云浮基础加固工程需要加固工程有哪些

水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处将软土与水泥浆强制拌和，使喷入软土中的固化剂与软土充分拌合在一起，由固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学作用，形成抗压强度比**土强度高得多，并具有整体性、水稳性的水泥加固土桩柱体，由若干根这类加固土桩柱体和桩间土构成复合地基，共同承担上部荷载。 

　　水泥搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。与刚性桩相比，水泥搅拌桩的桩身强度可与桩的承载力相协调，桩身强度可充分发挥，具有比较经济的特点。同时，水泥搅拌桩还具有施工工期短、适用范围广、对周围环境影响小等优点。 

　　2 工程概况 

　　工程场地位于冲海积平原Ⅰ级阶地上，地形平坦开阔，一般高程5.2～5.8m，该场地在50年代为水塘，后经人工回填而成，场地水文地质条件较为复杂，地下水类型为潜水型，地下水主要受大气降水、地表水补给影响。该工程主体为四层框架结构，建筑面积1000m2。考虑到本场地地质情况、工程造价及地基加固实施的可靠性，通过多方案比较，确定采用水泥搅拌桩加固软土地基。场地内分布的土层自上而下为：①杂填土：厚度2.20~2.40米；②粘土：厚度1.50~1.70米；③淤泥：厚度4.50~6.00米；④粗砂：厚度2.7~4.50米；⑤粉质粘土：厚度3.70~5.30米；⑥中粗砂：厚度2.0~3.00米；⑦残积砂质粘性土：厚度1.1~1.80米。为确保工程加固成功，在设计施工前到现场取出原状土，进行室内无侧限抗压强度试验，水泥掺合量分别为10%、15%、20%三种，龄期为3天、7天、14天、28天。当水泥掺合量为10%时，其28天无侧限抗压强度仅为qu=375kPa，远不能满足设计要求；当掺合量增加到20%时，其28天无侧限抗压强度qu=1150kPa，基本能满足设计要求。故设计中搅拌桩水泥掺合量采用20%。 

　　3 设计计算 

　　根据试配结果，设计采用42.5R硅酸盐水泥，水泥掺入比为20%，水灰比为0.55。 

　　3.1单桩承载力标准值计算 

　　根据该地区相似工程水泥搅拌桩施工参数，该场地水泥搅拌桩的桩径为φ550，搅拌桩施工桩长约16.0ｍ,桩端持力层为粉质粘土。由于搅拌桩较长，故水泥搅拌桩承载力由桩身强度控制： ，式中： 室内水泥土立方体无侧限抗压强度平均值，取 ；η--强度折减系数，取0.35~0.50; AP －桩身截面积(m2)；根据上述计算结果，取水泥搅拌桩单桩承载力标准值 为125 KN。 

　　3.2复合地基承载力标准值计算：经反复试算，取复合地基的水泥搅拌桩置换率为23.75%。 

　　3.3桩数计算及桩位平面布置： 

　　⑴ A轴线基础下地基处理。基础底面积:SA=25.5×3.5=89.25m2。应布水泥搅拌桩桩数:nA=SA.m/Ap=89.25×0.2375/0.2375=89根,实际布桩90根，满足要求。 

　　⑵ B轴线基础下的地基处理。基础底面积:SB=25.5×3.1=79.05m2。应布水泥搅拌桩桩数:nB=79.05×0.2375/0.2375=79根,实际布桩78根，满足设计要求。 

　　⑶ C轴线基础下的地基处理。基础底面积:Sc=2.2×25.5=56.1m2应布水泥搅拌桩桩数:nc=Sc.m/Ap=56根，实际布桩56根，满足设计要求。通过以上计算得出：水泥搅拌桩的总桩数为224根。 

　　4 质量检测及工程效果 

　　本工程为4层框架建筑，总桩数为224根，为检验施工结束后桩的质量，按国家规范进行静载荷试压、轻便触探(N10)试验及抽芯检验。 

　　4.1 质量检测 

　　1静荷载试压 

　　本工程对3根复合地基桩进行静载荷试验，试验压板面积为1.0m×1.0m，压板底面高程与基础底面设计高程相同，较大试验荷载加至270kN，各试验点在较大荷载作用下压板总沉降分别为4.32mm、6.59mm、5.17mm，测得3点复合地基承载力基本值为263kPa、233kPa、248kPa，满足设计要求。 

