水泥搅拌桩复合地基加固性能研究滕超

水泥搅拌桩复合地基加固性能研究滕超

滕超

黑龙江省三建建筑工程有限责任公司

摘要：水泥搅拌桩复合地基加固性能的深入研究，一方面能够判定在建筑工程中桩体刚度与形变量系数的适应性是否贴合建筑工程体系构建质量的要求；另一方面根据不同岩土质量环境，更可以凭借性能研究细致的划分桩体，以此增强建筑工程质量的可控性。本文基于水泥搅拌桩复合地基加固性能展开分析，在明确实验方案与审查措施同时，期望能够为后续建筑工程基础体系的构建提供良好参照。

关键词：水泥搅拌桩；复合地基；加固措施；性能分析

一、建筑工程概况

为研究水泥搅拌桩复合地基加固性能，本次试验选用某软基础环境中的建筑项目，确定建筑基础体系施工必须采纳桩基础施工后，借助勘测人员数据判断承载力形式，而后再针对性选用加固措施，以此确保建筑工程施工质量与沉降系数贴合使用要求，才能为后续建筑工程体系的构建提供更全面的保障。

根据建筑工程实际考察资料与结构设计数据可知，工程水泥搅拌桩桩径选用0.7m且长度为12m的基础桩体，间距为1.8~1.9m，根据建筑轴线依次排列成矩形，确保置换率达到14.5%，才能确保基础承载力环境稳定。其次，根据基础土壤实际状况可知，桩间距大于桩径2倍以上，这也使得单个桩体承受的荷载力更高，不但极大增加了施工难度，同时对桩基础材料的选择也更加苛刻，若不能对桩基础提供适当的加固措施，则极易造成桩体损坏，影响建筑工程的沉降系数与稳定性。

所以，在研究水泥搅拌桩复合地基加固性能的过程中，必须对地基加固处理措施进行更深入的研究，并通过相关数据判定建筑承载力环境的特点与形变量要求，才能提供更加完善的施工改良方案，由此为建筑功能体系的构建提供更全面的技术保障。

二、研究试验方案分析

本次试验对复合地基内的17处桩基础进行了检测，并通过静荷载测试判定了桩基础尺寸、土壤、性能、形变量等方面的差异，以便在后续建筑数据分析过程中，能够有效筛选出可被利用的数据信息，避免其他试验因素影响复合地基的研究结果。其次，在测试桩基应力分布状况时，需根据建筑荷载力传导特点选用单桩与双桩两种形式检测，在确定压力数据被有效检测的同时，判定数据差异因素与补偿措施，将压力盒的监测方法应用于桩基础施工，才能为后续试验研究提供更完善的数据信息。

三、水泥搅拌桩复合地基加固性能分析

1.复合地基形变量系数分析

在对所测得的试验数据进行分析后，我们得出了在该水泥搅拌桩的复合地基加固处理作用下，地基的荷载承受力达到了设计要求，其变形性也可以控制在建筑的最大变形范围。这是因为桩距拉大以后，复合地基的桩间应力互不干扰，桩侧摩阻力能够得到充分的发挥。桩长12m，在“临界桩长”范围内，有利于桩侧摩阻力的较好发挥。原来设计的桩径取为0.6m，修改后为0.7m，桩的侧面积由22.6m2增加到26.4m2，提高了侧摩阻力，形成较坚实的加筋复合垫层，故承载力能得到较好的发挥。

经对各桩号在设计荷载下和最后一级荷载下所对应的沉降值进行分析，可以看出：当作用荷载为设计荷载时，不管是单桩、双桩复合地基还是单桩试验，其对应的沉降值为2~12mm，沉降值很小，这与工程竣工以后的实测沉降值10mm相差不大，而在最后一级荷载作用下，其对应的沉降值却增大很多，通常为10~36mm。其原因主要是在设计桩距较小复合地基时，通过单桩承载力控制其加固区深度，需要相当桩长和较多桩数提供侧摩阻力来满足其复合地基承载力的要求。因而往往桩长超过了“临界桩长”，桩数又超过了合理布桩间距所需数量，这样群桩夹土形成类似实体基础。此时则会产生严重的“群桩效应”，沉降值必然较大。

