水泥搅拌桩复合地基非线性固结研究
水泥搅拌桩复合地基优化设计研究
水泥搅拌桩复合地基优化设计研究1前言水泥搅拌桩复合地基自国内引进以来，由于其施工工艺简单、工期短、投资费用少、噪音低以及施工质量可控性好等诸多優点，大量被用于国内工程中。
根据大量工程实践经验表明，水泥搅拌桩复合地基的应用对中小型建筑软土地基的沉降控制具有良好的效果。
水泥搅拌桩通过桩的形式作用于软土地基，作为补强桩体与天然地基共同作用，使其成为承载力较高、压缩性较低的复合地基。
与同厚度天然地基土层相比，其加固层的压缩量大幅度减小。
复合地基沉降的传统计算方法是将总沉降S分为加固层沉降S1与下卧层沉降S2，其中S1采用复合模量法计算，S2采用分层总和法通过压缩指数Cc或压缩模量Es两个指标进行计算。
本文基于传统计算方法上，采用优化理论中的复形调优法进行分析，以工程建筑的沉降在控制范围之内并取得最佳的经济效益作为本次工程设计的主要目标。
2 计算理论和方法本设计计算方法采用复形调优法，该方法能够解决等式与不等式在受到一定约束条件下的n维的极值。
计算过程中将约束条件设定于规定的区间之内，通过目标函数及中间变量的求解来达到优化的目的。
复形调优法的基本原理及计算过程如下：1、确定目标函数和约束条件，设多变量目标函数为：J=f（x1，x2，x3…….xn）。
2、n个常量约束条件为：ai≤xi≤bi（i=1，2……n）。
3、K个函数约束条件为：Cj（x1，x2，x3…….xn）≤Wj （x1，x2，x3…….xn）≤Dj （x1，x2，x3…….xn），（j=1，2……k）。
根据以上确定的约束条件，设定初始复形的第一个顶点，从而开始目标函数J的极值点的迭代过程：1）确定上限点和最坏点；2）计算和确定最坏点X（R）的对称点；3）重新确定一个顶点以替代最坏点X（R）以形成新的复形；4）重复1～3，直至各顶点距离小于预先给定的精度。
3 实例计算分析3.1 工程概况本文以广东省惠州市某建筑作为工程实例加以研究。
已知该建筑为现浇钢筋混凝土框架结构、基本柱网尺寸有6.6 m ×7.5 m和6.6 m ×6.6 m两大类，采用十字交叉梁基础，其宽度为2.1m，埋深为2.1m。
水泥土搅拌桩复合地基设计的研究
第43卷第16期 山西建筑Vd.43 No.162 0 1 7 年 6 月SHANXI ARCHITECTURE Jun.2017 • 91 •文章编号：1009-6825 (2017)16-0091-02水泥土搅拌桩复合地基设计的研究庞牧华(安徽省水利部淮委水利科学研究院，安徽蚌埠233000)摘要:以水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值为研究对象，通过现场试验确定计算参数，分析得到了不同桩径和置换率条件下, 水泥搅拌桩复合地基承载力特征值的变化规律，为水泥土搅拌桩加固软土地基的优化设计提供了依据。
关键词：水泥土搅拌桩，复合地基,承载力，桩径,置换率中图分类号:TU472 文献标识码:A〇引言我国地域辽阔，各种成因的软土层分布较广，近年来随着各 类水利工程建设项目的实施，经常需要在软土地基上进行建筑施 工。
因此，对软弱地基的加固，提高其承载力，已成为水利工程顺 利实施的关键环节。
水泥土搅拌桩是近年来使用的一项加固软 弱地基的新技术，具有施工方便、成本低、无振动等优点,其工程 应用日益广泛[1]。
采用水泥土搅拌桩加固软土地基能较好地发 挥地基土体和增强体两部分承担荷载的潜能，达到提高地基承载 力和减小地基沉降的目的[2]。
基础上部竖向荷载由水泥土搅拌单桩和周围土体构成复合 地基共同承担[3]，复合地基承载力是一个重要的设计依据[4]，在 地基加固设计中确定复合地基承载力是设计工作的关键。
复合 地基的设计中，单桩竖向承载力和搅拌桩复合地基承载力应通过 现场荷载试验确定，也可按公式计算[5]。
本文依据水泥土搅拌桩 复合地基载荷试验结果，确定该工程区单桩承载力发挥系数，在 此基础上，分析研究面积置换率及桩径对复合地基承载力的影 响，对水泥土搅拌桩复合地基设计提出一些建议。
1复合地基承载力特征值的计算设计阶段多数都是根据JGJ79—2012建筑地基处理技术规 范[6]计算单桩竖向承载力特征值：Ra= U p Y,+ ap1pAP⑴1=1K=vLA P(2)f,pk =Am + /3( 1 - m)fsl(3)其中，^为桩的周长，为桩周第i层土的侧阻力特征值; Z,为桩长范围内第i层土的厚度，为桩端阻力发挥系数;I为桩 端阻力特征值;A为单桩承载力发挥系数为面积置换率;、为 桩的截面积冶为桩间土承载力发挥系数;A为处理后的桩间土承载力特征值。
浅谈水泥搅拌桩复合地基软基处理技术
地基处理论文学院：水利学院专业：水利水电工程班级：2009019学号：200901911浅谈水泥搅拌桩复合地基软基处理技术摘要:结合具体工程实例,探讨水泥搅拌桩复合地基软基加固机理,介绍水泥搅拌桩施工工艺,实践表明水泥搅拌桩复合地基是一种较好的软基处理方法。
关键词:水泥搅拌桩复合地基加固机理施工工艺正文：一、技术简介：水泥搅拌桩是深层水泥搅拌法的成桩,在我国已有20 余年的发展历程,尤其是在地下水位较高的珠江三角洲地区应用非常普遍。
水泥搅拌桩采用专用的深层搅拌机,将预先制备好的水泥浆注入地基土中,并与地基土就地强制搅拌均匀形成水泥土,利用水泥的水化及其与土粒的化学反应获得强度而使地基得到加固,能有效减少沉降量,承受较大的加荷速率,提高抗侧向变形能力。
水泥搅拌桩具有施工简单、成本低廉、进度快、无振动、无噪声、对周围建筑物无影响、加固效果好等优点。
其最大的特点是其刚度与水泥掺量有关,与搅拌的均匀性也有很大的关系。
按固化剂的种类和施工工艺分为喷粉法和喷浆法两种搅拌法。
前者适用于含水量较高的地基,而后者则适用于含水量较低的地基。