　　2轻便触探(Nl0)试验 

　　本工程采用轻便触探(N10)，按规范对搅拌桩随机抽查，检查的重点放在桩长上部4m范围内；共计检测15根桩，根据轻便触探(N10)检测结果，参照《建筑地基处理技术规范》JGJ79―91，本工程7天龄期搅拌桩的击数为85～89击，大于**地基击数N10的1倍以上，说明搅拌桩桩身强度满足设计要求。 

　　3抽芯试验 

　　抽检结果表明，各桩体搅拌较均匀，喷灰量达到设计要求，桩体坚硬，但局部桩体抽芯取样进行抗压强度试验时，桩身强度自上而下不是很均匀，主要原因是桩体埋深范围内分布的土层岩性、物理力学性质及**质量有一定的差异，其桩身强度自上而下存在一定的不均匀性。抽芯试块共18组，抽芯检验试块的无侧限抗压强度qu的变化幅度在0.51～1.97MPa，从桩所处土层情况看，在粗砂层处抽芯的试块强度较高，杂填土、淤泥质土处次之，淤泥层处强度较低，参照YBJ225―91《软土地基深层搅拌加固法技术规程》，所检测桩4m范围内的qu＞500KPa，抽芯试验结果基本满足设计要求。 

　　4.2工程效果 

　　工程实践表明，采用水泥搅拌桩复合地基加固高层建筑的地基软土，在提高地基土的承载力及减少地基变形上均能满足设计及有关规范要求，达到了地基处理目的。造价方面，采用水泥搅拌桩复合地基与一般桩基相比节省约30%的基础造价，工期缩短约20%。 

　　5结语 

　　从本工程水泥搅拌桩复合地基的应用可以得出如下结论：在深厚软土地区建造高层建筑时，采用水泥搅拌桩复合地基作基础地基加固，可以取得较好的加固效果及经济效果；在深厚软土处地基处理，其加固深度只要满足压缩层厚度范围即可，不必加固到好土层；在相同掺合量情况下水泥土的强度随着土层的不同而不同，本工程粗砂部位水泥土强度较高，杂填土、淤泥质土处次之，淤泥土处较低。 

其主要特点是地基承载力较低,荷载作用下变形较大,这给公路修建带来了许多工程问题。不同地区的软土形成机理则不同,特点和性质各异,对于公路的作用也有所差别。另一方面,正在修建或者已经修好的高等级公路由于种种原因使得路基强度较低,发生路基沉陷、路面脱空或路面变形过大等病害,特别是桥头、通道台背等与路基接头处两者沉降量不同,直接影响路面的平整度、线型的平顺和路面结构的稳定。对于高速行驶的车辆来说,其安全性、经济性、舒适性均受到影响, 降低了高速公路的实用性,同时,给养护部门带来了诸多不便。因此选择合适的软弱路基处理方法已成为保证公路质量的重要因素。 

　　1 软土路基的性质与类型 

　　1)软土是指软弱黏性土或淤泥为主的土,有时也夹有少量的腐泥或泥层。泥沼土是以泥炭沉积为主的软弱地基。软土与泥沼相比形成年代较早,表面有一层高液限黏性土,软土地区地表不再为水所浸漫,但地下水位很浅,反而泥沼土形成时间短,沉积厚度薄,颜色深。2)软土地区分为滨海、湖泊、河滩、谷地四大类型。泥沼地区分为低地泥沼和高地泥沼。 

　　2 软土路基下沉原因分析 

　　2.1 地质原因 

　　在工程地质不良、泥沼软基丰富的地段填筑路堤，当路堤填料不断增加时，路基产生压缩沉降或挤压位移，致使路堤随之沉降。 

　　2.2 路基填料 

　　在《公路路基施工技术规范》（JTGF10－2006）中，对路基填料有以下规定：1)含草皮、生活垃圾、树根，腐殖质的土严禁作为路基填料；2)泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、**质土及易溶盐**过允许含量的土，不得直接用于填筑路基；3)液限大于50%，塑性指数大于26，含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路基填料；4)粉质土不宜直接填筑于路床，不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床。 

