多種方法檢測水泥土攪拌樁樁身質(zhì)量

1、<p>　　多種方法檢測水泥土攪拌樁樁身質(zhì)量</p><p>　　摘要：本文主要通過筆者自身實踐及實例對水泥土攪拌樁檢測方法進行羅列歸類，并對其適用性及優(yōu)缺點進行比較分析，以達到對樁身質(zhì)量的控制。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥土攪拌樁;輕型動力觸探;無側(cè)限抗壓強度; 復(fù)合地基載荷試驗 </p><p>　　Abstract: this paper m

2、ainly through the author's own practice and an example of cement-soil pile testing methods are listed classified, and the applicability and advantages and disadvantages of comparative analysis, in order to achieve to

3、 the pile quality control. </p><p>　　Keywords: cement-soil pile; Light dynamic penetration; Unconfined compressive strength; Composite foundation load test </p><p>　　中圖分類號：TQ172.7文獻標識碼：A 文章編號：20

4、95-2104（2012） </p><p><b>　　1引言 </b></p><p>　　水泥土攪拌樁以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，將其與地基深層土體強制攪拌，經(jīng)物理、化學(xué)作用，使地基土硬結(jié)、地基強度提高的一種軟弱地基加固方法。經(jīng)常采樣的施工方法有濕法和干法兩種。干法只適應(yīng)于地基土的含水量（30%～70%）較大的土體，由于其均勻性較差，作為防水

5、帷幕結(jié)構(gòu)是不能采用的。 </p><p>　　水泥土攪拌樁其適用范圍廣泛，特別對于軟土地基加固其效果更為顯著。其主要優(yōu)點表現(xiàn)為處理后可以很快投入使用，施工速度快；施工過程中無噪音、無振動，對環(huán)境無污染；造價低。其缺點主要是樁身均勻性和強度差異性較大。主要由于加固土體的各向異性、以及含水量、有機質(zhì)含量、地下水水位、PH值影響，使加固土體效果較差，甚至未顯現(xiàn)加固效果。 </p><p>　　然

6、而目前尚無科學(xué)完整的檢測手段對水泥土攪拌樁樁身質(zhì)量作出確切的評價。以下就本人的認識對以下檢測方法提出粗淺看法以供探討。 </p><p>　　2樁身質(zhì)量的幾種檢測方法 </p><p>　　2.1淺部開挖檢驗法 </p><p>　　淺部開挖檢驗法一般在成樁7d后進行。一般由施工單位通過開挖一定數(shù)量的樁頭（深度宜超過停漿面下0.5m），直接檢驗樁身外觀質(zhì)量、成樁直徑

7、、攪拌均勻度以及樁體搭接情況等。對于用作止水擋土的壁狀深層攪拌樁，在必要時可挖開樁頂3～4m，檢查其外觀搭接狀態(tài)。 </p><p>　　此法最為簡單易行，也最為直觀，但只能判別淺部樁身質(zhì)量，不能準確反映整體樁身的質(zhì)量情況。 </p><p>　　2.2輕型動力觸探法 </p><p>　　2.2.1檢測原理 </p><p>　　輕型動力觸

8、探主要利用一定質(zhì)量的重錘，以一定高度的自由落距，將標準規(guī)格的圓錐形探頭，貫入水泥土攪拌樁中用以檢查樁身均勻性。通過從樁頂至樁底每貫入30cm，記錄相應(yīng)的錘擊數(shù)（N10）作為指標，通過統(tǒng)計分析，評價建筑場地水泥土攪拌樁樁身均勻性。 </p><p>　　2.2.2檢測和評價方法 </p><p>　　檢測齡期一般規(guī)定在成樁3d內(nèi)進行，時間過長，給觸探帶來很大難度，往往在樁頂處就達到了終止條件

9、，無法測得樁身下部的均勻性。 </p><p>　　需要說明的是，鑒于輕型動力觸探落錘能量較小，建議輕型動力觸探的檢測深度一般不大于4m，必要時也可在貫入4m后再用鉆具將孔內(nèi)掏空后再繼續(xù)貫入2m。因此，為減小深度增大對檢測結(jié)果可能產(chǎn)生的影響，檢測時采取以下措施： </p><p>　　(1) 保持探桿垂直，偏斜度不超過2％。錘擊時防止偏心及探桿晃動。 </p><p&g

