江门市新会区建设工程质量检测站 广东江门 529100
摘要：通过室内试验，分析了水泥固化土芯样立方体标准件和圆柱形试件无侧限抗压强度之间的联系，确定当钻芯法采用110mm钻具取得水泥土搅拌桩圆柱形芯样在宽高比约为1:1时，其无侧限抗压强度值与标准立方体试件并无差别，可作为试验评判依据。
关键词：水泥土搅拌桩；钻芯法；无侧限抗压强度
前言
水泥搅拌桩钻芯法检测是在成桩后一定龄期内，通过钻孔取芯来检查桩的长度、桩身各部位水泥的含量、水泥土的搅拌均匀程度，检查桩身的抗压强度的变化，此法是一种直观准确的水泥土搅拌桩质量检测方法，该法不受深度限制，可根据钻芯法结果直接检验桩的连续性、均匀性、密实性、桩长、桩端持力层岩土性状等。通常我们可以通过观察钻孔取出来的芯样来判断水泥土搅拌桩的桩身各部分的搅拌均匀性和状态，同时借助对桩身各部位水泥土芯样的室内无侧限抗压强度实验，判断桩身水泥土强度，必要时对芯样进行水泥滴定试验来检查桩身的水泥含量。正确判定水泥固化土的无侧限抗压强度是确保水泥土搅拌桩施工质量的重要依据，依据广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008），混凝土立方体标准试件与钻芯法检测取得的混凝土芯样无侧限抗压强度比值依据统计规律为ξ=1/0.88，但通过钻芯法取得水泥土搅拌桩无侧限抗压强度时，是否采用与混凝土强度换算一致上存在不同认识。本次通过室内试验，探讨水泥固化土圆柱形试件与标准立方体试件无侧限抗压强度的区别和联系，以便更好地确定钻芯法检测水泥土搅拌桩芯样的无侧限抗压强度。
1 检测标准状况
采用水泥土搅拌法加固地基时，由于施工过程的不均匀性、不连续性，以及其加固不同土层的复杂性，使得桩身不同部位的水泥含量、水泥土强度和搅拌的均匀性均存在着很大差异，水泥土搅拌桩桩身抗压强度不可能像混凝土灌注桩一样分布较为均匀，其桩身强度整体较为分散，因此，其钻芯法水泥土抗压强度的取值不能参照混凝土灌注桩的取值办法。广东省标准《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）对水泥土抗压强度试验方法并没有明确的规定，条文12.4.4注明：每组芯样应制作三个芯样抗压试件。混凝土芯样试件应按照附录H进行加工和测量。岩石、复合地基增强体等其他芯样的加工可参照执行。
混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计算：
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式中
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——混凝土芯样试件抗压强度（MPa），精确至0.1MPa；
——芯样试件抗压试验测得的破坏荷载（N）；
——芯样试件的平均直径（mm）；
—— 混凝土芯样试件抗压强度换算系数，取1/0.88。
钻芯法取得水泥土芯样试件后，其抗压强度的取值是否像混凝土一样需要乘以ξ=1/0.88，针对这个问题，本次通过水泥固化土的室内无侧限抗压强度比对试验，探讨水泥固化土圆柱形试件与标准立方块试件之间的联系。
2 室内试验结果
在野外采集同一项目、同一地质条件的淤泥土层，固化剂选用符合国家标准的425R普通硅酸盐水泥，根据不同水泥渗量和水灰比，称量相应的水泥和湿土重量，用小型搅拌机将混合物充分搅拌均匀后，在常温20～28°C下，用试模制作成标准试件立方体70.7mm×70.7 mm，如图1所示，同批次水泥固化土制作立方体150mm×150mm标准件。在常温下进行保养固化，2天后拆模、称重后，送入室温20±3°C、相对湿度为90%以上的标准养护室内，养护28天龄期后，进行水泥加固土样标准立方体试件的室内无侧限抗压强度试验。
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图1 养护室中的标准试件样品
参照水泥搅拌桩钻芯法检测常用外径110mm钻具，室内试验的圆柱形试件通过采用外径110mm钻头的轻便钻具从立方体150mm×150mm中取芯后加工取得，如图2所示。钻取圆柱形芯样后，按照试验规程将其加工成宽高比约1:1的圆柱形试件后，进行室内无侧限抗压强度试验。
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图2 从150×150mm试件中钻取圆柱形芯样试件
本次进行了17组水泥固化土室内无侧限抗压强度比对试验。水泥固化土芯样标准件与圆柱形试件无侧限抗压强度值及其比对试验结果统计如表1所示：
表1 水泥土芯样试件抗压比对试验
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试验结果如下：
（1）水泥固化土芯样抗压强度范围0.5～4.0MPa，基本涵盖了常用设计水泥土搅拌桩的桩身抗压强度要求；
（2）水泥固化土芯样标准件无侧限抗压强度/圆柱形无侧限抗压强度范围为0.88～1.20＜1/0.88=1.14，平均值为1.0，变异系数为0.08，标准为0.96；数值离散性较小；
（3）当水泥固化土芯样抗压强度范围0.5～0.7MPa即抗压强度较低时，准件强度/圆柱形强度为在1.0。
3 结论
（1）对于钻芯法取得水泥土搅拌桩芯样,其无侧限抗压强度的取值方法有别于混凝土芯样，不宜参照圆柱形混凝土无侧限抗压强度除以0.88的修正系数作为标准试件的无侧限抗压强度；
（2）采用110mm钻具取得水泥土搅拌桩圆柱形芯样在宽高比约为1:1的前提下，其无侧限抗压强度值与标准立方体70.7mm ×70.7 mm试件并不存在明显差异，因而可作为强度判定值；
（3）建议增加后续增加同类试验的采样频次，以确保得到更加全面的统计比对结果。
参考文献:
[1]建筑地基处理技术规范:DBJ 15-38-2008[S].
[2]混凝土强度检验评定标准:GB/T 50107-2010[S].
[3]土工试验规程:SL 237-1999[S].
[4] 陈钦明.水泥土抗压强度室内试验成果初探[J].广东水利水电，2001(02)：26-27.