夯实水泥土桩复合地基在工程中的应用

安阳工学院学报

JournalofAnyangInstituteofTechnologyVol.17No.6（Gen.No.96）

Nov,2018

DOI:10.19329/j.cnki.1673-2928.2018.06.018夯实水泥土桩复合地基在工程中的应用

龚砚芬

（安阳工学院土木与建筑工程学院，河南安阳455000）

摘要：对水泥土桩的设计进行了理论计算分析，阐述了施工过程中几个需要注意的质量控制措施，证明了夯实水泥土桩复合地基能有效地提高地基承载力，是一种对地基进行加固的行之有效的处理方法，该方法对指导实际工程具有应用价值。

关键词：夯实水泥土桩；复合地基；地基承载力；静荷载实验中图分类号：TU473

文献标志码：A

文章编号：1673-2928（2018）06-0062-03

0引言

近些年来，复合地基在我国北方得到越来越广泛的应用。夯实水泥土桩复合地基就是其中之一，它是利用人工或机械成孔，然后分层向孔内回填材料并强力夯实，充分发挥水泥土桩与被挤密的桩间土相互作用，共同承担上部结构传来的荷载，从而达到对天然地基加固处理的一种有效方法。

到目前为止，国内外有很多学者对其理论及在工程中的应用进行了分析。惠振昊、李艳等[1]作者对夯实水泥土桩复合地基在软弱地基中进行加固处理进行了研究，并阐述了水泥土桩的设计计算和质量控制措施，指出了其具有的优点特性。

[2]

崔春霞、李守国等作者介绍了夯实水泥土桩复合地基的设计原理和施工工艺，并重点分析了通过静荷载实验确定出的参数值来验证其设计的准确度。还有很多学者结合工程实例，对夯实水泥土桩复合地基的设计及施工进行了全面的分析和探讨，总结了施工过程中有可能存在的问题及施工措施以及一些注意事项。[3-5]

本文将结合工程实例，对夯实水泥土桩复合地基的设计及施工做进一步探讨。1工程实例分析

某商住小区3#楼为框架结构，地下水位在-22m，根据上部结构荷载设计值要求，地基承载力特征值不小于180kPa。工程6#探测孔的地质条件见表1。

由地质报告数据上看，若采用粉质黏土层作为持力层，地基承载力满足不了设计要求，必须进行加固处理。

复合地基一般分为水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合

地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石

桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基。依据该场地的《岩土工程勘察报告》及地基处理意见，该工程拟采用夯实水泥土桩对该场地上部土层进行加固处理，处理后桩顶至设计标高统一做200mm厚碎石垫层与下部水泥土桩形成复合地基，其承载力fsp,k不小于180kPa。

表1各土层物理指标性质

土层编号①②③

土层名称回填土黏土和亚黏土粉质黏土

平均厚度/m1.04.09.0

1515

380350

100120

桩侧阻力桩端端阻承载力特征值/力特征特征值/kPa值/kPakPa

1.1水泥土桩复合地基设计

1）确定桩身尺寸

工程采用机械洛阳铲成孔，成孔深度为6.2m，有效桩长6.0m，桩径为Φ350mm。

2）确定单桩竖向承载力特征值根据《建筑桩基技术规范》，单桩竖向承载力

[6]

