水泥土搅拌桩承载力计算方法
水泥土搅拌桩复合地基的承载力与变形分析
【作者简介】李恩瀚（1988~），男，广东梅州人，工程师，从事市政道路设计与研究。
水泥土搅拌桩复合地基的承载力与变形分析Bearing Capacity and Deformation Analysis of Soil-Cement Mixed PileComposite Foundation李恩瀚（广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，广州510000）LI En-han(Guangdong Communication Planning &Design Institute Group Co.Ltd.,Guangzhou 510000,China)【摘要】在水泥土搅拌桩复合地基的设计过程中，对复合地基的承载能力进行准确的计算是保证工程顺利进行的重要基础。
为了避免水泥土搅拌桩复合地基在施工中由于自身的缺陷导致无法满足承载力的设计要求，需要加强施工过程中的质量控制，计算与分析水泥土搅拌桩复合地基的承载力以及变形特征。
论文分析了水泥土搅拌桩复合地基的受力原理以及出现变形的机理，并结合几种典型的水泥土搅拌桩复合地基的检验方式，深入探讨与分析了水泥土搅拌桩复合地基的承载力与变形特征。
【Abstract 】In the design process of cement-soil mixing pile composite foundation,accurate calculation of the bearing capacity of the compositefoundation is an important foundation to ensure the smooth progress of the project.In order to avoid that the composite foundation of soil-cement mixing pile cannot meet the design requirements of bearing capacity due to its own defects,it is necessary to strengthen the quality control in the construction process,calculate and analyze the bearing capacity and deformation characteristics of the composite foundation of soil-cement mixing pile.This paper analyzes the stress principle of cement-soil mixing pile composite foundation and the mechanism analysis of the deformation of cement-soil mixing pile,and combined with several typical cement-soil mixing pile composite foundation inspection methods todeeplydiscussand analyzethebearingcapacityand deformation characteristicsofcement-soilmixingpile composite foundation.【关键词】水泥土搅拌桩；复合地基；承载力；变形分析【Keywords 】cement-soil mixing pile;composite foundation;bearingcapacity;deformation analysis 【中图分类号】TU473【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2021）11-0026-03【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2021.11.2081引言水泥搅拌桩主要是利用水泥与软黏土中的水发生水解和水化反应，反应的结果使软土中大量的自由水被吸收成结晶水并固定下来，从而形成具有一定强度的柱体，起到加固地基的作用。
