩施工要点1、施工顺序挖土方至搅拌桩工作面→施工搅拌桩→挖土方至碎石垫层底部→人工清桩头及铺碎石垫层。
2、搅拌工艺采用二喷四搅：预搅下沉→喷浆提升→搅拌下沉→喷浆提升实际操作时，为了防止喷浆口堵住，搅拌头下沉时，可少量喷浆，但总浆量不变。
注浆泵出口压力保持在0.4~0.6Mpa，输浆速度应保持在6m/h左右。
3、浆液配方水泥掺入比：14%水泥：425#普通硅酸盐水泥水灰比：0.4~0.45外加剂：FDN-5，水泥用量的0.6%4、定位桩位偏差小于50mm，搅拌桩垂直度偏差小于1.5%。
5、桩径与桩长搅拌桩设计直径550，采用单头转盘式搅拌机具，搅拌头直径D550±20mm。
搅拌桩的设计桩长为11.0米，要求搅拌桩桩底入冲洪积砂层不小于0.5米。
在实际操作中，必须保证设计桩长的长度，且根据预搅下沉作业时的电机工作电流变化对搅拌入砂层的情况作出判别。
如果设计桩长与实际土层情况不符，须及时通知设计部门，对搅拌桩的桩长作相应的调整。
6、停浆处理搅拌提升时，必须保证供浆连续，一旦因故停浆，必须立即通知前台操作员，为防止断桩和缺浆，应将搅拌头下沉至停点以下0.5米，待恢复供浆时再喷浆提升。
7、桩底及桩头处理当浆液达到出浆口时，桩底喷浆应不小于30秒，使浆液完全到达桩端。
搅拌提升至设计桩顶标高时，应停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。
8、水泥土强度试验在搅拌桩施工前，应进行水泥土强度试验。
按设计要求的掺入比和外加剂做水泥土抗强度试验。
可根据水泥土7天龄期的强度推算其90天的强度。
如果试验强度达不到设计要求，应立即通知设计部门调整有关的参数。
三、质量检验1、施工记录搅拌桩施工时，每根桩均应填好施工记录表和水泥用量记录表，并对照设计要求对每根桩进行质量评定，对于不合格的搅拌桩应根据具体情况，由设计人员确定采取补桩或加强附近工程桩等措施。
搅拌桩单桩承载力检测方案
编号：NHWB- 水泥搅拌桩单桩静载试验检测方案编制：审核：审批：目录1. 适用范围 .................................................... - 1 -2. 检测依据 .................................................... - 1 -3. 工程概况 .................................................... - 1 -4. 试验前的准备工作 ............................................ - 1 -5. 仪器设备 .................................................... - 2 -6. 检测步骤和方法 .............................................. - 3 -7. 异常情况处理 ................................................ - 4 -8. 数据处理和结果判断 .......................................... - 5 -9. 检测过程注意事项 ............................................ - 5 -10. 本试验记录格式见 ........................................... - 5 -1. 适用范围本检测实施细则适用佛山市南海区新公交系统试验段五标段项目部水泥搅拌桩单桩承载力检测，本次单桩承载力为65KN和75KN。
2. 检测依据2.1 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2002）。
2.2 《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79－2002）。
2.3 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202－2002）。
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水泥土搅拌桩承载力分析
