釘形樁在軟弱地基處理中的試驗研究

彭　靚

(武漢新區建設開發投資有限公司，湖北武漢　430050)

釘形樁在軟弱地基處理中的試驗研究

彭靚

(武漢新區建設開發投資有限公司，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性應用，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、較為先進的地基處理方法，它具有施工簡便、工期短、振動小等優點，且為專利技術。

關鍵詞:釘形，攪拌樁，抗壓強度，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理的基礎上，它吸收了常規水泥土攪拌樁的優點，利用水泥土攪拌樁復合地基的應力傳遞規律，提高了水泥土攪拌樁的成樁質量與經濟效益。

1　試驗概況

漢陽四新地區位于連通港西路、四明路及梅子東路，是該地區路網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計要求，需要進行地基處理。根據設計要求，本項目擬采用堆載預壓、真空聯合堆載預壓、釘形雙向攪拌樁及旋噴樁等工法進行地基加固處理。

試驗使用的是直徑500 mm的樁體，水灰比定為1∶0.58。水泥采用強度為不低于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型油壓鉆進行鉆芯取樣，沙包堆載進行荷載試驗。驗證試驗時要求試驗加載量應達到承載力特征值的2.1倍;驗證試驗時試驗加載量可能需要達到承載力特征值的3.5倍。

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

2　試驗結果及分析

1)單樁豎向承載力R。

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

表1　單樁豎向承載力試驗匯總表

2)單樁復合地基承載力。

單樁復合地基fspk= 90 kPa，安全系數K = 2，試驗載荷為520 kN/根。單樁復合地基承載力試驗匯總表見表2。

表2　單樁復合地基承載力試驗匯總表

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限抗壓強度值統計分析見圖1～圖3。

圖1　7 d齡期水泥土無側限單軸強度

芯樣單軸抗壓強度試驗數據分析:

7 d齡期水泥土單軸抗壓強度最小值為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齡期水泥土無側限單軸強度

60 kg/m:

7 d齡期水泥土單軸抗壓強度最小值為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度最小值為0.08 MPa，最大值為1.57 MPa，平均值為0.65 MPa。

3　結語

由現場檢測結果綜合分析可以得出以下結論:

1)試驗區已完工釘形樁32根，抽取6組進行載荷試驗。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不滿足設計要求。

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

圖3　28 d齡期水泥土無側限單軸強度

通過對室內實驗與現場抽芯得到的結果對比，綜合分析得到以下結論:

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

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

3)從現場取芯得到的結果可以看出，樁體的噴灰量仍然存在不均勻現象。

參考文獻:

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［6］劉松玉，席培勝，儲海巖，等.雙向水泥土攪拌樁加固軟土地基試驗研究［J］.巖土力學，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:1009-6825( 2016) 04-0077-02

中圖分類號:TU472

文獻標識碼:A