水泥搅拌桩复合地基承载力计算
150kPa 桩身平均 直径d 0.4m
0.25 等效直径de 1.598m 面积置换率m 0.063
纵向桩间距S1 横向桩间距S2 1m 2m
3
2.土层数Leabharlann 输入土层名称 1 2 3 4 5 6 7 8 土层厚度 lpi(m) 1 2 3 4 桩周土层的 侧阻力特征 值qsi(kPa) 10 20 30 40 500 桩端端阻力 特征值qp(kPa)
水泥土搅拌桩复合地基承载力计算
编制：连金芳
1.计算参数
桩直径D= 桩端端阻力 发挥系数α p= 处理后桩间土承 载力特征值fsk= 布桩形式
矩形
400mm 0.5
桩周长up= 单桩承载力 发挥系数λ = 桩身强度 折减系数η =
1.257m 1.0
桩截面积Ap= 桩间土承载 力 发挥系数β =
0.126m2 0.5
3.单桩竖向承载力计算
单桩竖向承载力 特征值(桩周土 和桩端土的抗力 提供)
R a u p q si l pi p q p A p 408kPa
i 1
n
4.复合地基承载力计算
复合地基 承载力特征值
fspk m
Ra (1 m ) fsk 274kPa Ap
水泥土搅拌桩的计算
（一）搭接的水泥土搅拌桩每幅桩截面积的计算：
见每幅搅拌桩的截面积计算表（SMW 工法）。
（二）水泥土搅拌桩水泥用量的计算：
根据上海地区的岩土工程勘察报告得知：土的重度（r0)在 16～20KN/m3 之间，大多为 18KN/m3 左右。当设计未表明被加固土体的重度时，土的重度按 18KN/m3 来计算水泥土搅拌桩的水
水泥土搅拌桩水泥用量及浆量表
项目 灰浆水灰比
灰浆密度
7
8
9 水 泥 10 掺 入 11 量 （% 12 ）
13
14
15
每根水泥土搅拌桩每米段的浆量（L） 每幅水泥土搅拌桩每米段的浆量（L）
0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.4
0.45
0.5 0.55 0.6
1.91 1.85 1.80 1.76 1.71 1.91 1.85 1.80 1.76 1.71
70.08 69.29 80.09 79.19 90.10 89.08 100.11 98.98 110.12 108.88 120.13 118.78 130.14 128.68 140.15 138.57 150.16 148.47
74.55 73.71 85.20 84.24 95.85 94.77 106.50 105.30 117.15 115.83 127.80 126.36 138.45 136.89 149.10 147.42 159.75 157.95
1.76 1.71 1.68 1.65 1.62 1.76 1.71 1.68 1.65 1.62
145.16 156.32 167.49 178.65
153.37 165.17 176.97 188.77
组合格构式型钢水泥土搅拌桩抗弯承载力计算方法
一、引言格构式型钢水泥土搅拌桩是一种新型的地基处理方法，其具有强度高、承载力大、施工速度快等优点，被广泛应用于各种工程中。
本文将介绍组合格构式型钢水泥土搅拌桩的抗弯承载力计算方法。
二、组合格构式型钢水泥土搅拌桩的结构特点组合格构式型钢水泥土搅拌桩由钢筋网格构和水泥土搅拌桩组成。
钢筋网格构由纵向钢筋和横向钢筋交错编织而成，水泥土搅拌桩则是将水泥、砂、石料等混合物注入桩孔中，经过振捣、压实而形成的桩身。
组合格构式型钢水泥土搅拌桩的结构特点是钢筋网格构和水泥土搅拌桩相互作用，共同承担荷载。
三、组合格构式型钢水泥土搅拌桩的抗弯承载力计算方法1. 桩身抗弯承载力计算桩身抗弯承载力计算采用弯矩-曲率法。
计算时，先确定桩身的截面形状和尺寸，然后根据荷载大小和作用位置计算出桩身的弯矩和曲率。
最后根据材料的强度和桩身的截面形状和尺寸计算出桩身的抗弯承载力。
2. 钢筋网格构抗弯承载力计算钢筋网格构抗弯承载力计算采用等效截面法。
计算时，将纵向钢筋和横向钢筋的截面积按照一定比例合成为一个等效截面，然后根据荷载大小和作用位置计算出钢筋网格构的弯矩和曲率。
