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1、水泥搅拌桩在双林车辆段岔区软土地基处理中的应用 摘要:采用深层水泥搅拌桩对天津地铁1号线双林车辆段月修列检库前岔区软土地基进行处理，文章介绍了水泥搅拌桩的设计和施工，水泥搅拌桩经检测质量均合格，地基处理效果较好，为类似工程提供借鉴。关键词:软土地基水泥搅拌桩质量检测 1 工程概况 天津地铁1号线双林车辆段位于地铁1号线南端终点，库前岔区有15条股道入库，道岔14组，岔区地势平坦，地面为鱼塘、沟渠，水深0.51.5m，地势较低，路堤最大填高2.03.2m。地层为软土层，自上而下为:杂填土或素填土层厚2.52.9m，黄褐色，可塑;淤泥质粘土、淤泥层厚2.93.1m，灰色，流塑，呈透镜体分布，基本承
2、载力80kPa;粉质粘土层厚2.73.0m，灰色，软塑流塑，基本承载力100kPa;粉土层厚7.08.3m，灰色，灰黄色，湿很湿，中密密实，基本承载力120kPa。地下水为第四纪孔隙潜水，高程0.321.91m，水位变化幅度1.02.0m，主要靠大气降水补给。2 地基处理方案 月修列检库前岔区复合地基设计承载力应150kPa。由于天然地层不能满足承载力要求，为提高路基的承载力，同时控制路基的工后沉降，决定岔区线下路基采用水泥搅拌桩加固，桩径0.5m，桩长7.0m，加固面积As为8930m2。3 水泥搅拌桩的设计 计算依据建筑地基处理技术规范(JG792002)。根据地质资料，桩间天然地基土的承
3、载力特征值fs，k=80kPa，桩间土的平均摩擦力qs=10kPa，桩端天然地基土未经修正的承载力特征值qp=100kPa，桩端天然土承载力折减系数=0.5，桩径d=0.5m，桩周长Up=1.57m，桩截面积Ap=0.196m2，桩身强度折减系数为=0.33，桩长l=7.0m。 1)单桩承载力R=qUl+Aq=101.577+050196100=120kN; 2)水泥搅拌桩置换率m 因为复合地基设计承载力fsp，k平均值150kPa桩端为粉质粘土，桩间土承载力折减系数取0.5，则面积置换率m: 3)复合地基承载力fsp，k验算;fsp，k=mRk/Ap+(1-m)fs，k=0192120/01
4、96+05(1-0192)80=150kPa经验算复合地基承载力满足设计要求。 4)桩身水泥土强度计算fcuk=Rk/(Ap)=185529kPa;考虑水泥土桩身强度略高于桩的承载力，所以取fcuk=1900kPa。 5)单根桩的处理面积A和桩距aA=Ap/m=0.196/0.192=1.02m2，a=A12=1.01m。 6)桩位布置形式及数量n 库外岔区线下均采用水泥搅拌桩加固，桩顶设计高程控制在路基基床底层所铺设厚0.7m的碎石垫层中下部。沿股道中心线向两侧布置，呈方形布设，道岔处以岔心为中心向四周布置，间距1.0m。列检库前岔区布设水泥搅拌桩根数n=mAs/Ap=0.1928930/0
5、.196=8748根。4 水泥搅拌桩的施工及检测4.1 水泥搅拌桩施工 1)水泥掺入比试验采用施工现场天然软土，使用425R普通硅酸盐水泥分别选用12%、15%、18%水泥掺入比进行试验，水泥试块28d后进行无侧限抗压强度试验，试验结果见表1。根据计算90d水泥无侧限抗压强度应1.9MPa，28d强度可达到标准强度的60%75%，则28d无侧限强度1.425MPa，采用15%的配比可满足要求。 2)施工机械采用SJB-1型深层搅拌机及HB6-3型灰浆泵。施工采用“四搅两喷”施工工艺，每延米水泥掺入量60kg，水灰比0.5，根据现场施工地层条件，按成桩试验取得的参数确定灰浆泵压力和搅拌机提升速度
6、。粉质粘土为水泥搅拌桩的持力层，保证桩基进入持力层2m，确保成桩质量。4.2 质量检测 为了检验成桩质量，在施工完成后分别采用开挖检验桩头、钻孔抽芯、平板试验等方法对搅拌桩质量进行检验。 1)在成桩后28d龄期后，对水泥搅拌桩进行开挖，结果桩头饱满，水泥土均匀，桩身坚硬，由于地层软弱不均，成桩直径略大，桩径550600mm。 2)取芯检验。水泥搅拌桩成桩28d后，对岔区线下搅拌桩87根进行了抽芯检验，钻机采用DP-100汽车钻，采用高速回转钻进法对桩体进行连续抽芯取样，通过现场抽芯和室内芯样无侧限抗压试验结果分析，桩体灰量正常，水泥搅拌均匀，无断桩及短桩现象，芯样较硬，芯样强度满足设计要求。
7、3)静载荷试验。单桩承载力荷载试验。本次试验共作了3个点的单桩静荷载试验，龄期28d，试验按建筑地基处理技术规范(JGJ792002)有关规定执行，试验采用慢速维持荷载法，试验结果见表2，为桩直径，L为桩长。3根桩QS曲线(见图1)缓变(Q为极限承载力，S为位移)，无明显陡降，最终沉降值较大，据规范判定3根桩竖向抗压极限承载力为240kN，满足设计要求。复合地基承载力荷载试验。选取3根桩进行复合地基荷载试验，龄期28d，试验方法采用地锚法，荷载板尺寸为1m1m，所得基本值均为相对变形值为0.008对应的荷载，经过野外观测和室内资料整理，检测结果见表3，由于三个试验点复合地基承载力基本值的极差30%，取其平均值156kPa为复合地基承载力特征值，复合地基承载力满足设计要求。QS曲线见图2。5 结语 深层搅拌桩适用于淤泥、淤泥质粘土、粉土等软土地基，采用深层搅拌桩处理岔区软土路基，从后期的质量检测和工后沉降来看，效果很好，提高了路基的承载力，减少了路基沉降，该工程水泥搅拌桩经过复合地基承载力检测均达到了设计要求。 6