特征值计算公式为：

Rak=qpaAp+up∑qsiali=137.5kN

qpa、qsia分别为桩端端阻力、式中，桩侧阻力up为桩身周边长特征值；Ap为桩底横截面面积；

li为第i层土层的厚度。度；

根据桩体强度确定单桩承载力特征值：

桩体强度取fcu=3.0MPa,水泥与土的体积比

收稿日期：2018-05-14

作者简介：龚砚芬（1989-），女，安阳工号学院教师，硕士，研究方向：工程项目管理。

第六期

龚砚芬：夯实水泥土桩复合地基在工程中的应用

63为1:7，Rak综合考虑，=95.23kN

3）确定面积置换率

确定Rak=90kNm=fsp,k-αfak

RakAp

-αfak=8.7%

取m=11.5%。式中，β为桩间土强度折减系

数，取0.9，fs,k为桩间土承载力标准值；fsp,k为复合地基承载力特征值；4f由）ak为桩间土承载力标准值。

《建筑地基处理技术规范》修正复合地基承载力特征值可知，复合地基承载力只对深度进行修正+η[6-7])：

fa=fakbγ(b-3+ηdγm(d-0.5)=204.1kPa式中，fa修正后的地基承载力特征值；fak为

地基承载力特征值；

ηd为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；

5γm基础底面以下土的重度。根据）验算桩身强度《建筑地基处理技术规范》，实际采用桩身强度：

fRakAp∙[(fa-αfak)m+αfak

]cu=2.86Mpa=ηAp=

<ηAp

f6）综合上述计算，=验算复合地基承载力3.0Mpasp,kmRakAp+β∙(1本工程设计桩的布置形式为

-m)∙fak=203.2kPa>180kPa

三角形布桩，桩径350mm,成孔深度为6.20m，有效桩长6.0m。填料选用1∶7水泥土，水泥选用32.5级普通硅酸盐水泥。

1.2施工工艺流程及质量控制措施1.2.1施工工艺流程

成孔工艺流程如图1所示。

图1成孔工艺流程

成桩工艺流程如图2所示。

图2成桩工艺流程

1.2.21施工组织及质量控制措施

370mm夹）机械设备

杆式夯实机4台，夯锤质量100kg，2，落距600～900mm；成孔采机械洛阳铲6直台。

径项目经理）人员组织

1名，现场技术人员2名，成孔工12名，筛料、3填料、拌料及机械操作工20名。

施工过程中要严格执行设计及规范要求，）放线定位

误

差应控制在0.4d以内，以保证工程质量。为了提

高工程效率，放线在条件允许的条件下可以隔排进行。

4施工中采用机械洛阳铲成孔，）成孔工艺

保证孔径满足设计要求（孔径最多不小于设计孔径3cm），然后检查孔底虚土厚度（不超过15cm）及成孔深度（深度不小于设计孔深10cm）。成孔必须满足规范和设计要求，否则必须进行修复，直至合格[8]5。

水泥土填料按设计配合比进行现场拌合，）填料拌合

拌合后所有填料必须严格过粉碎机一遍，土样采用成孔时掏出的粉土类、粉细砂和粉质黏土类等，不允许采用杂填土和其他有机土。

6夯实采用机械夯实，）夯实及填料

填料之前先夯实孔底虚土，然后人工在孔口用铁锹匀速填料，每填料一锨宜选用普通平口锨），便用夯锤夯一次，直至设计

标高[8]

。

（7）成桩质量检查

严格按照方案及相关规范进行施工，竣工15天后进行静载荷试验，以检测夯实质量是否达到设计要求。检验数量应为总桩数的0.5%~1%且不少180kPa于3点，复合地基承载力特征值fsp,k不小于2结论

该工程共成桩。

851根，总延米为5276.2m。组成复合地基，1）水泥土桩处理软弱地基，提高了地基的承载力，使得桩和桩间土减轻了建筑物的变形。通过工程实践和检测证明，夯实水泥土桩复合地基具有工艺简单、造价低、施工快、工期短、承载力高等特点，尤其是以其投资经济而又能满足工程需要这一显著特点而成为一种比较理想的软土地基处理方式。

填土、2）杂填土、水泥土桩适用于地下水位以上的粉土、黏性土等地基，且夯实混凝土的强素度等级一般小于等于C5，因此处理深度有限。采用洛阳铲成孔时，宜小于6m，深度大于6m时，效率太低，和承载力的理论研究还有待做进一步的研究。3）不宜采用。

目前对夯实水泥土桩复合地基的沉降变形参考文献：

[1]的应用惠振昊，[J].山西建筑，李艳，高仁川2013.（夯实水泥土桩在处理软弱地基中7）:81-82.

[2]石家庄铁道学院学报，崔春霞，李守国，习淑娟2006（.夯实水泥土桩复合地基技术2）:140-142.

[J].（下转第71页）

（第六期

盛玉雯：立体构成形态介入空间环境的探索

71图2作品现场效果，笔者拍摄于广州美术学院美术馆内

参考文献：

社，2005.2007.

[1]卡特林格鲁.艺术介入空间[M].桂林：广西师范大学出版[2]陈小清.媒体艺术与设计[M].北京：高等教育出版社,

[3]辛华泉，立体构成[M].武汉：湖北美术出版社,2002.2007.

[4]刘海波,设计造型基础[M].上海：上海交通大学出版社,[5]叶淑华.构成形式基础与应用[M].广州：广东高等教育出版社，2015.

（责任编辑：郝安林）

(上接第63页)

[3]王秉君.浅谈夯实水泥土桩在工程中的应用[J].山西建筑，2010（15）:119-121.

[4]开明，鲁玉芬，刘稳军，等.夯实水泥土桩复合地基的工程应用研究[J].西部探矿工程，2006（9）:20-21.设计管理，2010（5）:72-73.

[5]丁磊.浅析夯实水泥土桩在地基处理中的应用[J].建筑

[6]侯晓兵，王夏楠.CFG桩复合地基在工程中的应用[J].安阳工学院学报，2017（4）:88-89.

[7]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基处理技术规范:JGJ79-2002[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.范：JGJ94-2008[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.[8]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑桩基技术规

ApplicationofTheRammedSoil-cementPilesCompositeFoundationinEngineering

(AnyangInstituteofTechnology,Anyang455000,China)

GONGYanfen

Abstract:Thedesignofcementsoilpilearecalculatedandanalyzedintheory,thequalitycontrolmeauresneed⁃

edintheconstuctionprocessisprocessisprovedthatthecompactedsoilcementpilecompositefoundationcaneffctivelyimprovethebearingcapacityofthefoundation.Itisaneffetivetreamentmethodforstrengtheningthefoundation,whichhasacertainapplicationvaluetoguidetheengineering.

Keywords:RammedSoil-cementPiles;compositefoundation;bearingcapacityofcompound;loadtest

（责任编辑：郝安林）