最后根据材料的强度和等效截面的形状和尺寸计算出钢筋网格构的抗弯承载力。
3. 组合格构式型钢水泥土搅拌桩的抗弯承载力计算组合格构式型钢水泥土搅拌桩的抗弯承载力计算采用叠加法。
计算时，将桩身的抗弯承载力和钢筋网格构的抗弯承载力按照一定比例相加，得到组合格构式型钢水泥土搅拌桩的总抗弯承载力。
四、实例分析某工程采用组合格构式型钢水泥土搅拌桩作为地基处理方法，桩直径为800mm，钢筋网格构间距为200mm，纵向钢筋直径为25mm，横向钢筋直径为12mm。
荷载大小为1000kN，作用位置距桩顶为5m。
根据上述计算方法，可得到组合格构式型钢水泥土搅拌桩的抗弯承载力为1200kN。
五、结论组合格构式型钢水泥土搅拌桩的抗弯承载力计算方法是一种简单有效的方法，可以为工程设计提供科学依据。
在实际工程中，应根据具体情况选择合适的计算方法，并结合实际情况进行合理的设计。
水泥搅拌桩根数计算
水泥搅拌桩是一种常见的基础工程，它的根数计算是一个关键的步骤，直接影响到工程的质量和安全。
下面是水泥搅拌桩根数计算的相关参考内容。
水泥搅拌桩的根数计算需要考虑以下因素：1.设计荷载：水泥搅拌桩一般用于承受建筑结构或设备的荷载。
根据相关规范和标准，根据建筑物的类型和用途，可以确定设计荷载。
2.土壤条件：水泥搅拌桩的承载性能与土壤条件有关。
需要进行现场勘察，了解地下水位、土壤类型、土层厚度、土层稳定性等参数。
3.桩的直径和长度：水泥搅拌桩的直径和长度直接影响到其承载能力和抗拔能力。
一般情况下，桩的直径小于0.6米，长度不小于4米。
4.施工工艺：水泥搅拌桩的根数计算还需要考虑施工工艺。
如搅拌桩的间距、边长、交叉角等，可以根据施工要求和土壤条件进行合理设置。
下面是一个水泥搅拌桩根数计算的计算步骤和示例：1.根据设计荷载确定桩的承载力要求。
2.进行现场勘察，了解土壤条件。
根据勘察结果，判断是否需要进行地基加固。
3.根据土壤条件和桩的直径、长度，确定桩的承载力。
可以通过标准规范中的计算公式或经验公式进行计算。
4.根据桩的承载力要求和桩的承载力，计算出所需的桩的根数。
计算方法一般为：根数 = 设计荷载 / 每根桩的承载力。
示例：假设设计荷载为1000吨，水泥搅拌桩的承载力为50吨/根。
根据计算公式，所需的桩的根数为20根。
综上所述，水泥搅拌桩的根数计算需要综合考虑设计荷载、土壤条件、桩的直径和长度、施工工艺等因素。
这些因素之间相互关联，需要科学合理地进行计算和设计，以确保水泥搅拌桩能够满足工程的要求。
单桩承载力计算公式
单桩承载力计算公式
1.斯托克斯公式（Q=σπd^2/4）：
斯托克斯公式是最简单的单桩承载力计算公式，适用于均质、饱和、饱和度高于85%的细砂土和粉土。
其中，Q为桩的承载力，σ为当地有效应力，d为桩的直径。
2. 牛顿-拉福森公式（Q = 2πNR/ln(R/r)）：
牛顿-拉福森公式适用于泥质土、细砂土和砾石土等非饱和土壤。
其中，Q为桩的承载力，N为土的可逆孔隙比，R为桩的侧摩擦力，r为桩的顶端摩擦力。
3. 迈士公式（Q = Ap + πNar + Qu）：
迈士公式适用于粘土、粉土和砾石土等非完全饱和土壤。
其中，Q为桩的承载力，Ap为桩尖端摩擦力，Na为桩周侧摩擦力的修正系数，r为桩的半径，Qu为桩基的无约束压缩强度。
4. 布勒特公式（Q = Ap + Qu + 0.5πNar）：
布勒特公式适用于饱和黏土和泥质土。
其中，Q为桩的承载力，Ap为桩尖端摩擦力，Qu为桩基的无约束压缩强度，Na为桩周侧摩擦力的修正系数，r为桩的半径。
5.声衰减公式（Q=σA+πp(Qr)）：
声衰减公式适用于黏土和充满水分的砂土。
其中，Q为桩的承载力，σ为当地有效应力，A为桩尖部承载力分量，p为声衰减系数，Qr为桩身表面的剪切摩擦力。
以上只是一些常用的单桩承载力计算公式，不同土体和工程条件下可能会使用不同的公式。
在实际工程设计和计算中，需要根据具体情况选择合适的公式，并结合现场勘察和试验数据进行合理调整和校正，以确保计算结果的准确性和可靠性。
水泥搅拌桩承载力计算