二、水泥搅拌桩复合地基的软基加固机理在软地基上修建公路,可能出现的问题大体可分为两大类,即沉降和破坏。
不言而喻,破坏是必须防止的,但防止沉降却十分困难,因为沉降稳定往往需要很长的时间。
对于浅薄淤泥层,通常有两种处理方法:1) 利用填土的自重把软土挤出;2) 首先将整个地基的软土层挖除,而后填入优质材料,这样能减小沉降量,但经过换填以后的地基已经不是软地基了,不在本文的研究范围内。
通常在软土地基处理施工中,需要同时考虑沉降和稳定两方面的要求。
在水泥搅拌桩复合地基软基处理施工中,首先,将水泥拌和成水泥浆,水泥中各种钙质矿物成分先和水进行部分水解和水化反应,而后再和软土中的水继续进行水解和水化反应,生成钙质化合物,这是地基强度提高的主要因素。
其次,黏土中的化合物表面带有各种离子,它们和水泥水化生成的钙离子进行当量吸附交换,从而提高了土体的强度。
水泥搅拌桩复合地基加固性能研究
水泥搅拌桩复合地基加固性能研究【关键词】地基加固；水泥搅拌桩复合地基；施工技术随着工程施工技术的日新月异，许多新型的施工技术也不断的出现在了人们的生活当中。
而在对工程地基施工的过程中，其加固处理技术也有着很多种，这些地基加固处理技术，在实际应用的过程中，根据工程施工条件的不同也有着不同施工效果，因此在应用的过程中，容易受到施工条件的限制。
水泥搅拌桩复合地基加固施工技术，不仅有效的解决人们在对水泥地基加固处理中存在的局限性，还提高了地基加固工程的施工质量。
为此在工程施工中，得到了广大施工队伍的青睐。
下面我们就对水泥搅拌桩复合地基加固技术进行详细的介绍。
1.搅拌桩复合地基搅拌桩复合地基桩间距1～1.5m（当用于侧向截水帷幕时，桩与桩间咬合≮0.2m）；加固深度一般不超过15m，桩体水泥掺入量≮15%，桩顶面设置0.6m厚碎石垫层，垫层中铺设一层强度≮50kn/m 双向土工格栅。
当地层的含水量<30%，或ph<4时，宜采用湿法，否则采用粉喷法。
施工前通过工艺性桩，掌握对该场地成桩经验及各种操作技术参数，每工点的试验桩不得少于2根。
1.1粉喷桩施工1.1.1施工准备工程施工前，对其进行一定的施工准备是很有必要的，这样可以有效的提高工程的施工质量和施工进度，尽量避免了在工程施工的过程中，出现相关的问题对工程的施工质量带来了一定的影响。
而在粉喷桩施工前，施工人员首先要对施工材料的质量和施工设备的型号、功能等方面进行严格的检查，检查合格以后才能投入到工程施工当中。
一般情况下，粉喷桩施工都是采用型号为dtd5的粉喷桩设备进行施工。
除此之外，施工人员还对施工地面的整洁进行严格的控制，确保材料进场以及工程施工的顺利完成。
而在对管线间埋设的过程中，施工人员也对采取适当的保护措施，防止在施工的过程中地下管线受到破坏。
1.1.2粉喷桩施工程序在工程施工的过程中，施工人员首先应该根据工程的施工特点以及设计要求，对粉喷桩的桩位进行确定并标识出来。
水泥搅拌桩复合地基处理研究
山前 洪 积 地 貌 ．地 层 为 亚 黏 土 、淤 泥 、淤 泥 质 、亚 黏 土 和残 积
亚 黏 土 。地 下 水 丰 富 ，水 位 接 近 地 表 。 试 验 桩 桩 径 ０５ ．桩 ．ｍ
间距 １１ ，梅花 形 布 置 ，共 ３ ｍ ３１根 。
在 施 工 过程 中 ，按 试 桩 确 定 的 水灰 ｉ／ 水 。加入 搅 拌 桶 的 ；Ｊ ＿ｌ ｋｌ ，
提 升 时 采 用 ３档 ，提 升 速 率 为 ０４ ｍ／ ｎ ． ５ ｍｉ 。提 升 至 地 面 为 止 ，
阐明 “ 四搅 四 喷 ”施 工 方法 在保 证 水 泥 搅 拌 桩 施 工成 桩 质 量 上 的
优 点 ，并 对本 工 程 水 泥搅 拌 桩 的 处理 效 果 进行 了评 价 总结 。
两 次搅 拌完 成 。现 场 设 专 人记 录 每 根 桩 的水 及 水 泥 用 量 。 现 场 人 员 可 用 泥 浆 比 重计 现 场 测 定 水 泥 浆 的 比 重 ．将 测 出
水 泥 浆 的 比 重 和 事 先 在 室 内试 验 室做 出 的 水 泥 浆 比重 与 水 灰 比
１ ７ ．Ⅳ 区 、 Ｖ 区和 Ⅵ 区 的桩 长 为 １ ．ｍ。 ３ｌｍ ２０
桩 复 合地 基 处理 中与常 规 “ 两搅 一 喷 ”施 工 方 法的 软 基 处 理 效 果
的 对 比 ．并提 出 了一 些 施 工 质 量 检 验 方 法 ，通 过 施 工 质 量 检 验
（ ）二搅 一 喷 一
施 工 程 序 为 ：搅 拌 机 就 位 一搅 拌 下 沉 （ 喷浆 ） 制 配水 不 一 泥 浆一 搅 拌 提 升 （ 浆 ） 重 复 搅 拌 下 沉 和提 升一 关 闭搅 拌 机 、 喷 一 清 洗 一 移 位 在 搅 拌 机 冷 却 水 循 环 正 常后 。进 行 预 搅 拌 下 沉 。 下沉 采 用 ４档 ，下 沉 速 率 为 ０７ ｍ／ ｎ 沉至 试 桩 确定 深 度 时开 始 提 升 ． ３ ｍｉ。
水泥搅拌桩复合地基质量检验方法的探讨
０ ０ ４～ ． １ 为评 价水 泥搅拌 桩复 合地基 承载 力 ． 的依 ．０ ０ ０ 作
专 业 单 位 和 从 业 人 员 承 接 检 测 任 务 ，确 保 动 测 结 果 的 可 靠
０
４ ．水 泥 搅 拌 桩 复 合 地 基 承 载 力 的 检 验
４ １ 载 试 验 是 水 泥 搅 拌 桩 复 合 地 基 承 载 力 简 便 和 可 靠 ．静
检验方法 ， 项 工程必须采 用 ， 则不予验收 。 每 否 ４ ２检 验 程 序 、
先 动 测 后 静 测 ， 选 择 动 测 结 果 相 对 较 差 的 桩 做 单 桩 复 合 应
基静载 试验。 ４ ３检 验 数 量 ．
４ ３ １对 于 建 筑 群 ，当 水 泥 搅 拌 桩 成 桩 的地 质 条 件 相 似 ， ．． 由 同一 单 位 按 统 一 的施 工 工 艺 施 工 ， 每个 子 项 可 选 做 ２根 单 复合地基静 载试验 。 试验 结果离散性 大 （ 值大于 ３％ ） 如 差 ０ ，
