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水泥搅拌桩复合地基静载试验的分析

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张爱平

[导读] 摘要：通过工程实例，水泥搅拌桩复合地基承载力进行静载荷试验，根据试验结果，判定复合地基承载力是否符合设计要求。

        柳州市兴园水利水电工程质量检测有限公司广西柳州 545005
        摘要：通过工程实例，水泥搅拌桩复合地基承载力进行静载荷试验，根据试验结果，判定复合地基承载力是否符合设计要求。
        关键词：水泥搅拌桩；静载荷试验；加载；卸载
        引言
        利用水泥作为固化剂的主剂，通过搅拌桩机将水泥浆液喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生物理化学反应，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，提高了地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质等软弱地基。
        本文通过工程实例，对水泥搅拌桩复合地基静载试验，得到了复合地基承载力特征值，验证地基加固效果，为工程验收提供依据。
        1复合地基静载试验：
        某堤防工程（桩号YH12+361～YH12+437段）堤防工程泵房采用水泥搅拌桩加固地基，水泥搅拌桩要求进入淤泥以下粉质粘土层1～2m，水泥搅拌桩布置85排，孔间距0.7m，排距0.7m，正方形布置，总桩数9367根。桩长17.50～4.50m，水泥搅拌桩复合地基承载力大于130kPa，单桩地基承载力大于100kN。
        复合地基静载荷试验检测数量依据《建筑地基检测技术规范》（JGJ 340-2015）的规定，单位工程检测数量不少总桩数量的0.5%，工程总桩数为9367根，施工检测为50根。监理平行检测选定的检测数量为5根。
        静载荷试验设备：100T型千斤顶、油泵、压力传感器、位移传感器、刚性压板、配重；千斤顶、传感器均经国家认定计量检定机构检定合格，并且在有效期内。
        （1）检测位置的选定：本次试验共选5点检测，检测点随机选择，均匀分布。
        （2）承压板面积的确定：水泥搅拌桩布置85排，孔间距0.7m，排距0.7m，正方形布置，每桩所承担处理的面积为0.7m×0.7m，承压板采用方形，面积为0.7m×0.7m。如图：

        1）复合地基静载荷试验采用钢梁及混凝土配重块组成压重平台反力装置，利用100T型千斤顶加载，由具有稳压装置的油泵供油，用4个位移传感器量测承压板（地基）沉降量。正式施工前进行预压，预压载荷为13KN，预压时间为5min，预压后卸载至0KN，并调整仪器读数为0.
        2）采用慢速维持荷载法，分级加载，逐级等量施加，加载分8级进行，分级载荷取最大试验荷载12.5%，第一级为分级加载量的2倍，承载力特征值为130KN，最大试验荷载为承载力特征值的2倍，最大试验荷载取260KN，本次试验加压的各级载荷依次为65KN、97.5 KN、130 KN、162.5 KN、195KN、227.5 KN、260 KN。
        3）每施加一级荷载前后，分别读取承压板的沉降量，然后分别按0mim、30min、60min、90min记录沉降量，若1h（开始试验30min到90min）的承压板沉降量小于0.1mm，刚达到相对稳定标准，本级施工结束，施加下一级荷。本次试验各级加载时间均为90 min。（从开始试验30min到90min的沉降量均小于0.1mm，均达到稳定标准）
        4）加载到260 KN稳定后，末发现土被挤出或承压板周围出现明显隆起。各承压板的累计沉降量为16.80mm、15.71mm、18.91mm，16.77mm、16.73mm，沉降量均小于承压板边长的6%（700mm×0.06＝42mm），达到终止加载条件。加载结束。
        5）开始卸载，卸载分4级进行，每级卸载值为加载值的2倍，卸载值分别为195 KN、130KN、65KN、0KN。卸载时，每级荷载应维持1h，分别按第30min、60min测读承压板的沉降量，即可卸下一级荷载；卸载至0KN，分别按第30min、60min、180min测读承压板的沉降量.
        2 检测结果
        本次对水泥搅拌桩复合地基共进行了5个点（4797#、4699#、5130#、5460#、6214#桩）的复合地基静载荷试验。各试验桩点的试验成果详见静载荷试验数据汇总表及试验曲线图。
                                     静载荷试验数据汇总表及试验曲线图

        3 结论
        所进行的5根桩点位试验，当试验荷载加至最大荷载260kPa时，试验压力能保持稳定，承压板沉降速率也能达到相对稳定标准，符合终止加载条件。压力－沉降曲线均为缓变型，未出现可确定极限荷载的陡降段，按s/b=0.006确定的荷载值分别为4797#桩点位135kPa、4699#桩点位144kPa、5130#桩点位133kPa、5460#桩点位141kPa、6214#桩点位141kPa。均大于最大加载荷载260kPa的一半，故所测5根桩点位的承载力特征值取最大试验荷载值的一半，即fspk=130kPa，检测结果满足设计要求。
        参考文献：
        [1] 中华人民共和国行业标准．建筑地基检测技术规范JGJ340—2015北京：中国建筑工业出版社，2015
        [2] 广西珠委南宁勘测设计院     广西主要支流柳江柳州市城区河段治理工程阳和堤X标段（大塘泵站及堤防YH10+882～YH12+515及护岸YH10+833～YH12+515段）工程施工图纸    2018