彭　靚

(武漢新區(qū)建設(shè)開發(fā)投資有限公司，湖北武漢　430050)

釘形樁在軟弱地基處理中的試驗(yàn)研究

彭靚

(武漢新區(qū)建設(shè)開發(fā)投資有限公司，湖北武漢430050)

摘要:主要介紹釘形水泥土雙向攪拌樁在軟弱地基處理中的試驗(yàn)性應(yīng)用，指出釘形水泥土雙向攪拌樁是用于加固飽和軟粘土地基的一種較好的、新型的、較為先進(jìn)的地基處理方法，它具有施工簡便、工期短、振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，且為專利技術(shù)。

關(guān)鍵詞:釘形，攪拌樁，抗壓強(qiáng)度，承載力

0　引言

水泥土深層攪拌樁，是一種用于加固飽和軟粘土地基的新的地基處理方法，其通過與樁周土一起組成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減少地基沉降。釘形水泥土雙向攪拌樁，是在充分研究水泥土攪拌樁的加固機(jī)理的基礎(chǔ)上，它吸收了常規(guī)水泥土攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)，利用水泥土攪拌樁復(fù)合地基的應(yīng)力傳遞規(guī)律，提高了水泥土攪拌樁的成樁質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益。

1　試驗(yàn)概況

漢陽四新地區(qū)位于連通港西路、四明路及梅子?xùn)|路，是該地區(qū)路網(wǎng)骨架的重要組成部分。由于這三條道路地基為厚層的湖積軟土，承載力及變形不能滿足路基的設(shè)計(jì)要求，需要進(jìn)行地基處理。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本項(xiàng)目擬采用堆載預(yù)壓、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓、釘形雙向攪拌樁及旋噴樁等工法進(jìn)行地基加固處理。

試驗(yàn)使用的是直徑500 mm的樁體，水灰比定為1∶0.58。水泥采用強(qiáng)度為不低于32.5 MPa的水泥。本次試樣取樣18根水泥土釘形樁的現(xiàn)場鉆取的芯樣，齡期分別為7 d，14 d，28 d，采用XY-2B型油壓鉆進(jìn)行鉆芯取樣，沙包堆載進(jìn)行荷載試驗(yàn)。驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)要求試驗(yàn)加載量應(yīng)達(dá)到承載力特征值的2.1倍;驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)加載量可能需要達(dá)到承載力特征值的3.5倍。

本次檢測的單樁6根，樁號(hào)為24-11(行號(hào)—列號(hào))，25-11，26-13，33-13，27-15，31-15;單樁復(fù)合地基試驗(yàn)6根，樁號(hào)分別為: 30-11，27-11，29-13，32-13，33-15，30-15。采用3種摻灰量，列號(hào)為11的摻灰量為55 kg/m，列號(hào)為13的摻灰量為60 kg/m，列號(hào)為15的摻灰量為65 kg/m。

2　試驗(yàn)結(jié)果及分析

1)單樁豎向承載力R。

Ra=220 kN，安全系數(shù)K =2，試驗(yàn)載荷為480 kN/根。單樁豎向承載力試驗(yàn)匯總表見表1。

表1　單樁豎向承載力試驗(yàn)匯總表

2)單樁復(fù)合地基承載力。

單樁復(fù)合地基fspk= 90 kPa，安全系數(shù)K = 2，試驗(yàn)載荷為520 kN/根。單樁復(fù)合地基承載力試驗(yàn)匯總表見表2。

表2　單樁復(fù)合地基承載力試驗(yàn)匯總表

本次試樣取樣齡期分別為7 d，14 d，28 d的水泥土釘形樁的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值統(tǒng)計(jì)分析見圖1～圖3。

圖1　7 d齡期水泥土無側(cè)限單軸強(qiáng)度

芯樣單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析:

7 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.052 MPa，最大值為5.014 MPa，平均值為0.84 MPa; 14 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.061 MPa，最大值為3.811 MPa，平均值為0.992 MPa; 28 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.083 MPa，最大值為4.192 MPa，平均值為1.231 MPa。離散性較大，說明水泥土樁樁身不太均勻。