一、140Kpa 11m 0.5m二、65Kpa 层18.2Kpa 穿透长度11m 层212Kpa 穿透长度0m 层315Kpa穿透长度0m三、1、(KN)R p1=141.7(KN)2、(KN)式中：q u －η－q u 的折减系数，η=0.3~0.5本次取η=0.4；A p －0.196m 2；R p2=125.4(KN)由于R p2＜R p1,水泥搅拌桩单桩容许承载力为：Rp=R p2=125.4(KN)四、水泥搅拌桩间距S的确定1、水泥搅拌桩加固后复合地基承载力R sp 按下式计算R sp =m×R p /A p +β(1-m)×R s 式中：R sp －复合地基承载力(KPa)；R s －天然地基承载力(KPa)；m－桩的置换率；β－本次取β=0.5；0.177,1.13m设计基本参数要求复合地基承载力不低于R sp 设计搅拌桩长L R p1=3.1416×D×L×f 由桩身强度所提供的承载力R p2计算设计搅拌桩径D 软土层参数天然地基承载力R s (KPa)容许侧摩阻力f(KPa)将R sp 、R s 代入上式可算出置换率m=根据m=0.907D 2/S 2置换率计算公司可算出桩间距S=水泥搅拌桩提高地基承载力计算根据室内水泥土实验结果，水泥含量15%时90d龄期的无侧限抗压强度为1600KPa,计算得R p2=η×q u ×A p与桩身水泥土配合比相同的室内水泥土试块，在标准养护条件下90d龄期无侧限抗压强度(KPa)；桩截面积(m 2)，本次A p=桩间土承载力折减系数，桩端为软土时可取0.5~1.0，桩端为硬土时可取0.1~0.4水泥搅拌桩单桩容许承载力R P 由侧摩阻力提供的承载力R p1计算。
水泥土搅拌桩计算书
桩端阻阻力qp
2.单桩承载力特 征值(取小值)
0.25 Ra=μp*∑qsia*li+α*A*qp
Ra=η*fcu*Ap
0.5 156.059
141.3
取值Ra=
141
3.复合地基承载 力特征值fspk
4.面积置换率、 布桩数
面积置换率
5.结论：
fspk=m*Ra/Ap+β*(1-m)*fsk
m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Ap-β *fsk)
水泥搅拌桩计算
设计计算：
机条件：
有效桩长(m) 桩截面面积(m2)
桩周长μp
1.单桩承载力：
直径D(mm) 0.6 L=
Ap=D2*3.14/4 μp=D*3.14
13.2 0.283 1.8850
桩长范围土层名称 1 2 3 4 5 6
土厚li(m) 0.5 12.2 0.5
桩侧土磨擦阻力特征值 (qsia) 7
桩端土阻力(qp:未 修正承载力特征值) 90
4
50
28
220
参数取值：：
桩身强度折减系数：η (0.2~0.3)
桩端天然土承 载力折减系数:
α
桩间土承载力 折减系数：β
(0.1~0.4)
桩间天然土承载力特 征值fsk(Kpa)
面积置换率 m(0.12~0.3)
桩身水泥土无侧限抗压 强度标准值fcu(0.3~2MPa)
120 0.2041
有效桩长L=
13.2
说明：1。水泥
搅拌桩分为干法
2。红色部分人工输入
单桩承载力特 征值Ra=
0.4
57.123
0.2041
2
布桩数n
水泥搅拌桩承载力计算
时可取0.1~0.4
本次取β= 0.5
；
将Rsp、Rs代入上式可算出置换率m= 0.177 ,
根据m=0.907D2/S2置换率计算公司可算出桩间距S= 1.13
m
qu的折减
系数，ηΒιβλιοθήκη η－=0.3~0.5本次取η=
0.4 ；
Ap－
桩截面积(m2)，本次Ap=
0.196 m2；
根据室内水泥土实验结果，水泥含量15%时90d龄期的无侧限抗压强度为1600KPa,计算
Rp2= 125.4 (KN)
由于Rp2＜ Rp1,水泥 搅拌桩单 桩容许承 载力为：
Rp= Rp2=
三
、 水泥搅拌桩单桩容许承载力RP
1、 由侧摩阻力提供的承载力Rp1计算
Rp1=3.1416×D×L×f
(KN)
Rp1= 141.7 (KN)
2、 由桩身强度所提供的承载力Rp2计算
Rp2=η×qu×Ap
(KN)
式中： qu－
与桩身水泥土配合比相同的室内水泥土试块，在标准养护条件下 90d龄期无侧限抗压强度(KPa)；
水泥搅拌 四 桩间距S 、 的确定
125.4 (KN)
水泥搅拌 桩加固后 复合地基 承载力Rsp 按下式计 1、 算
Rsp=m× Rp/Ap+β (1-m)×
Rs
复合地基
承载力
式中： Rsp－
