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浅谈水泥土搅拌桩复合地基特点及设计应用摘要: 本文介绍了水泥土搅拌桩复合地基的工程特性，并分析了水泥土搅拌桩在复合地基设计中的应用。 关键词：水泥土搅拌桩；复合地基；设计 Abstract: This paper describes the engineering properties of soil cement mixing pile composite foundation and cement mixing pile composite foundation design.Keywords: soil cement mixing pile; composite foundation; design 中图分类号：TU528.45文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012） 1 水泥土搅拌桩复合地基的工程特性 1.1 水泥土搅拌桩复合地基的基本概念 水泥土搅拌桩是利用水泥或石灰等固化剂，通过深层搅拌机输入到软土中并加以拌合，水泥和软土之间产生一系列的物理、化学反应，改变了原状土的结构。使之硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土，从而提高地基承载力，减少沉降，防止砂土液化，防止地基或人工填土（堤防、土坝等）渗漏。水泥土与天然地基形成的水泥土搅拌桩复合地基，搅拌桩平接形式主要起承载作用，搭接形式还兼起防渗墙作用。 1.2 水泥土搅拌桩的特点 水泥土搅拌桩具有以下工程特性: 工艺简单:水泥土深层搅拌桩可一次完成成孔与成桩,施工速度快,工期短。水泥土搅拌桩复合地基目前已有较为成熟的施工工艺,原料拌和、灌注、夯填均易操作,技术指标容易控制。 施工方便:施工机械均为常用建筑机械,如长螺旋钻机、双轴（单轴）搅拌机、砂浆搅拌机等,某些工艺如夯实水泥土桩,采用人工洛阳铲即可施工。 造价低廉:水泥土搅拌桩复合地基充分发挥桩间土的承载力,减少用桩量,且不使用昂贵的钢材,耗用建筑三材少,一般可就地取材或使用工业废料,大大降低造价,且有利于环保。 适用范围广:采用水泥土搅拌桩复合地基可明显提高地基承载力,减少沉降。因其费用低、施工快。因而大规模用于建造堤防、土坝工程防渗墙、大面积的建筑物或构筑物地基加固、道路加固、岸坡防滑加固等，搅拌桩技术因此得到了空前的普及。 1.3 布桩形式的选择及加固范围的确定 搅拌桩的布桩形式对加固效果有较大的影响,根据拟建工程地质条件、上部结构的荷载要求以及现阶段深层搅拌法的施工工艺和设备,搅拌桩一般采用柱状、壁状、格栅状和块状四种布桩形式。 搅拌桩按照其强度和刚度是介于刚性桩和柔性桩之间的一种桩形,但其承载性能又和刚性桩相近,因此在设计搅拌桩的加固范围时,可只在上部结构的基础范围内布置,不必像柔性桩那样在基础之外设置围护桩。布桩的形式可为正方形、正三角形等多种形式。 布桩时摩擦桩必须考虑群桩效应,桩距不宜过小。目前,搅拌桩的桩径大多在φ500～700mm。由于基础宽度的限制,常常会给布桩造成困难,多数工程桩距较小。解决这个矛盾的途径:一是采用单轴搅拌,将桩径缩至φ400mm左右;二是在基础和搅拌桩的桩顶之间设置150～300mm厚的粗粒材料垫层拉开桩距;三是增加桩长,减少桩数,增大桩距。实践证明,采用以上措施是有效的。复合地基中,搅拌桩的桩距不宜小于2d(d为桩径)。 1.4 水泥土搅拌桩沉降变形 影响水泥土搅拌桩沉降的主要因素:桩长对沉降的影响水泥土搅拌桩的强度和压缩模量介于刚性桩和柔性桩(散体材料桩之间。桩顶荷载通过桩侧摩阻力和桩端阻力传递给土体,同时桩体发生侧向膨胀,且主要发生在桩顶以下一定长度范围内,该段桩体是水泥土搅拌桩的主要受力区。水泥土搅拌桩的主要破坏形式是桩体的环向拉伸导致沿径向开裂破坏。此外,桩体也可能发生压碎破坏。当地基中的滑动面穿过桩体时,还有因剪切破坏导致断桩的情况。研究表明,水泥土搅拌桩存在临界桩长,超过临界桩长,增加桩长并不能减少地基沉降。 2 水泥土搅拌桩在复合地基设计中的应用 某河道整治工程泄水闸布置在新开挖河床的主河道，闸基础为软基，根据地质资料，闸基河床覆盖淤泥、淤泥质土及粉质粘土交相分布，淤泥、淤泥质土允许承载力较低，为50kPa，粉质粘土层允许承载力为180kPa，闸基底最大应力为138.27kPa，在粉质粘土层的允许应力范围内，但淤泥、淤泥质软土层承载力验算不满足要求。闸基土质不均匀，变形模量小，土层压缩变形大，基础承载力不满足要求，必须通过地基处理提高承载力。 2.1 基础处理方案选择 考虑闸基淤泥层较厚，将基础直接开挖到基岩，基坑开挖都很深，土石方开挖量非常大，工程投资较大，且开挖面淤泥质边坡很难稳定，极易发生滑坡、塌方等问题，因