工 ， 个 子 项 应选 择 ２～３根 单 桩 复 合 地 基 静 载 试 验 ， 中工 程 每 其 桩数 量 偏 少 （ ＜ ０ 如 ３ ０根 ） 子 项 ， 的 宜选 做 ２根 。试 验 结 果 离 散
性大 时再酌情增加 。
４ ３ ３对 于 单 体 建 筑 ， 般 情 况 下 选 择 不 少 于 ３根 做 单 桩 ．． 一 复合地 基承载力静载试验 ， 工程桩偏少 （ ＜０ 如 如 ３ ０根 ） 先 选 可 做 ２根 ， 验 结 果 离 散 性 大 时 再 酌情 增 加 。 试
站 和监 理 公 司 ） 检 水 泥 土 桩 成 桩 质 量 。 抽
３ ３ １ｄ龄 期 后 即 可 将 水 泥 土 桩 全 部 开 挖 到 设 计 标 高 ， ．．３ 施
水泥搅拌桩复合地基若干关键问题研究评述
基共 同承担上部 荷载 。水 泥搅 拌桩 复合地 基在施 工完成 一个 月 度差异等影响因素 ， 探讨 了测斜管与软土相互作 用 的力 学机理及
后， 就 可 达 到 一 定 的强 度 ， 相 对 于 排 水 固结 法 ， 该 法 施 工 速 度 较 位移计算方法。在桩土应力 比研究方 面， 文献 ［ ８ ］ 通过 现场测试 ， 快、 加 固 效 果 良好 ， 广泛应用于软土地基处理中。 分 析 了桩 土 应 力 比的 测 试 结 果 ； 文献［ ９ ］ 认 为 柔 性 基 础 下 的 复 合
水平远低 于地 基承 载力 的， 也 与 工 程 实 践 存 在 一 定 误 差 。 因 荷载传递规律分析提 出了包含桩顶沉降量 的桩土应力 比公式 ； 文 此， 本文在总结前人研 究成 果的基础 上 ， 探 讨 水 泥 搅 拌 桩 目前 研 献 ［ １ ２ ］ 通 过 对 复合 地 基 上 部 填 土 的力 学 分 析 ， 推 导 出一 个 求 解 桩 究 中 的 一些 关键 问题 及 未 来 需 要 进 一 步 研 究 的 内容 。
水 泥 搅 拌 桩 加 固 软 土 的基 本 原 理 是 基 于 水 泥 与 土 的 物 理 化 地基 内埋设相关 测试仪 器进行 观测 ， 及时反馈 工程 信息 ， 对施 工
学反应过程 ， 通过专 门机械 设备将 水泥 喷入处理 的软 土地基 内， 进行 指导。工 程监 测受 试验 仪器 、 场地 复杂 程度 等诸 多 因素 影 并在喷注过程中将水泥 与土体搅拌 均匀 ， 使 水泥与 土体 发生一 系 响 ， 测试结果也不尽相同 ， 许 多测 试 方 法 还 有 待 改进 。
・
９ 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸ１ ＡＲＣＨＩ Ｔ ＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎｏ ． ３
水泥搅拌桩复合地基非线性分析
Ａ ＋
ｎｍ ｎｍ
Ｂｄ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ０ ｓ １）
８ Ｎ ０ｋ
ｇ
１０ Ｎ ４ ｋ
１ ９０ ｋＮ
ｎ Ａ 令 Ｃ： ｍ ＋ １－ ｍＡ Ｄ ：
、
ｎ ＋ １ ｍＡ ｍ － Ｂ
，
送
’
ｎｍ
ｎ７
水 泥 搅 拌
桩复合 地基 非线性 变形 公 式可 变 为 ：
一
式 中 ：ｚ为深 度微 小 变化 量 （ ｍ） Ｃ为待定 常数 。 ｄ ａ ｒ ； 由式 （ ） （ ） 得桩 单元 总体 位移 ： １和 ２可 ｄ Ｌ ＝ Ｓ ＝［ 丁 ＝ － Ｃｏｄ ＋ ｒ］ ‘ Ｊｚ － （ ３ ）
手实 测资 料 ， 因而受 到许 多研究 者 的青 睐 。
一 一
式 中 ：、 ａ ｂ为待定 常数 。
图 ２ 水 泥 搅 拌 桩 桩 身 轴 向变 形 关 系 曲线
维普资讯
总 第 １ ７期 ２
Ｈｉｈ ｙ ｇ ｗａ ｓ＆ Ａｕｏ ｔｖ ｐｌｃ ｔ ｎ ｔｍｏｉｅ Ａｐ ｉａｉ ｓ ｏ
应力 ，Ｐ ｋａ
Ｏ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９
公 路 与 汽 运
１３ ３
代 入单桩 静 载试验 非 线 性 变 形 计算 公 式 中 ， 水 泥 得
Ｏ ３ ｏ ０ ９ ｏ １ ２ ｏ １ ５ ｏ ０ ６ ｏ ０ ０ ０
搅 拌桩 复合 地基非 线性 变形 公 式 ：
１ 水 泥搅 拌 桩 非 线 性 变 形 理 论 分 析
１１ 单 ． 桩
通过 积分 可得桩 顶 位移 ：
， 、
ｓＪ —［
＋ 。ｚ ］ ｄ
（ ４ ）
水泥搅拌桩复合地基加固技术的研究
水泥搅拌桩复合地基加固技术的研究摘要土地基软基处理主要是利用换填、夯实、挤密、和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性,结合多年的工作实践,对水泥搅拌桩复合地基软基加固机理及施工工艺进行分析。
关键词水泥搅拌桩;加固机理;施工工艺水泥搅拌桩足深层水泥搅拌法的成桩,在我国已有20余年的发展历程,尤其是在地下水位较高的粤西地区应用非常普遍。
水泥搅拌桩采用专用的深层搅拌机,将预先制备好的水泥浆注入地基土中,并与地基土就地强制搅拌均匀形成水泥土,利用水泥的水化及其与土粒的化学反应获得强度而使地基得到加固,能有效减少沉降量,承受较大的加荷速率,提高抗侧向变形能力。
水泥搅拌桩具有施工简单、成本低廉、进度快、无振动、无噪声、对周围建筑物无影响、加固效果好等优点。
其最大的特点是其刚度与水泥掺量有关,与搅拌的均匀性也有很大的关系。
按固化剂的种类和施工工艺分为喷粉法和喷浆法两种搅拌法。
前者适用于含水量较高的地基,而后者则适用于含水量较低的地基。
1水泥搅拌桩复合地基的软基加固机理软地基上修建公路,可能出现的问题大体可分为两大类,即沉降和破坏。