(KPa)；
天然地基
承载力
Rs－
(KPa)；
桩的置换
m－
率；
β－
桩间土承载力折减系数，桩端为软土时可取0.5~1.0，桩端为硬土
水泥搅拌桩提高地基承载力计算
一 、 设计基本参数
要求复合地基承载力不低于Rsp 设计搅拌桩长L 设计搅拌桩径D
水泥搅拌桩承载力计算
一、80Kpa 8m 0.5m二、50Kpa 层16Kpa 穿透长度6m 层212Kpa 穿透长度2m 层315Kpa穿透长度0m三、1、(KN)R p1=75.4(KN)2、(KN)式中：q u －η－q u 的折减系数，η=0.3~0.5本次取η=0.4；A p －0.196m 2；本次取1300R p2=101.9(KN)由于R p2＜R p1,水泥搅拌桩单桩容许承载力为：Rp=R p2=75.4(KN)四、水泥搅拌桩间距S的确定1、水泥搅拌桩加固后复合地基承载力R sp 按下式计算R sp =m×R p /A p +β(1-m)×R s 式中：R sp －复合地基承载力(KPa)；R s －天然地基承载力(KPa)；m－桩的置换率；β－本次取β=0.8；0.116,1.40m水泥搅拌桩提高地基承载力计算设计基本参数要求复合地基承载力不低于R sp 设计搅拌桩长L 设计搅拌桩径D 软土层参数天然地基承载力R s (KPa)容许侧摩阻力f(KPa)水泥搅拌桩单桩容许承载力R P 由侧摩阻力提供的承载力R p1计算R p1=3.1416×D×L×f 由桩身强度所提供的承载力R p2计算R p2=η×q u ×A p桩截面积(m 2)，本次A p=根据室内水泥土实验结果，水泥含量15%时90d龄期的无侧限抗压强度为1600KPa,计算得将R sp 、R s 代入上式可算出置换率m=根据m=0.907D 2/S 2置换率计算公司可算出桩间距S=与桩身水泥土配合比相同的室内水泥土试块，在标准养护条件下90d龄期无侧限抗压强度(KPa)；桩间土承载力折减系数，桩端为软土时可取0.5~1.0，桩端为硬土时可取0.1~0.4。
水泥搅拌桩工程量计算规则
水泥搅拌桩工程量计算规则
水泥搅拌桩是一种用于地基加固的方法，其工程量计算规则如下：
1.桩身长度计算：水泥搅拌桩的长度通常为8-16米，根据设计要求和现场情况确定桩身长度。
计算桩身长度时，应考虑到施工误差、土层变化等因素，适当增加长度，以保证加固效果。
2.桩径计算：水泥搅拌桩的直径通常为500-1000毫米，根据设计要求和现场情况确定桩径。
计算桩径时，应考虑到施工工艺和设备的限制，以及土层的承载能力等因素。
3.桩身截面积计算：根据桩身长度和桩径计算桩身的截面积。
截面积的计算公式为：A=πr²，其中r为桩径的一半。
4.水泥用量计算：水泥搅拌桩的水泥用量通常为每立方米土层加固材料中水泥的质量为250-300千克。
根据桩身截面积和设计要求计算水泥的用量。
5.工程量计算：根据桩身长度、截面积、水泥用量等计算水泥搅拌桩的总用量。
需要注意的是，在实际工程中，还需要考虑到施工工艺、材料成本、工程质量等因素，以确保施工质量和工程安全。
水泥搅拌桩承载力计算
一 、 设计基本参数
要求复合地基承载力不低于Rsp 设计搅拌桩长L 设计搅拌桩径D
80 Kpa
8m 0.5 m
二
、 软土层参数
天然地基承载力Rs(KPa)
容许侧摩阻力
层1
层2
层3
50 Kpa
6 Kpa
穿透长度
6m
12 Kpa
穿透长度
2m
15 Kpa
穿透长度
0m
三
、 水泥搅拌桩单桩容许承载力RP
1、 由侧摩阻力提供的承载力Rp1计算
Rp1=3.1416×D×L×f
(KN)
Rp1=
75.4 (KN)
2、 由桩身强度所提供的承载力Rp2计算
Rp2=η×qu×Ap
(KN)
式中： qu－
与桩身水泥土配合比相同的室内水泥土试块，在标准养护条件下 90d龄期无侧限抗压强度(KPa)；
qu的折减 系数，η
η－
=0.3~0.5
本次取η=
0.4 ；
Ap－
桩截面积(m2)，本次Ap=
0.196 m2；
根据室内水泥土实验结果，水泥含量15%时90d龄期的无侧限抗压强度为1600KPa,计算
本次取
1300
Rp2= 101.9 (KN)
由于Rp2＜ Rp1,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泥 搅拌桩单 桩容许承 载力为：