1 前言
水泥土搅拌桩是美国在第二次世界大战后研制成功的，这种方法是通过特制的深层搅拌机械在地基深处将软土和固化剂就地强制搅拌，由固化剂和软土发生物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而与桩间土一起构成水泥土搅拌桩复合地基。
国外使用水泥土搅拌桩法加固的土质有新吹填的超软土、泥炭土和淤泥质土等饱和软土。
加固场地从陆地软土到海底软土，加固深度达60m。
但是，由于地基土的物质成分、含水量的不同，水泥土的物理化学反应存在差异，其加固效果也不同。
我们结合两个工程实例，对不同区域内的水泥土搅拌桩承载力的影响因素进行了分析，并提出了一些建议。
2 水泥土搅拌桩的适用范围及施工方法
2.1 水泥土搅拌桩的适用范围
水泥土搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动性地下水的饱和松散沙土等地基，国内目前采用水泥土搅拌桩法主要用来加固软土地基及地基承载力标准值不大于120kpa的黏土和粉土等地基。
2.2 搅拌桩施工方法
（1）桩机定位、对中（2）调整导向架垂直度（3）预先搅拌下沉（4）拌制浆液（5）喷浆搅拌提升（6）重复搅拌下沉（7）喷浆重复搅拌提升（8）桩机移位
3 区域土特殊的工程性质
区域土的种类很多，由于不同的地理环境、气候条件、地质历史及物质成分等原因，使它们具有不同于一般地基的特征，分布也存在一定的规律，表现出明显的区域性，而且与一般土的工程性质有明显的差别。
从土性分析的观点来看，无论是什么土，它们颗粒之间都存在着一定的“胶结联系”，所不同的只是“胶结联系”的材料性质和胶结强度有差异而已。
有些土的“胶结联系”很弱，弱到在工程上可以忽略不计，通常称之为一般粘性土。
可是，“区域性土”的土颗粒之间却存在着较多性质不同的“胶结联系”，这种胶结联系的
性质可以分成水稳性、非水稳性以及介于两者之间的性质。
水稳性的胶结材料主要是微晶氧化铁（赤铁矿、针铁矿），非水稳性的胶结材料主要是微晶氯化钠和微晶碳酸钙等，介于两者之间的主要是含水氧化铁（水铁矿）和粘粒间的溶剂化水膜等。
胶结材料性质的不同，影响土颗粒“胶结联系”强度，从而直接影响土的工程行为。
不同成因的土样，由于形成环境的不同，所形成的土体结构、构造、矿物成分、颗粒级配、土体渗透性等方面的物理性质均不同，表现为水泥土加固体的无侧限抗压强度差别较大。
4 复合地基的承载力的影响因素及特征值的确定方法
4.1影响复合地基承载力的因素
复合地基承载力是由土和桩共同承担的，因而影响复合地基承载力的因素可分自然与人为因素。
4.1.1 自然因素
主要为地层物理性指标（成分如矿物和粘粒、有机质含量、含水量、液塑限、塑性指数等）、地下水、pH值和温度等。
4.1.2 人为因素
人为因素主要有设计指标（桩长、分布、计算参数、置换率）、材料（水泥标号、外加剂剂、水灰比、掺入比等）、施工工艺、检测方法如载荷试验采取的板径和垫层的厚度、人员素质等。
4.2 水泥土搅拌桩承载力确定方法
水泥土搅拌桩复合地基承载力的确定方法有以下几种：
（1）规范法（2）静载荷试验（3）经验法（4）原位测试成果推算法（5）数值计算法
上述方法中仅数值计算法在工程实践中应用不便利，故应经综合分析后选用所得成果中合理值。
结束语
在软土地基应用水泥深层搅拌法加固处理时，我们应注意以下几个方面的影响。
（1）含水量的影响。
一般在固化剂和掺入量相同的情况下，喷浆搅拌时，土的天然含水量越低，加固土的強度就越高；此外，土的含水量越低，水泥土的硬凝反应速度会加快。
（2）土的渗透性及物质成分的影响。
软土由于土颗粒细小，渗透性较差，当水泥与土搅拌后，水泥土浆中的自由水向周围土体中的渗透较弱，其加固效果较渗透性大的土要差。
此外，土的成分对水泥土的性质影响极大，成分不同，水泥土的硬凝反应不同，试验证明，一般土中细粒土的含量越高、有机质含量越高，水泥土的强度会越低。
（3）施工工艺的影响。
水泥土桩体的强度在其他条件相同时，与施工工艺有关。
在含水量较小的松散填土中，搅拌时块状土不能破碎，当搅拌不充分时，就会造成桩体松散，影响桩体的强度，因此，对于松散填土，尤其粘粒含量较高时，应该注意施工方法。
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