不言而喻,破坏是必须防止的,但防止沉降却十分困难,因为沉降稳定往往需要很长的时间。
对于浅薄淤泥层.通常有两种处理方法:1)利用填土的自重把软土挤出。
2)首先将整个地基的软土层挖除,而后填入优质材料,这样能减小沉降量,但经过换填以后的地基已经不是软地基了,不在本文的研究范围内。
通常在软土地基处理施工中,需要同时考虑沉降和稳定两方面的要求。
在水泥搅拌桩复合地基软基处理施工中,首先,将水泥拌和成水泥浆,水泥中各种钙质矿物成分先和水进行部分水解和水化反应,而后再和软土中的水继续进行水解和水化反应,生成钙质化合物,这是地基强度提高的主要因素。
其次,黏土中的化合物表面带有各种离子,它们和水泥水化生成的钙离子进行当量吸附交换,从而提高了土体的强度。
而软土本身具有胶凝性,它和水泥水化作用形成的凝胶粒子结合起来后形成与水泥土坚固连接的团粒结构,使水泥土的强度大大提高。
水泥搅拌桩复合地基非线性固结研究
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桩体再压缩指数和固结开始前的初始
式中： ｃ ——第 ｉ 层桩 周土在 时 间段 的固结 系数 ，
压缩 指数 ；
ｏ 、 面 —— 层 桩体 的初始有效应力 和固结 过
程 中 时 间段 的有 效应力 ； 数；
随深 度变化 ， 对 水 泥搅 拌桩 桩复 合地 基进 行 固结分 析 。
２ 数学 模 型
２ ． １ 模 型 图
图 １为水 泥搅 拌 桩 复 合 地基 计 算 简 图 。桩 体 可 近 似 认 为是 固体 ， 不考 虑 其 固结 特性 ， 在 整个 复合 地 基 中 只起 到承担 上 部 荷 载 的作 用 ＿ ７ ］ 。图 １中 ， Ｈ 为 软 土 层
（ ２ ） 桩体为固体 ， 不产生固结过程。桩体压缩特性 表 现为非 线性 ， 可用下 式表示 Ｅ ：
一
参照太沙基一维固结理论 ， 桩周土的竖向固结方程
可写 为 ：
ｅ ￣ － － ｅ ０ 一Ｃ ｌ ｇ （ Ｉ ， ／ ａ ＇ ｏ ） 一Ｐ ０ 一Ｃ ｌ ｇ （ ／ ａ ｏ
图 １ 水泥搅拌桩复合地基计算模型 图
＊ 收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ４ — ２ ０ 修回 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ５ ～ １ １ 第一 作者简 介： 肖大祥 （ １ ９ ６ ９ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 江苏南京人 ， 高级工程师 ， 现从事岩士工程生产 、 科研和管理工作 。
１ 概述
厚度 ， ｑ为 瞬间施 加 的外荷 载 ， ， 为 桩 体半 径 ， 为桩 中
水泥搅拌桩形成 的复合地基能有 效增加天然地基 的承载力， 且加快地基 固结速率 ， 但 现有研究对于砂井 和碎 石 桩 等 强 排 水体 复合 地 基 研究 较 多 Ｌ １ ］ ， 而水 泥 土 搅拌桩的固结研究成果较少 。杨涛和李 国维将复合地
水泥搅拌桩在道路工程软弱地基加固中复合地基承载特性的研究
水泥搅拌桩在道路工程软弱地基加固中复合地基承载特性的研究发布时间：2021-12-15T03:37:01.264Z 来源：《科技新时代》2021年10期作者：王无忌1 杨雲川2 贺智3[导读] 在水泥搅拌桩加固软弱地基方面，主要是通过宏观和微观两个方面来研究水泥搅拌桩复合地基的承载力加强机理和破坏形式。
中国十九冶集团有限公司四川省成都市 610000摘要：巢湖市东外环（长江路-凤凰山路）工程位于巢湖市区，是巢湖市"三横、两纵、三环"路网骨架中外环的重要组成部分。
线路全长4054.767米。
其中长江路至太湖山路段红线宽50m，太湖山路至凤凰山路段宽33m。
此次研究以长江路至太湖山路段为背景。
该线路土层从上到下依次为植被土（厚度0.3-0.5米）、淤泥质粉质粘土（5.2-17.5米）、粉质粘土。
地基岩土工程等级为Ⅰ级松土。
本论文以上述工程实例为研究背景，研究水泥搅拌桩在不同的参数（桩体弹性模量、面积置换率、垫层厚度、桩长和桩径）作用下，水泥搅拌桩复合地基承载力的计算问题。
关键词：水泥搅拌桩；复合地基；地基承载力引言在水泥搅拌桩加固软弱地基方面，主要是通过宏观和微观两个方面来研究水泥搅拌桩复合地基的承载力加强机理和破坏形式。
微观方面主要是水泥自身通过一系列的水解、水化反应的产物与周围的土体进行相应的物理-化学反应来实现固化软土，提高承载力。
宏观方面主要是通过基体和增强体的相互作用，以及不同的参数（桩体弹性模量、面积置换率、垫层厚度、桩长和桩径等）组合下形成基体和增强体共同复合受力体系。
水泥搅拌桩在软弱地基加固中复合地基承载特性的主要研究方向，首先是在不同参数作用下，基体和增强体共同受力耦合计算；其次是设置长短桩和不同桩径的组合布置形式，研究复合地基承载特性的计算。
最后是由于地下水的作用，导致水泥搅拌桩加固软弱地基在微观方面对复合地基承载力和变形的影响。
1 绪论1.1 问题的提出及研究方向由于水泥搅拌桩具有最大限度的利用原土，可以根据结构需要采取多种平面布置形式，原地基经过加固后其自身重度增幅很小，对加固下卧层不会产生太大的附加沉降等多种特点和优点，特别是与一般的桩基相比较，其造价成本较低，所有在软弱地基加固中普遍采用水泥搅拌桩。
水泥土搅拌桩复合地基的研究
水泥土搅拌桩在实际应用中的简单研究【摘要】本文通过对新河县安居家园小区地基处理工程中水泥土搅拌桩施工过程中的优化情况进行总结，意在加深对水泥土搅拌桩施工工艺的了解，以利于今后解决类似条件下水泥土搅拌桩的施工问题。
【关键词】水泥土搅拌桩施工工艺优化水泥土搅拌桩作为淤泥土质条件下基坑围护的方法，目前在国内很多地区尤其是上海地区应用已经较为普遍。