Rp= Rp2=
水泥搅拌 四 桩间距S 、 的确定
本次取β= 0.8
；
将Rsp、Rs代入上式可算出置换率m= 0.116 ,
根据m=0.907D2/S2置换率计算公司可算出桩间距S= 1.40
m
75.4 (KN)
搅拌桩计算公式
搅拌桩计算公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1搅拌桩水泥掺量计算有关水泥土搅拌桩的计算（一）搭接的水泥土搅拌桩每幅桩截面积的计算：见每幅搅拌桩的截面积计算表（SMW工法）。
（二）水泥土搅拌桩水泥用量的计算：根据上海地区的岩土工程勘察报告得知：土的重度（r0)在16～20KN/m3之间，大多为18KN/m3左右。
当设计未表明被加固土体的重度时，土的重度按18KN/m3来计算水泥土搅拌桩的水泥用量。
有的围护工程设计提出土的重度按19KN/m3计算。
换算公式：1tf/m3=m3≈10KN/m318KN/m3÷10KN/m3=m3?加固土体的水泥用量=被加固土体的重度×水泥掺量如：常用的水泥掺量为13%或15%1、当水泥掺量为13%，土的重量按m3?水泥用量=m3×13%=m3=234kg/m3?即：加固1m3土体的水泥用量为234kg?2、当水泥掺量为15%，土的重量按m3?水泥掺量=m3×15%=m3=270kg/m3?即：加固1m3土体的水泥用量为270kg?（三）每幅水泥土搅拌桩每m段的水泥用量计算：根据每幅搅拌桩的截面积计算表（SMW工法），φ700mm的每幅桩截面积为0.㎡，计算时按㎡。
1、当水泥掺量为13%，截面积按㎡?每m段的水泥用量=234kg/m3×㎡×1m=?2、当水泥掺量为13%，常规截面积按㎡每m段的水泥用量=234kg/m3×㎡×1m=?（四）水泥土搅拌桩的灰浆密度计算：水泥密度3t/m3?水的密度1t/m3?1、当水灰比为即：1t水泥：水?两体拌和后的重量为两体拌和后的体积=1/3m3＋1m3=?灰浆密度=重量÷体积=÷=m3?2、当水灰比为3、即：1t水泥：水两体拌和后的重量为两体拌和后的体积=1/3m3＋1m3=? 灰浆密度=重量÷体积=÷=m3?。
有关水泥土搅拌桩的计算
有关水泥土搅拌桩的计算水泥土搅拌桩是一种地基工程常用的构造形式，通过搅拌设备将水泥、砂石和黏土混合搅拌形成一种坚实的混合土体，用以增强地基的承载能力。
这种施工方法具有施工速度快、环保、成本低等优点，被广泛应用于建筑工程中。
水泥土搅拌桩的设计计算是保证搅拌桩具有足够的承载能力和稳定性的重要环节。
主要包括以下几个方面的计算：1. 桩身直径的计算：根据桩身的直径，可以确定桩的截面积，从而计算出桩的体积。
一般来说，桩身的直径会根据工程需求来确定，常见的直径有400mm、600mm等。
2.桩身的长度计算：桩身的长度决定了桩的深度，从而影响桩的稳定性和承载能力。
根据工程地质和荷载要求，可以通过地质勘探和计算方法确定桩的长度。
3.桩基承载力的计算：桩基的承载力是指桩能够承受的最大荷载。
根据工程地质、桩身的直径和长度等因素，可以采用经验公式或者试验数据进行计算。
4.搅拌杆的尺寸计算：搅拌杆是水泥土搅拌桩施工过程中承担搅拌作用的关键部件。
根据工程需求和土体的物理性质，可以计算出最适合的搅拌杆尺寸。
5.桩身和搅拌杆的强度计算：桩身和搅拌杆的材料和尺寸决定了它们的强度。
通过计算，可以确定桩身和搅拌杆的强度是否满足工程要求。
以上是水泥土搅拌桩的计算方法的一些基本内容，具体的计算过程和方法还需要根据具体的工程情况和设计要求进行细化和确定。
在进行计算时，需要充分了解工程地质和荷载要求，结合相关的经验公式和试验数据，确保设计的准确性和可靠性。
同时，还需要注意桩身和搅拌杆的施工质量和监控，以确保施工过程和结果的有效性。
水泥土搅拌桩的设计计算是保证施工质量的重要环节，正确的计算方法和过程对工程的安全和稳定性具有重要的意义。
搅拌桩水泥土的重度计算方法
搅拌桩水泥土的重度计算方法搅拌桩是一种常用的地基处理方法，它通过搅拌机械将水泥与土壤混合，形成一种坚固的搅拌桩。
这种方法适用于土壤松软、承载力不足的地区，可以提高地基的承载能力和稳定性。
本文将介绍搅拌桩水泥土的重度计算方法。
在进行搅拌桩水泥土的重度计算之前，首先需要了解重度的概念。