摻灰量因素分析:

65 kg/m:

7 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.13 MPa，最大值為5.01 MPa，平均值為1.19 MPa; 14 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.41 MPa，最大值為3.22 MPa，平均值為1.69 MPa; 28 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.14 MPa，最大值為3.65 MPa，平均值為1.35 MPa。

圖2　14 d齡期水泥土無側(cè)限單軸強(qiáng)度

60 kg/m:

7 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.09 MPa，最大值為2.68 MPa，平均值為0.75 MPa; 14 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.06 MPa，最大值為3.81 MPa，平均值為1.05 MPa; 28 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.09 MPa，最大值為4.2 MPa，平均值為1.29 MPa。

55 kg/m:

7 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.05 MPa，最大值為4.92 MPa，平均值為0.66 MPa; 14 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.07 MPa，最大值為2.53 MPa，平均值為0.87 MPa; 28 d齡期水泥土單軸抗壓強(qiáng)度最小值為0.08 MPa，最大值為1.57 MPa，平均值為0.65 MPa。

3　結(jié)語

由現(xiàn)場檢測結(jié)果綜合分析可以得出以下結(jié)論:

1)試驗(yàn)區(qū)已完工釘形樁32根，抽取6組進(jìn)行載荷試驗(yàn)。其中5根承載力特征值為90 kPa，32-13為108 kPa，極限承載力126 kPa，故特征值為63 kPa不滿足設(shè)計(jì)要求。

2)通過對最大沉降量和最終殘余沉降量結(jié)果的綜合分析:樁身含灰量越高，復(fù)合地基最終沉降量越小，且其殘余沉降量也越小。

圖3　28 d齡期水泥土無側(cè)限單軸強(qiáng)度

通過對室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場抽芯得到的結(jié)果對比，綜合分析得到以下結(jié)論:

1)不同摻灰量的芯樣，單軸抗壓強(qiáng)度能滿足大于0.75 MPa，同時(shí)建議實(shí)際工程采用55 kg/m摻灰量。

2)隨著樁深度增加，芯樣強(qiáng)度由高到低，在樁徑向，從樁中心到樁周邊，其強(qiáng)度呈現(xiàn)逐漸降低的現(xiàn)象。

3)從現(xiàn)場取芯得到的結(jié)果可以看出，樁體的噴灰量仍然存在不均勻現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn):

［1］JGJ 106—2003，建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTJ 053—94，公路水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程［S］.

［3］黃大治，陳龍珠.旁孔透射波法檢測水泥攪拌樁的三維有限元分析［J］.上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，41( 6) :960-964.

［4］涂帆，常方強(qiáng).BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測水泥攪拌樁單樁承載力［J］.華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2007，28( 1) :68-70.

［5］劉松玉.粉噴樁復(fù)合地基理論與工程應(yīng)用［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006.

［6］劉松玉，席培勝，儲(chǔ)海巖，等.雙向水泥土攪拌樁加固軟土地基試驗(yàn)研究［J］.巖土力學(xué)，2007，28( 3) :560-564.

Experimental research on nail-shaped pile in soft foundation treatment

Peng Liang
( Wuhan New Region Construction＆Development＆Investment Co.，Ltd，Wuhan 430050，China)

Abstract:The thesis mainly introduces the experimental application of nail-shaped cement-soil double-direction mixing pile in soft foundation treatment，and points out that: nail-shaped cement-soil double-direction mixing pile is a kind of new，better and advanced foundation treatment method in reinforcing saturated soft soil foundation; furthermore，it has a lot of advantages including simple construction，short construction duration and small vibration and so on; in addition，it belongs to patented technology.

Key words:nail-shaped，mixing pile，compressive strength，bearing capacity

作者簡介:彭靚(1981-)，男，工程師

收稿日期:2015-11-23

文章編號(hào):1009-6825( 2016) 04-0077-02

中圖分類號(hào):TU472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A