10、t;　　(2) 錘擊應(yīng)貫入連續(xù)進行，錘擊速率每分鐘為15～30擊。 </p><p>　　(3) 每貫入1m，將探桿轉(zhuǎn)動一圈半，以減少側(cè)摩阻力影響。 </p><p>　　(4) 當(dāng)N10>100或貫入15cm錘擊數(shù)超過50擊時，可停止試驗。 </p><p>　　此法適用范圍廣、輕便靈活，被國內(nèi)外廣泛采用。由于錘擊數(shù)N10離散性較大，且缺乏相關(guān)統(tǒng)計資料，使水

11、泥土強度推算值與實際值相差較大。所以不宜根據(jù)錘擊數(shù)N10檢驗水泥土強度，而只宜用于檢驗樁身均勻性。水泥土強度主要通過室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度試驗來確定。 </p><p>　　2.3鉆孔取芯綜合評定法 </p><p>　　2.3.1檢測原理 </p><p>　　鉆孔取芯綜合評定法是通過對現(xiàn)場芯樣硬度或狀態(tài)描述、標準貫入擊數(shù)、室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度進行厚度加權(quán)，分別計算出樁

12、身上部（0～5m）及下部（>5m）的得分情況，然后根據(jù)得分情況對樁身進行質(zhì)量評定的一種綜合方法。標準貫入擊數(shù)及無側(cè)限抗壓強度均按下表中所列數(shù)值進行內(nèi)插，硬度或狀態(tài)描述為兩種狀態(tài)之間時，取中間值。 </p><p>　　表2.3.1.1 上部計分標準（5.0m以上） </p><p>　　表2.3.1.2 下部計分標準（5.0m以下） </p><p>　　計算

13、各層得分時，標準擊數(shù)按70%計，無側(cè)限抗壓強度按15%計，硬度或狀態(tài)描述按15%計。當(dāng)缺無側(cè)限抗壓強度數(shù)據(jù)時，按標準擊數(shù)占80%，硬度或狀態(tài)描述占20%計算該層分數(shù)。 </p><p>　　2.3.2現(xiàn)場檢測 </p><p>　　現(xiàn)場檢測一般在成樁后28d進行檢測，在特殊情況下可進行14d齡期的檢測，所測強度值不換算為28d齡期強度，而是直接采用實測強度進行樁體質(zhì)量判定。 </p&

14、gt;<p>　　對現(xiàn)場鉆孔取芯的水泥土樣進行觀察描述，判斷樁體連續(xù)性、成樁狀態(tài)、施工樁長、芯樣性質(zhì)（土/水泥土/水泥）、芯樣的軟硬程度（流塑/軟塑/可塑/硬塑/稍硬/堅硬）以及攪拌的均勻性（分級標準見表2.3.2.1） </p><p>　　表2.3.2.1 現(xiàn)場芯樣描述標準 </p><p>　　表2.3.2.2實測標貫擊數(shù)修正系數(shù) </p><p&g

15、t;　　對水泥土芯樣實施無側(cè)限抗壓強度試驗，試驗測試得到的強度再進行高徑比及齡期修正。試件高徑比宜為1.0～1.5（根據(jù)試件軟硬程度作適當(dāng)調(diào)整），但一般不應(yīng)小于1.0，不大于2.0。高徑比修正系數(shù)見表2.3.2.3。樁體齡期不足28d的，直接記錄實測強度值而無需修正；對樁體齡期超過28天的，強度需折算成28d強度，按每天1%對實測強度進行折減，最多折減50%。 </p><p>　　表2.3.2.3 高徑比修正系

16、數(shù) </p><p>　　2.3.3判定標準 </p><p>　　根據(jù)各層得分，采用層厚加權(quán)平均分別得出上、下得分。上、下部的平均值為該樁綜合得分。 </p><p>　　上部應(yīng)達到75分以上，下部應(yīng)達到60分以上，否則判為不合格樁。每根被測樁的綜合得分按以下標準分為4級：100～90分為優(yōu)；89～80分為良；79～67.5分為合格；<67.5分為不合格。另

17、外，如發(fā)現(xiàn)具有以下情況之一者，則可判定為不合格樁： </p><p>　?。?）樁身沿深度方向30cm長度無水泥，可判定為斷樁； </p><p>　?。?）加固軟粘土?xí)r，當(dāng)標準擊數(shù)小于4，若取芯無測限抗壓強度小于0.03 MPa； </p><p>　?。?）施工樁長小于設(shè)計樁長，其差值超過0.5m。 </p><p>　　2.3.4 實例