由于地下土质情况较为复杂，因此设计在明确搅拌桩施工工艺时往往再加上一些施工限制，如水泥掺量、搅拌机提升速度等。
但由于搅拌桩机性能的不同，实际施工时的情况往往与设计有一定的偏差，有必要对其进行优化。
1、桩身传力规律深层水泥土搅拌桩复合地基的传力规律与单桩传力规律有较大不同，在研究水泥土搅拌桩复合地基的实际应用中，水泥搅拌桩的传力规律是首要解决的理论问题。
在一些试验中，实验者选用多种桩．土模量比、基础顶面作用相同竖向荷载，此时沿桩长分布的桩身轴力呈现一定规律：桩．土模量比越高，桩项反力越大，最大轴力出现在桩顶弘J；沿桩长分布水泥土桩侧摩阻力也呈现一定规律，桩侧摩阻力特点与没有基础时有较多差别，这是因为基础制约了桩．土接触面的相对移动，桩侧摩阻力在桩身最上部约2倍桩径深度范围内较小，桩顶处达到最小：而没有基础时最大摩阻力产生于桩身上部；沿桩长分布的桩一土接触面相对滑移量规律与桩侧摩阻力分布曲线相似，桩土接触面相对滑移在桩顶处为零。
目前普遍思想是认为桩．土接触面的位移变形协调的，但事实证明桩．土接触面的相对滑移还是存在的。
从水泥土桩模型试验的结果分析，尽管桩．土接触面的相对滑移量很小，但要使桩侧摩阻力发挥是不需要很大的相对滑移量的。
试验结果同时表明，在桩顶至桩顶以下4m----6m的范围是相对滑移主要发生的部位；桩．土模量比越大，相对滑移产生的深度越大，但几乎很难超过7m。
桩顶部分的桩．土接触面相对滑移由于基础承台的存在而被限制了，桩身上部摩阻力受到了削弱了。
根据应力传递特性分析可得出结论：①桩身最大轴力发生在桩顶，桩顶下2m左右的范围内产生侧阻力最大值；②传到桩端的荷载占桩顶荷载的比例较小；③桩顶到临界桩长的范围是桩体的变形、轴力和侧阻力主要集中的地方；④水泥土搅拌桩的破坏主要发生在浅层。
水泥土搅拌桩复合地基
7.3 水泥土搅拌桩复合地基水泥土搅拌桩是利用水泥或水泥系材料为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将原位土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，形成水泥土圆柱体。
由于固化剂和其它掺合料与土之间产生一系列物理化学反应，使圆柱体具有一定强度，桩周土得到部分改善，组成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，也可做成连续的地下水泥土壁墙和水泥土块体以承受荷载或隔水。
一、发展概况自1824年英国人阿斯琴首先制造出硅酸盐水泥并取得专利以来，利用水泥灌浆止水，利用水泥和土拌合作为道路基层已得到应用，但主要是作土的浅层处理。
美国在第二次世界大战后研制成功一种就地搅拌桩(MIP)，即从不断回转的螺旋钻中空轴的端部向周围已被搅松的土中喷出水泥浆，经叶片的搅拌而形成水泥土桩，桩径0.3～0.4m，长度10～12m。
1953年日本清水建设株式会社从美国引进这种方法，继而又开发出以螺旋钻机为基本施工机械的CSL法，MR—D法(以开发公司名称的首字母命名)。
CSL法和MR—D，都是采用螺旋钻杆上带有特殊形状的搅拌翼片，并通过钻杆供给水泥浆，与土进行强制搅拌。
以上采用喷射水泥浆的湿法工艺成桩的统称CDM法。
由CDM法派生的DLM工法、HCM工法、SMW工法、TRD工法等，均由日本首先研发。
所谓DLM法，是1965年日本运输省港湾技术研究所开发的将石灰掺入软弱地基中加以原位搅拌，使之固结的深层搅拌工法。
1974年由于大面积软土加固工程的需要，由日本港湾技术研究所、川崎钢铁厂等对石灰搅拌机械进行改造，合作研制开发成功水泥搅拌固化法(CMC)，用于加固钢铁厂矿石堆场地基，加固深度达32m。
此外还有类似的DCM法、POCM法等。
DLM施工法，如其名称中所指明的那样，是一种以生石灰为固化剂的施工法，由两根带有旋转翼片的回转轴及在其中间部位兼作导向柱的固化剂输入管组成，固化剂是从两个搅拌面的交叉部位输入地基中的，通常形成两个圆叠合形状断面的双柱状加固体。
水泥搅拌桩复合地基设计探讨(全文)
当验算不满足要求时，须重新调整单桩，直至满足要求为止。 （三）.水泥土搅拌桩沉降验算 水泥土搅拌桩复合地基变形 S 的计算，包括搅拌桩群体的压 缩 变 形 S1 和 桩 端 下 未 加 固 土 层 的 压 缩 变 形 S2 之 和 ， 即 S=S1+S2,其中 S1 是桩长范围内复合土层的压缩变形。根据大 量的搅拌桩设计计算结果仅为 10 mm ~30mm，一般荷载大， 桩较长，桩体强度较低时，按经验取较大值，否则取较小值，也 可按公式 S1=(P+P0)*1/2E0 计算确定，P 为群桩顶面的平均压 力（kp）,P0 为群桩底面地基土的附加压应力（kp）,E0 为群桩 体的变形模量（kp）。S2 一般按传统的分层总和法计算，这里不 再叙述。 从大量的工程设计中，参照省标《建筑软弱地基基础设计规 范》（DBJ10-1-90）进行计算，从应用实践得出，对于砖混或框 架结构多层建筑，复合地基中水泥搅拌桩大约承担 80％左右， 桩间土承担 20%左右，按照这样的总量配置，竣工时沉降量多 为在 60mm~100mm。由于目前国内水泥搅拌桩桩长一般不太 长，桩端一般有较好的持力层，且建筑物等级较低，因此沉降主 要发生在复合地基层，压缩变形较小，均在规范同意范围之内。 三．工程实例及应用 余姚铁路西站综合办公楼，框架结构，三层，工程勘察地质 资料（如页下表格）： 对工程地质情况进行分析，拟建建筑场地属典型软土地区，
1
公式计算： 桩的面积置换率： m=(fspk-y3*fsk)/[(Pk/p)-fs*fsk] n= (m*)/p 式中 m－水泥搅拌桩的面积置换率 －基础底面积（m） n－总桩数 fsp,k－复合地基承载力标准值，采纳设计要求的地基承载