另外，根据数值仿真方法可知，复合地基的桩体间距对沉降阻力等数据有直接影响，当桩体间距处于一定区间时，桩体摩擦阻力会随间距的增大而提升，但若是超过了群桩效应的限制，则不再适用于复合地基的使用。其次，伴随地下土壤沉降系数的降低，在相应摩擦阻力的影响下，桩基材料会因为荷载力的影响出现形变量。在此期间，为确保建筑复合地基系统保持稳定，必须判定建筑荷载压力与周边土壤内部压强的影响，确保桩体质量与刚度足以承载外界力的影响，并不会造成桩体损坏的情况，才能将桩体按照建筑工程要求进行预埋。在本次工程试验中，可知水泥搅拌桩在刚性与形变量方面都具备较好的优势，同时复合地基能够为桩体提供更坚实的垫层环境，如此便极大降低了外界荷载环境对建筑桩基础的影响，同样也缩减了建筑基础的沉降系数。

2.复合地基荷载传导效果分析

荷载板下桩土应力测试时，试验读数随各级加载同时进行，桩土应力比计算时，对每一级荷载下桩应力读数平均值进行计算。试验结果表明，整个加载期间的桩土平均应力比为8.76，整个卸荷期间的桩土平均应力比为9.57。这说明复合地基承载时，桩与土体较合理地承担上部的荷载。

通过数值模拟分析可知，复合地基搅拌桩间距对复合地基的影响首先在于其桩顶的荷载的分配。当桩距越大时，桩体所需要承担的荷载也就越大，但其影响幅度受到桩体模量的影响。桩体模量越大，桩体所承担荷载会随着桩距的增加而大幅度的提高，但桩土应力比的增加在搅拌桩复合地基中变化幅度却有一定范围，一般在4~18之间变化。这与本项目搅拌桩复合地基静荷载试验实测的桩土应力比6~13.5非常吻合。由此说明复合地基桩距加大后。桩土几乎同步分担荷载，此时土体的潜力已经被充分调动起来。

桩土应力比随着外部荷载的增加而逐渐增加。当荷载增大至一定程度后，其桩土应力比呈现出变化减缓趋势，产生这种现象的原因是桩与土两者的刚度相差较大，随着荷载水平的提高，其桩土应力比是不断变化的，这种变化由于桩土模量相差较大而通过协调变形来体现，由于在外荷作用下，桩体变形比较小，土体变形比较大，要使两者能够变形协调一致，则荷载必然要向桩体集中，使得二者的变形差异减小，此时桩间土在荷载的作用下，一定程度地参与了复合地基的工作。在加载达到一定程度后，桩土应力比一直是在减小，说明复合地基在荷载水平很低的情况下就能够共同协调工作，共同分担荷载.真正接近理想的复合地基。

四、结语

水泥搅拌桩复合地基加固性能试验的有效落实，不但能够为后续建筑工程体系的构建提供更完善的技术补偿措施，避免建筑基土沉降可能造成的影响，同时更需要判定桩体承载力与形变量系数的适宜性，以便建筑功能体系的构建具备质量性前提。故而，在论述水泥搅拌桩复合地基加固性能期间，必须明确桩体承载力环境的类别与特性，并提供完善的试验数据评析标准，为研究者提供真实有效的桩体参数，才能为后续建筑工程体系的构建提供更全面的技术保障。

参考文献：

[1]宋铁林.水泥搅拌桩复合地基加固性能研究[J].科学技术创新，2018（5）.

[2]肖佳.水泥搅拌桩复合地基加固性能研究[J].中国科技投资，2016（10）.

[3]廖晨彦，乔梁.深层水泥搅拌桩在桥梁复合地基技术的运用[J].建筑工程技术与设计，2017（15）.

[4]陈凯，石文涛，张欣.基于水泥搅拌桩的公路软基加固处理技术[J].中国新技术新产品，2017（17）：97-98.