某工程水泥土攪拌樁復合地基設計及檢測實踐

楊曉強

1 工程地質條件概況及設計要求

1.1 工程地質條件概況

某工程站址所屬地貌單元為北沙河北岸一級階地，場地范圍內地勢平坦，地形完整，略向西傾，地面標高一般為海拔795.50 m。站址深度17 m以內的地基土地層自上而下劃分為四大層，分別為①層雜填土、②層粉土、③層粗砂、④層卵石。站址場地地下水類型為第四系松散層孔隙潛水，地下水穩定水位埋深為1.5 m～1.8 m。地下水由東向西徑流，地下水對混凝土結構中的混凝土及鋼筋均無腐蝕性;對鋼結構具有弱腐蝕性。站址場地地基土類型為中軟場地土，場地類別為Ⅲ類;地震動峰值加速度0.2(對應地震烈度為8度);地震動反應譜特征周期0.45;土壤最大凍結深度為80 cm。

1.2 地基處理設計及施工情況

解放220 kV變電站地基處理采用水泥土攪拌樁，樁徑為500 mm，樁距1 000 mm，等邊三角形布置。每延米摻入水泥量60 kg，成樁工藝為二噴六攪(全程復攪)，水灰比為 0.5 ～0.65，水泥為P.S32.5礦渣水泥。復合地基承載力特征值180 kPa。施工工藝采用SJB-1型深層攪拌機，采用二噴六攪(六個攪拌葉片)，水灰比 0.5 ～0.65，攪拌上升速度0.5 m/min，下沉速度0.7 m/min。

1.3 工程樁檢測要求

1)現場鉆孔取芯做無側限抗壓強度試驗;2)對樁體質量密實度、連續性、均勻性進行檢測;3)靜載荷試驗確定復合地基承載力特征值fspk。

2 檢測方法

2.1 鉆孔取芯(全程)，室內無側限抗壓強度試驗

采用XY-1B鉆機，配單動雙管鉆具，全程取芯，并對芯樣進行無側限抗壓強度試驗。檢測實際樁長度;取芯樣觀察樁體水泥含量，攪拌均勻程度及樁體的連續性;取芯樣做室內無側限抗壓強度試驗，提供樁體強度值。

2.2 復合地基載荷試驗

對單樁復合地基進行載荷試驗，采用慢速維持荷載法。按設計要求壓力值的2倍分10級，每級32 kPa。測定承壓板下主要影響范圍內復合土層的承載力和變形參數，提供復合地基承載力特征值。按設計復合地基承載力特征值180 kPa計算的復合地基極限承載力360 kPa及單樁復合壓板面積0.866 m2，計算最大加荷量為311.76 kN，試驗采用堆載平臺試驗裝置，堆載采用混凝土預制塊，按堆載量不小于設計的最大加荷量的1.2倍，即堆載量374 kN，實際堆載500 kN。

3 檢測結果及分析

3.1 鉆孔取芯觀察

3.2 樁身強度分析

表1 樁體芯樣無側限抗壓強度統計表

表2 載荷試驗成果匯總表

加載設備由主梁、千斤—油泵系統等組成。加載時千斤頂頂起主梁使堆載平臺承受反力。用1臺德州市德克液壓機械廠生產的千斤頂QF100T/200型1 000 kN千斤頂加載。用上海瑞川儀表有限責任公司產YB-150A型量程60 MPa，精度0.4 g壓力表測力。壓板采用直徑d=1.05 m的圓形鋼板，承壓板下鋪100 mm厚中粗砂找平，樁的中心與承壓板中心保持一致，并與壓力作用點重合。沉降用無錫廣陸儀表有限公司生產的量程為±50 mm，分辨率0.01 mm的4支百分表測量，百分表固定安裝于基準梁上的百分表架上。

由S1～S5及S12，S13七個鉆孔取芯觀察所見，施工的樁長達到設計要求，樁體范圍內水泥含量正常，噴漿和攪拌較均勻，樁體結構較完整，取芯率可達75%。

樁身芯樣無側限抗壓強度結果見表1，由表1結果表明，樁體水泥土攪拌較均勻，樁體芯樣無側限抗壓強度為1.96 MPa，屬正常范圍。

3.3 復合地基載荷試驗結果分析

P1～P5的壓力沉降曲線(p—s)均為平緩的光滑曲線，根據JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范附錄A，“載荷試驗要點”，當p—s曲線上的比例界限不明顯時，可按壓板沉降(s)與壓板直徑(d)之比及相對變形確定。取s/d=0.006所對應的壓力，為復合地基承載力特征值，但其值不應大于最大加載量的一半。載荷試驗成果匯總見表2。五個試驗點承載力特征值極差小于平均值的30%，取平均值為復合地基承載力特征值，即fspk=180 kPa。

4 結語

通過檢測各場地水泥土攪拌樁，樁長達到設計要求，水泥土攪拌均勻，結構較完整，水泥土強度詳見表1。各場地水泥土攪拌樁復合地基承載力特征值fspk=180 kPa，復合模量20 MPa，滿足設計要求。

[1]JGJ 79-2002，建筑地基處理技術規范[S］.

[2]GB 50202-2002，建筑地基基礎施工質量驗收規范[S］.

[3]GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S］.

[4]《地基處理手冊》編委會.地基處理手冊[M］.北京:中國建筑工業出版社，1988.