力标准值（kp） ys－桩间土承载力的折减系数 面积置换率 m 不能太小，否则单桩承载力要求过高，水泥
水泥土搅拌桩复合地基固结简化分析
水泥土搅拌桩复合地基固结简化分析摘要：本文在等应变条件下，假设水泥土搅拌桩桩体固结仅通过径向渗流完成，桩周土固结仅通过竖向完成，利用桩土共同承担上部荷载的特点来确定桩土共同作用效果，建立瞬时加载作用下搅拌桩复合地基简化固结方程，根据初始条件和边界条件对方程求解，并进行参数分析。
关键词：复合地基，水泥土搅拌桩，固结0引言随着国民建设的大力发展，水泥土搅拌桩在地基处理中的应用越来越广泛。
采用经济的水泥土搅拌桩复合地基能显著提高地基承载力和固结速率。
其中，水泥土搅拌桩复合地基的固结问题一直很受重视，因为这关系到后期沉降是否稳定。
迄今而至，对于碎石桩复合地基的研究较多，已经得到了考虑涂抹区影响，荷载效应和成层地基下的解答[1-4]，而对于搅拌桩复合地基则研究较少，杨涛和李国维[5]将复合地基视为均质复合材料，考虑桩土相互作用，建立了路堤荷载作用下弱排水端承桩的固结方程，通过有限元分析修正了复合模量的确定方法。
邢皓枫等[6]仅考虑桩体径向渗流和桩周土竖向渗流，假设有效应力增减量与孔压变化量相等，给出了水泥土桩复合地基简化解答，但是复合地基中桩周土体不能简单地将有效应力增减量与孔压变化量进行等量处理，因为搅拌桩复合地基有着显著的“应力集中效应”，随着固结进程，桩周土承担荷载会逐渐向搅拌桩转移。
因此，提出一个简单有效的水泥土搅拌桩复合地基固结计算方法是十分必要的。
本文在等应变条件下，假设水泥土搅拌桩桩体固结仅通过径向渗流完成，桩周土固结仅通过竖向完成，利用桩土共同承担上部荷载的特点来确定桩土共同作用效果，建立瞬时加载作用下搅拌桩复合地基简化固结方程，根据初始条件和边界条件对方程求解，并进行了参数分析。
1数学模型1.1计算简图图1为水泥土搅拌桩复合地基计算简图。
对桩体仅考虑径向渗流，桩周土则考虑竖向渗流。
桩体中的水沿径向流入土中，通过土体径竖向渗流排出。
H为软土层厚度，rc、re分别为桩体和影响区域半径；Ec和Es分别为桩体和桩周土的压缩模量；kc、kv分别为桩体和桩周土的渗透系数；为孔隙水重度。
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。
浅议水泥搅拌桩复合地基
浅议水泥搅拌桩复合地基摘要：在东南沿海，由于河流纵横、水网密布，软土路基分布非常广泛。
软土路基的处理技术发展得也很成熟，比如换填法、抛石挤淤法、反压护道法、土工材料法、预压法、水泥土搅拌法等等，这些方法各有特色，可以综合地基处理原理、处理地基的性质、地基处理的时效、经济环境和施工条件来进行选择。
笔者常年在浙江地区从事市政道路建设工作，最近接触的几个市政道路工程的软土路基都采用水泥土搅拌法进行处理，在这里引用、梳理前人研究成果，结合工程实例提出来，提出自己的一些想法，以飨读者。
关键词：水泥水泥浆粘土水泥土搅拌桩水化固化硬化一、软土路基定义及其工程特性软土地基定义是指强度低,压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。
国外也有将其定义为主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。
尽管在定义上有所差别，但是都描述了同一个意思：软土地基就是含水量高的细粒松软土层。
软土的工程特性主要表现为抗剪强度低、压缩性高、透水性低、触变性、流变性以及不均匀性。
表1.1 长江河漫滩冲积相软土物理力学指标二、水泥土搅拌法适用范围水泥土搅拌法：是以水泥为主要固化剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的桩体的地基处理方法。
水泥土搅拌桩分为两类，施工中柱状固结体是由水泥浆和软土搅拌形成的，称为水泥浆搅拌桩；由水泥粉体和软土搅拌形成的，称其为粉喷桩。
水泥搅拌桩两种方法的采用, 主要是通过被加固土层中的含水量决定的。
通常土层中的天然含水量小于30%时，较为适合使用湿法，在大于50%时较为适合使用干法, 而在30%~ 50%之间时需要根据具体的情况进行灵活选择，水泥土搅拌桩优点有很多，比如：工程造价较低,工期比较短,利用原土，基本上不存在挤土，对周围建筑干扰少，工艺上简单，易于操作，土体经加固后重力基本不变,其下卧层不会产生较大附加沉降，施工无振动,噪音小，桩体布置形式灵活，基于这些优点水泥土搅拌桩在市政道路软土处理中经常使用。
深层搅拌桩复合地基研究综述
深层搅拌桩复合地基研究综述摘要：深层搅拌桩作为一种加固地基的有效方法，可以较大地提高地基承载力，改善地基的变形特性，减少荷载作用下的总沉降和差异沉降。
本文从深层搅拌桩复合地基的发展历史、荷载传递机理、桩土应力比、承载力以及变形等几个方面分析了深层搅拌桩的研究现状，并对今后的研究方向提出了见解。
关键词：深层搅拌桩桩土应力比承载力变形Abstract: deep mixing piles as foundation reinforcement, can greatly improve the bearing capacity of foundation to improve the characteristics of the deformation of foundation, reducing the total settlement and differential settlement loads. From deep mixing pile composite history of the development of the foundation, load transfer mechanism of the aspects of the stress ratio