18、分析 </p><p>　　某軟基路段及橋頭路線全長5.1km,采用深層攪拌樁進行地基處理。本次抽檢數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，計24根，檢測樁長為7.5m。本次檢測在28天時采用樁體鉆孔取芯綜合評定法進行檢測。現(xiàn)場檢測設(shè)備采用GXY-1型巖芯鉆探機，采用巖芯管連續(xù)取芯；檢測孔位置在抽檢樁的樁頭，并偏離中心100mm左右。在鉆芯取樣過程中，要保證取芯質(zhì)量，往往因水沖或干鉆取得均為破碎巖芯，造成假象，而造成判定錯誤。下

19、表2.3.4為里程號K10+291～K10+391，鉆孔樁號為14-8的深層攪拌樁的檢測結(jié)果。 </p><p>　　表2.3.4水泥攪拌樁質(zhì)量評定及得分計算表 </p><p>　　此法是一種非常直觀準確的檢測方法。該法不僅可以檢驗樁的均勻性、密實性、樁長、端承條件等，還可以檢驗樁體強度。對整個樁體進行了全面的檢測。但其缺點是檢測周期長、成本較高，對樁體強度也有較大的損傷。此法主要用于重

20、要的工程或高速公路等特殊性行業(yè)。 </p><p>　　對于用于基坑圍護用的水泥土重力式擋墻或勁性水泥土壁式擋墻（SMW工法），此法同樣適用，但往往基坑圍護中樁體主要受水平向的側(cè)向力，所以在判定過程中樁身均勻性顯得特別重要，樁身強度也應(yīng)滿足設(shè)計要求。 </p><p>　　2.4 現(xiàn)場載荷試驗 </p><p>　　現(xiàn)場載荷試驗主要用于檢驗單樁承載力和復(fù)合地基承載力

21、，是檢測水泥土攪拌樁加固效果最可靠的方法之一，也是竣工驗收的主控項目。所以對于承受豎向力的水泥土攪拌樁來說此試驗是必作項目?，F(xiàn)場載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗荷載條件下，并宜在成樁28天后進行。 </p><p>　　單樁載荷試驗步驟可參照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》，在檢測樁身承載力的同時還可以檢測以下參數(shù)：① 根據(jù)室內(nèi)水泥土配合比試驗求得最佳配方，進行現(xiàn)場成樁工藝試驗；② 在相同的水泥摻入比條件下，推定室內(nèi)立方體

22、抗壓強度和現(xiàn)場樁身強度的關(guān)系；③比較不同樁長與不同樁身強度的水泥土單樁承載力。 </p><p>　　復(fù)合地基載荷試驗參照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》，在試驗中需要注意以下幾點：① 承壓板尺寸和形狀的確定；② 承壓板地面標高應(yīng)與樁頂設(shè)計標高相適應(yīng)；③ 試驗標高處的試坑長度和寬度，應(yīng)不小于承壓板尺寸的3倍；④ 試驗前應(yīng)采取措施，防止試驗場地地基土含水量變化或地基土擾動，以免影響試驗結(jié)果。有時為了了解復(fù)合地基的反力分布、

23、樁土應(yīng)力分擔(dān)比?？稍诤奢d板下不同部位埋設(shè)土壓力盒，在樁身埋設(shè)應(yīng)力計。 </p><p><b>　　3 結(jié)語 </b></p><p>　　在檢測前盡可能搜集資料，例如樁身的施工記錄、巖土工程勘察報告以及各種設(shè)計參數(shù)等。從施工記錄中可以知道施工工藝、水灰比、水泥摻入量、提升速度、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度、停漿處理方法等主要參數(shù)；從巖土工程勘察報告可以知道土體含水量、有機質(zhì)含

24、量、填土層的組成及厚度等。以上各種參數(shù)及指標都會對樁身質(zhì)量造成影響。特別對于軟硬交界土層處更容易出現(xiàn)問題。認真分析各項參數(shù)，這樣就可以針對性的選擇某種或幾種檢測方法，更有利于樁身質(zhì)量控制，消除安全隱患。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 龔曉南等《地基處理手冊》中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>

25、　　[2] 中國建筑科學(xué)研究院《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　[3] 冶金工業(yè)部建筑研究總院《軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程》冶金工業(yè)出版社 </p><p>　　[4] 中華人民共和國建設(shè)部《巖土工程勘察規(guī)范》 中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　[5] 江蘇省高速公路建設(shè)指揮部《江蘇省高速公路水泥攪拌樁檢測工作實施細則》（