水泥土搅拌桩承载力特征值的探讨

李计山

（保定建材地质工程勘察院，河北保定071000）

水泥土搅拌桩承载力特征值的探讨

李计山*

（保定建材地质工程勘察院，河北保定071000）

水泥土搅拌法（湿法）复合地基承载力特征值的确定，应按照《地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）的要求进行复合地基载荷试验，复合地基载荷试验时间的选择对复合地基承载力特征值有一定的影响，施工单位需要慎重考虑。

深层搅拌；龄期；承载力特征值

1 概述

水泥土搅拌法（湿法）已应用多年，《地基处理技术规范》中关于水泥土搅拌法的内容几经修改，在水泥土搅拌法地基处理施工设计、施工验收时，复合地基承载力特征值的取值有时会给技术人员造成困惑，本文对这一问题发表点个人看法，供同行们参考。

2 工程概况

某工程位于上海市郊，其地层如下：

第（1）层：杂填土，主要由粘性土组成，混砖块碎石，层厚1.5m。

第（1）-1层：淤泥，灰—黑色，含大量有机质，流塑。层厚0.5m。

第（2）层，褐黄色粉质粘土，夹粉砂薄层，层厚2m，天然含水量w=27%.。

第（2）-3层：灰色粉质粘土，土质不均，呈“千层饼”状，天然含水量w=31%。

第（3）层：灰色淤泥质粘质粉土，含有机质，软—流塑，天然含水量w=37.2%，层厚3.5m。

第（3）-2层，灰色粘质粉土，含有机质，夹粉砂薄层，天然含水量w=31%，层厚5m。

第（4）层，灰色淤泥质粉土，含有机质，软—流塑，天然含水量w=51.7%，层厚9.9m。

采用水泥土搅拌法（湿法）进行地基处理，制桩长17m，水泥掺入比15%。

3 试验结果分析

依据《建筑地基处理技术规范》中华人民共和国住房和城乡建设部行业标准（以下简称《建行标》）（JGJ 79-2012）7.3.4.4的要求，成桩28d后进行载荷试验。发现4组桩的承载力特征值都小于《建行标》中Ra=h· fcuAp（7.3.2-1）式计算出的 Ra值（取h=0.3，fcu=1.3，Ap=0.196）。究其原因，发现载荷试验时，桩的龄期是28d，而Ra=h·fcuAp式中fcu的值是90d龄期。龄期28d水泥土强度与龄期90d水泥土强度是有差别的，从《软土地基深层搅拌加固法技术规程》中华人民共和国行业标准（以下简称《行标》）YBJ225-91条文说明第2.0.3条中得知“水泥土的强度随龄期的增长而增大，一般情况下水泥土强度7d时可达到标准强度的30%～50%；30d可达到标准强度的60%～70%；90d可达到标准强度的80%，而180d以后水泥土强度增加仍未终止”。因此，28d龄期载荷试验值要小于依据90d龄期的fcu而计算出的Ra。从这里可以看出Ra和fcu都是时间的函数。鉴于Ra和fcu与时间的关系，《地基处理技术规范》上海市标准（以下简称《市标》）DBJ08-40-94条文说明第9.4.4条指出“对单桩和复合地基载荷试验，一般宜在龄期90d进行试验，但最小龄期不得小于28d”。最新版的《建行标》（JGJ 79-2012）7.3.4.4指出“载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28d后进行”，从这里可以看出，当桩身强度满足试验荷载时，龄期28d后任一时间做载荷试验都可以。在这种情况下，施工单位就应该选择最合适的时间进行载荷试验，在保证工程质量的前提下实现经济效益最大化。

《市标》条文说明第9.1.4条中说：“水泥土的强度随龄期的增大而增大，在龄期超过28d后，强度仍有明显增长。故对承重搅拌桩试块国内外都取90d龄期为标准龄期，从抗压强度试验得知，在其他条件相同时，不同龄期的水泥土抗压强度间关系大致呈线性关系。其关系式fcu90=（11.43～1.80）fcu28”。式中fcu90、fcu28分别是90d和28d的水泥土抗压强度。那么不同龄期的水泥土桩抗压强度间是否也存在类似的这种关系呢？从《市标》第9.2.5条9.2.5-1式中的h值中可以得知，不同龄期水泥土桩抗压强度间也应该存在这种关系。但其系数不一定正好与之相吻合。确定了这个系数，就可以充分利用单桩或复合地基承载力，为设计人员提供充分的承载力安全储备。要在规范中给出这个系数的确定值并不现实，因为地层的物理、力学性质变化很大，搅拌后水泥土的抗压强度差异也很大。但对于同一场地、同一地层、同一掺入比，笔者认为：室内水泥土试块不同龄期之间的关系，应该与水泥土桩不同龄期之间的关系相吻合。基于这一点，笔者认为：在一个新的水泥搅拌地基处理工程项目设计前，可以在室内做2组平行试验，一组测其28d的抗压强度，一组测其90d的抗压强度，建立起他们之间的关系，即fcu90=α·fcu28，式中的α值可以在其后的工程验收（载荷试验时间选取）中起参考作用。如果在一个地区，积累起足够量的α值，就可以为地基处理工程设计人员提供可借鉴的参考资料，为《建行标》的修改提供必要的依据。

4 结论

（1）进行水泥土搅拌桩地基处理设计前，需平行做水泥土掺入比室内加固土试块2组，在标准养护条件下，分别做28d龄期和90d龄期的立方体抗压强度试验，得出相同地层土样试块不同龄期抗压强度之间的α值。

（2）在桩身强度满足载荷试验后，利用室内试块抗压强度试验建立的28d龄期和90d龄期抗压强度关系式，在28d龄期和90d龄期之间选取合适的时间进行载荷试验，取得设计预期的复合地基承载力特征值。

[1]JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范[S].

[2]YBJ225-91软土地基深层搅拌加固法技术规程[S].

[3]DBJ08-40-94地基处理技术规范[S].

TQ172

A

1004-5716(2015)08-0008-02

2014-12-15

2014-12-25

李计山（1959-），男（汉族），河北隆尧人，高级工程师，现从事岩土工程技术工作。