of pile-soil bearing capacity and deformation analysis of deep mixing piles Research and insights on the direction of future research.Keywords: deformation of deep mixing pile soil stress than the carrying capacity前言深层搅拌桩是利用深层搅拌机械在软弱地基内，边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体，同时借助于搅拌轴旋转搅拌，使喷入软土中的浆液(水泥浆、水泥砂浆)或粉体(水泥粉、干石灰粉)与软土充分拌合在一起，形成抗压强度比天然土高得多并具有整体性、水稳性的桩柱体，从而提高地基土强度和增大变形模量。
复合桩基非线性分析的开题报告
复合桩基非线性分析的开题报告1.研究背景由于城市建筑土地的日益紧缺，房屋建设逐渐走向高层、超高层建筑的时代。
然而，地基承载能力是决定建筑物安全稳定的关键因素之一。
由于地面基础条件复杂多变，采用传统桩基施工难度大、时间长、效率低等问题，对于多层、高层建筑的安全性和稳定性存在局限性。
为此，复合桩基作为一种新型、高效的基础形式得到了广泛的应用和研究，并取得了显著的成果和效果。
然而，复合桩基地基的非线性反应和其影响因素的分析研究尚需深入，需要进行进一步研究和探讨。
2.研究目的与意义本研究旨在对复合桩基的非线性反应进行分析研究，并探讨其影响因素。
具体研究意义如下：（1）为研究复合桩基的基本特性，提高其设计和施工质量，提供理论基础；（2）为解决复合桩基在高层建筑中的应用问题，提出合理的施工方案、加强对该工法的规范化；（3）为推动复合桩基在行业中的应用和发展提供参考；3.文献综述复合桩基是钢筋混凝土和钢管桩的结合体系，广泛应用于道路桥梁、港口码头、高速公路和大型水利工程等重型基础建筑。
目前，复合桩基的研究主要集中在其力学性能、施工工艺、设计理论和应用探索等方面。
其中，其非线性分析成为当前研究的热点，已经被广泛应用于大型水土工程项目的设计和建设中。
4.研究内容和方法研究内容：（1）分析复合桩基的垂直和水平承载特性，探讨复合桩基的非线性反应；（2）仿真分析复合桩基地基的受力情况，通过有限元数值模拟方法得出精确的数值计算结果；（3）通过试验方法验证和证明计算结果的精确性，为实际工程应用提供可靠的依据。
研究方法：本研究主要采用理论分析、数值模拟和试验验证相结合的方法。
（1）理论分析：通过对文献中已有的复合桩基相关理论进行综合分析，得出该类型桩基的非线性反应规律，为模拟分析和试验验证提供理论依据。
（2）数值模拟：通过有限元数值模拟方法，建立复合桩基的三维模型，并按实际工程中的受力情况进行模拟分析，得出精确的数值计算结果。
水泥搅拌桩加固非饱和土地基沉降特性研究的开题报告
水泥搅拌桩加固非饱和土地基沉降特性研究的开题报告一、选题背景随着城市化进程的加快，建筑物的层数和高度不断增加，建筑物的安全问题也越来越受到关注。
而建筑物安全的前提是其基础的稳固可靠，因此对于土地基础的稳定性研究显得尤为重要。
在工程实践中，由于不同地区土地基础条件的不同，在施工过程中往往会遇到土体性质特殊、地质结构复杂的非饱和土地基，对于这类土地基的加固方案研究成为当下研究的热点问题之一。
目前常见的加固方法主要有灰土法、预应力锚杆加固法等，但是这些方法在非饱和土地基上的应用并不十分可靠，且施工难度较大。
而水泥搅拌桩作为一种新型加固技术，具有施工成本低、加固效果好、操作简便等优点，具有广阔的应用前景。
因此，研究水泥搅拌桩加固非饱和土地基沉降特性具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容本研究拟以某地区一个土地基础工程为案例，通过对非饱和土地基条件下水泥搅拌桩加固方法的试验研究，探究其对非饱和土地基沉降特性的影响。
1.对非饱和土进行物理力学性质测试，获取其基本特性参数。
2.采用模拟试验方法，研究水泥搅拌桩加固非饱和土地基沉降特性。
3.分析试验结果，评估水泥搅拌桩加固方案的可行性，为今后非饱和土地基加固技术的研究提供指导。
三、研究意义本研究的主要目的是探究水泥搅拌桩加固非饱和土地基的可行性和加固效果，为今后非饱和土地基加固提供新的思路和方案，具有以下几个方面的意义：1.对于非饱和土地基的加固问题进行深入探究，能够提高土地基础加固方案选择的可靠性和科学性。
2.水泥搅拌桩作为一种新型加固技术，本研究的成果能够为其在非饱和土地基加固中的应用提供指导意义。
3.本研究的成果能够为相关学科在土地基础理论方面提供研究进展和技术支撑，具有较高的学术价值。
四、研究方法1.采用物理力学试验测试非饱和土地基的基本特性参数。
2.通过对不同条件的模拟试验，对水泥搅拌桩加固非饱和土地基的沉降特性进行研究。
3.对模拟试验所得数据进行统计分析和相关性分析，探究水泥搅拌桩加固方案对非饱和土地基的加固效果和可行性。
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图 １ 水泥搅拌桩复合地基计算模型图
２ ０ １ ２ ０ ４ ２ ０ ２ ０ １ ２ ０ ５ １ １ ＊ 收稿日期 ： － － 修回日期 ： － － 第一作者简介 ： 肖大祥 （ ， 男（ 汉族 ） ， 江苏南京人 ， 高级工程师 ， 现从事岩土工程生产 、 科研和管理工作 。 １ ９ ６ ９ －）