　　2.3 地下水和地表水 

　　水是公路的天敌，对路基更是危害无穷，当水进入路基后导致路基填料含水量增大，强度稳定性降低，造成路基沉陷等一系列公路病害。 

　　2.4 设计方面 

　　由于工程前期地质勘测资料不全、不细，未能真实反映出软土地基，或者由于设计部门设计不完善甚至未做任何地基处理措施导致填筑起的路基在施工过程中或者工程完工后出现不同程度的沉陷。 

　　2.5 施工方面 

　　首先进行软地基处理时，由于加载过快，未能及时进行沉降位移速率观测，当接近或**过临界填土高度时，仍快速填筑，当荷载**过地基承载能力，导致路堤失稳。其次，软土地区路堤施工计划中未考虑地基固结工期以及在施工过程中，对质量把关不严，未能达到软基处理的设计要求，都会直接导致路基下沉。 

　　3 软土路基处理、加固原理浅析 

　　土体是由不同尺寸和不同成份的土粒组成的多相分散体系。就构成强度而言,土体属于分散介质,土体的强度由土粒之间的连接强度所决定。从构成土体的整体强度来讲,起决定作用的是土粒之间的粘聚力和土粒之间的内摩阻力。通常情况下,土中矿物都具有不同程度的亲水性,水的浸入使土体与水发生强烈的相互作用,致使土粒周围的结合水膜加厚,特别是扩散层松弛结构水的增多而引起土体的膨胀。水的存在又起到润滑作用,降低了土粒之间的内摩擦阻力。大量水浸入土体使土体离散,形成湿坍和水化现象,降低了土体的稳定性。 

　　影响土体稳定性的因素较多,主要有分散度、土的成分、土中**胶质的性质以及土体的密实性。土体的密实度越大,则孔隙率越小,水不易浸入土体,因而水稳定性较好。从土体的特性可知,含水量和密实度对于土体的强度、稳定性影响较大,也是加固处理的关键。 

　　加固土的方法有多种,按其技术措施可分为:机械方法、物理方法、外加剂法、热处理、电化学方法等。 

　　4 软土地基的加固方法 

　　软土地基加固或处理方法很多,根据作用机理可概括为换填法、排水固结法、挤密法、化学加固法、土工织物、加筋晾晒法、调整结构法等。 

　　4.1 换填法 

　　换填法就是将地基软弱层的全部或部分换填为强度较高、透水性好的材料,可以提高地基承载力,降低沉降量。在工期较紧、优质材料来源充足时是一种有效的方法。可分为挖填法、抛石法、爆破法、垫层法等。 

　　4.2排水固结法 

　　排水固结法是根据固结理论在软土中设置排水通道,通过加压排水促使固结沉降,提高抗剪强度。常用的方法有砂垫层、碎石垫层、砂井、袋装砂井、塑料排水板、降水预压、真空预压、加载预压法等。 

　　①砂井 

　　砂井是用钻探、沉入钢管或高压射水法在地基中形成井孔,再灌入粗、中砂,砂井系三向排水固结,在平面上以矩形或梅花形布置。 

　　②袋装砂井 

　　袋装砂井是将中、粗砂装入聚丙烯等细长袋内,放入预先成好的井中,与普通的砂井相比,直径小、重量轻、施工机具简单、便于操作。砂袋是一个整体,具有连续性和密实性,质量可靠,并有一定的抗滑能力。 

　　③塑料板排水 

　　将预制好的特制塑料板插入软土中,形成类似袋装砂井的竖向排水通道,**面则铺以砂垫层或土工织物形成排水系统。塑料板重量轻、插板机具简单、操作方便。 

　　排水固结的方法较多,在处理软土时应根据不同的地质土壤条件、软土层厚度、地下水位情况,往往需几种方法同时应用并举进行加固。 

　　4.3挤密法 

　　挤密法是通过对地基压实,提高强度和降低收缩性达到加固的目的,或者在地基中用锤击、振冲 、爆破等方法成孔,在孔中分别填入砂、碎石、灰土、生石灰等材料,压实后形成直径较大的桩体,并与桩间挤密的土共同组成复合地基,提高地基强度。