简析静力静力触探在水泥搅拌桩桩身均匀性检测中运用学术

摘要：介绍了采用单桥静力触探检验水泥土搅拌桩桩身水泥土的均匀性，测试桩身强度沿深度的变化，进而判断桩身质量是否符合设计要求。
关键词：水泥土搅拌桩，静力触探, 检测, 均匀性，比贯入阻力
1概述
水泥搅拌桩是通过特殊的机械设备，将水泥浆或粉喷入土中并强行与土体就地搅拌，从而在软弱土层中形成水泥土桩体，即为水泥搅拌桩。通过在软弱土层中设置水泥土桩，与地基土一起构成复合地基，达到提高地基承载力、减小沉降量和提高地基稳定性的目的，起到加固软弱地基之目的。
通过静力触探试验，依据探头阻力的大小估算桩体强度，并可根据探头阻力的均匀性判断桩身质量的好坏及被检测桩体的长度。静力触探试验方法简单，操作方便，速度较快。

2 设计概况

设计的基本参数：
1) 单桩竖向承

源于：科技论文www.udooo.com

载力特征值98kN，复合地基承载力特征值120~150kPa。
2) 施工方法：湿法；
3) 水泥掺量为15%，水灰比为0.5；
4) 布置形式：等边三角形布置形式，桩间距

1.2m×2m×2m；

5) 桩端穿过填土入下部硬塑粘土0.5m或至圆砾层；
6) 加固深度范围内任何一点的土体经过翼片20次有效搅拌。

3 水泥土桩与素填土静力触探试验结果对比

根据规范要求，水泥土桩成桩后3天内，可用静力触探测试桩身强度沿深度的分布图，并与原始地基的静力触探曲线相比较，可得桩身强度的增长幅度，并能测得断浆，少浆的位置和桩长，整根桩的质量将暴露无遗。现以1B447和288号桩（288表示2标段C区488号桩）为例说明。水泥土与填土的静力触探试验结果对比见表3 -1和图3 -1~3-2。
表3-1 水泥土搅拌桩与填土静力触探对比试验表

注：1B447-TT表示1B447号桩的桩间土。

静 力 触 探 试 验 曲 线
图3-1 1B447号桩土静力触探试验对比图

静 力 触 探 试 验 曲 线
图3-2 288号桩土静力触探试验对比图
从表3-1所列数据和图3-1~3-2静力触探曲线可看出，原地基土（素填土）静力触探曲线呈锯齿状，变幅较大，其值一般小于2Mpa，而水泥土的情况是：
1B447号桩0~3.8m，强度明显提高，下部强度增加较少，但下部曲线变得较为平滑。说明上部水泥较多，下部水泥较少，强度提高不大，但相对填土而言，均匀性有明显改善。综合评定整根桩不均匀，下部水泥量偏少，可能是机具搅拌时提升速度太快。
288号桩0.0~4.8m，水泥土强度相对于填土的增长幅度是2~3倍，增长非常明显； 4.8~11.9m，水泥土相对填土强度反而下降，下降幅度不大，说明对下部填土中的土团进行了搅匀，消除了填土中土团之间的架空现象，但有效搅拌次数可能较少，水泥掺入量偏少。综合评定整根桩不均匀，下部水泥量偏少，可能是因为有效搅拌次数少。
4结论
（1）采用静力触探测试水泥土桩身强度沿深度的变化，其基本原理是通过比贯入阻力反映桩身强度，在相同龄期条件下，桩身强度变化幅度不大，若比贯入阻力变化很大，说明桩身强度差异性大，强度不均一。
（2）本工程中水泥搅拌桩均匀性通过比贯入阻力变化来进行评价，其实质为桩身强度的变化。水泥搅拌桩均匀性与三方面相关：1、原状土的组成和结构；2、施工时搅拌头转数、提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理办法；3、对同一土质在施工工艺参数相同的条件下，则与水泥的掺入比相关，水泥量小则比贯入阻力小，反之则大。
（3）对同一水泥土搅拌桩，先进行桩周原状土的静力触探试验，确定地层的类别和土层名称，然后进行搅拌桩桩身静力触探测试；并采用数据统计方法对比贯入阻力进行统计，不考虑数据的相关性，采用Grubbs检验法，剔除数据初差，采用双侧检验，置信度为0.05。以消除粘性土、淤泥和淤泥质土局部夹砂等因素影响。对比分析处理前后同一土层的比贯入阻力的标准差和变异系数，确定处理前后变异系数变小，水泥土搅拌桩均匀性合格初步的标准
参考文献

1. 《建筑地基基础设计规范》（GB 5007-2011）

2. 《电力工程地基处理技术规程》（DL/T 5024-2005）

3. 《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002J 220—2002）