２ ４ 西部探矿工程 ２ ０ １ ３ 年第 １ 期 ２． ２ 基本假设 （ ） 等应变条件成 立 ， 复合地基中桩和桩周土完全 １ 饱和且渗流符合 Ｄ ａ ｒ ｃ ｙ 定律 。 （ ） 桩体为固体 ， 不 产 生 固 结 过 程。桩 体 压 缩 特 性 ２ ７］ 表现为非线性 ， 可用下式表示 ［ ： （ ／ ｅ ｅ Ｃ ｌ ′ ′ ′ σ σ σ ｇ ｐ ｃ ｉ ｃ ｉ ０－ ｃ ｒ ｃ ｉ ｃ ｉ ０） ｃ ｉ ｃ ｊ＝ ｊ ｊ≤ （ ／ ｅ ｅ ′ Ｃ ｌ ′ ′ ′ σ σ σ ｇ ｐ ｃ ｉ ｃ ｉ ０－ ｃ ｃ ｃ ｉ ｃ ｉ ０ ｃ ｉ ｃ ｊ＝ ｊ ｊ＞ 式中 ： — — — 复合地基第ｉ 层 ； ｉ — — 固结过程中的第ｊ 段时间 ； ｊ— — — 前期固 ｅ ｅ ′ ｅ ′ ｉ层 桩 体 在 初 始 压 力 下、 ｃ ｉ ０、 ｃ ｉ ０、 ｃ ｉ ｊ— 结压力下及固结过程中ｊ 时间段的孔隙比 ； — — 桩体再压缩指数和固结开始前的初始 Ｃ Ｃ ｃ ｒ、 ｃ ｃ— 压缩指数 ； — — ′ ′ ｉ层 桩 体 的 初 始 有 效 应 力 和 固 结 过 σ σ ｃ ｉ ０、 ｃ ｉ ｊ— 程中ｊ 时间段的有效应力 ； — — 前期固结应力 。 ｐ ｃ— （ ） 外荷载瞬时施加 。 ３ （ ） 桩周土的压缩性和渗透性随孔隙比减 小 而 减 ４ ８］ 符合对数函数关系 ［ ， 即： 小， （ ／ ｅ ｅ Ｃ ｌ ｋ ｋ ｇ ｉ ｉ ０－ ｋ ｈ ｉ ｈ ｉ ０） ｊ＝ ｊ （ ／ ｅ ｅ Ｃ ｌ ′ ′ σ σ ｇ ｉ ｉ ０－ ｃ ｓ ｉ ｓ ｉ ０） ｊ＝ ｊ 式中 ： — — 桩周土的压缩指数和渗透指数 ； Ｃ Ｃ ｃ、 ｋ— — — 土体 ｊ 时 间 段 内 的 水 平 渗 透 系 数 和 ｋ ｋ ｈ ｉ ｈ ｉ ０— ｊ、 初始水平渗透系数 ； — — ′ ′ ｉ 层土体ｊ 时间段的有效应力和初始 σ σ ｓ ｉ ｓ ｉ ０— ｊ、 有效应力 ； — — ｅ ｉ 层土体固结过程中ｊ 时间段的孔隙比 ； ｉ ｊ— — — ｅ ｉ 层土体在初始压力下的孔隙比 。 ｉ ０— ２． ３ 控制方程 根据等应变条件可得 ： 下： 复合地基表层 ： ｚ＝０， ｕ ｓ ｉ ｊ 固结研究 成 果 较 少 。 杨 涛 和 李 国 维 将 复 合 地 考 虑 桩 土 相 互 作 用， 建立了路堤 基视为均质复合材料 ， 荷载作用下弱排 水 端 承 桩 的 固 结 方 程
［ ５］
。邢皓枫等考
虑桩体径向渗流和桩周土竖向渗流 ， 假设有效应力增减 量与孔压变 化 量 相 等 ， 给出了水泥土桩复合地基简化 解
２ ３ ２ ０ １ ３ 年第 １ 期 西部探矿工程
水泥搅拌桩复合地基非线性固结研究
２ 肖大祥 ＊１， ， 樊敬亮１， 徐方敏２， 胡 霄１
（ 江苏省有色金属华东地质勘查局 ， 江苏 南京 ２ 江苏华都建设有限公司 ， 江苏 南京 ２ ） １． １ ０ ０ ０ ７； ２． １ ０ ０ ０ ７ 摘 要： 目前对水泥土搅拌桩等弱排水桩复合地基的固结研究较少 ， 且未考虑固结过程中复合地基的 非线性特点 。 对桩周土采用ｅ－ 考 虑 初 始 有 效 应 力 随 深 度 变 化， 对水泥搅 ｌ ｌ ｋ 半 对 数 模 型， σ 和ｅ－ ｇ ｇ 结 果 表 明： ／Ｃ 固 结 系 数 随 固 结 时 间 的 增 加 逐 渐 增 大； 拌桩桩 复 合 地 基 进 行 了 固 结 分 析 ， Ｃ １ 时， ｃ ｋ＜ ／ 固结系数随固结时间的增加逐渐减小 ； 假设初 始 应 力 随 深 度 不 变 ， 将高估地基的固结速 Ｃ Ｃ １时 ， ｃ ｋ＞ 随着 Ｃ ／ 固结速率逐渐减小 ； 相比 Ｃ ／ 加载比ｑ ／ 率； Ｃ Ｃ σ ｃ ｋ 的增大 ， ｃ ｋ， ａ ｖ 对固结速率的影响不大 。 关键词 ： 水泥搅拌桩 ； 复合地基 ； 非线性 ； 固结系数 ； 固结速度 中图分类号 ： （ ） ＴＵ ４ ７ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４－５ ７ １ ６ ２ ０ １ ３ ０ １－０ ０ ２ ３－０ ４ １ 概述 水泥搅拌桩形成的 复 合 地 基 能 有 效 增 加 天 然 地 基 的承载力 ， 且加快地基 固 结 速 率 ， 但现有研究对于砂井 和碎 石 桩 等 强 排 水 体 复 合 地 基 研 究 较 多
［ ］ １ ４ －
厚度 ， ｒ ｒ ｑ 为瞬间施加的外荷载 ， ｃ 为桩 体 半 径 ， ｅ 为桩中 心到桩周土圆形 影 响 区 域 最 外 端 的 半 径 ， Ｅ ｃ 为桩体的 压缩模量 ， Ｅ ｋ ｓ 为桩周土的压缩模量 ， ｖ 为桩周 土的竖向 渗透 系 数 ， ｕ ｕ γ ｗ 为 孔 隙 水 重 度， ｃ、 ｓ 分别为桩体和桩周 土的超静孔隙水压 力 。 模 型 的 边 界 条 件 为 两 侧 和 底 部 顶部为完全透水边界 。 整个复合地基被 为不透水边界 ， 每层的厚度为 Δ 第ｉ 层的 桩体 划分为 Ｎ 层 ， Ｈ ＝Ｈ／ Ｎ， 和桩周土体压缩模量分别为 Ｅｃ 桩周土 竖向渗透 ｉ和Ｅ ｓ ｉ， 系数为 ｋ ｖ ｉ。
［ ６］
。在 实 际 工 程 中， 随着排水固 结， 土体的孔隙比减
小， 压缩模量 增 大 ， 渗 透 系 数 降 低， 固结系数也随之变 化 。 土体的非线性特点将影响土体的固结速率 ， 因此有 必要对复合地基固结解进行改进 ， 以更准确地确定复合 地基固结速率 。 本文在等应变条件下 ， 将水泥搅拌桩复合地基沿深 度方向进行分层 ， 同时 对 固 结 时 间 分 段 ， 每层土体在每 个计算时间段内可 将 固 结 系 数 看 为 常 数 。 对 桩 周 软 土 采用ｅ－ 考虑初始有效应力 ｌ ｌ ｋ 半 对 数 模 型， σ 和ｅ－ ｇ ｇ 随深度变化 ， 对水泥搅拌桩桩复合地基进行固结分析 。 ２ 数学模型 ２． １ 模型图 图 １ 为水泥搅 拌 桩 复 合 地 基 计 算 简 图 。 桩 体 可 近 不考虑 其 固 结 特 性 ， 在整个复合地基中 似认为是固体 ，