重度是指单位体积土壤的质量或密度，通常以克/立方厘米或千克/立方米表示。
重度的计算对于确定搅拌桩的设计参数和施工工艺具有重要意义。
搅拌桩水泥土的重度计算方法主要包括以下几个步骤：1. 确定土壤的重度：首先需要采集土壤样品，并送至实验室进行密度试验。
密度试验可以采用干密度试验或湿密度试验，根据试验结果计算出土壤的重度。
2. 确定水泥的重度：水泥的重度是已知的，一般为3.1~3.2克/立方厘米。
可以直接使用该数值进行计算。
3. 计算搅拌桩水泥土的重度：根据土壤和水泥的重度，可以通过以下公式计算搅拌桩水泥土的重度：搅拌桩水泥土的重度= （土壤的重度× 混合比例+ 水泥的重度× 混合比例）/（混合比例 + 1）其中，混合比例表示水泥与土壤的质量比，可以根据搅拌桩的设计要求确定。
4. 进行工程实际应用：根据计算得到的搅拌桩水泥土的重度，可以根据工程要求进行实际应用。
在搅拌桩的设计和施工中，需要根据土壤的重度和工程要求确定水泥的用量、搅拌桩的直径和间距等参数。
需要注意的是，搅拌桩水泥土的重度计算方法中的混合比例是一个关键参数，它直接影响到搅拌桩的质量和性能。
混合比例的确定需要考虑土壤的类型、含水量、含沙量等因素，以及工程要求和设计标准。
在进行搅拌桩水泥土的重度计算时，还需要考虑搅拌桩与土壤的相互作用和变形特性。
由于搅拌桩是通过搅拌机械施工形成的，其与周围土壤的结合程度和变形特性与传统的桩基有所不同。
因此，在设计和施工中需要综合考虑土壤的力学性质和搅拌桩的特点，确保搅拌桩水泥土的质量和安全性。
搅拌桩水泥土的重度计算方法是确定搅拌桩设计参数和施工工艺的关键步骤。
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水泥土搅拌桩承载力计算方法探讨摘要：搅拌桩工法的成败直接决定制桩质量的优劣，搅拌桩产生质量问题的原因是施工成桩工艺不合理，管理混乱，规范缺乏有效的桩身全长质量检测方法，设计上采用室内拌制的水泥土强度而没有考虑现场桩身的实际强度较低的情况。
建议在现有计算中再增加一项按现场水泥土强度设计。
它可解决室内拌制的水泥土强度太高而现场强度极低的问题，避免室内理论设计和现场施工质量脱节的弊病。
关键词：搅拌桩工法；检测方法；设计；室内水泥土强度；现场水泥土强度
abstract: mixing pile construction methods directly determine the success or failure of the quality of pile, the disadvantages mixing pile produce quality problem is the cause of the pile construction process is not reasonable, management confusion, regulate the lack of effective pile body length of quality inspection method, the design of the mixing of indoor soil-cement without taking into account the actual strength of the pile body lower. advice to increase in existing calculation according to the scene a water soil strength design. it can solve the mixing of indoor soil-cement is too high and the intensity is low, avoid indoor theory design and site construction quality separation of the ills.
keywords: mixing pile construction methods; detection methods; design; indoor water soil strength; the strength of cement-soil
中图分类号：tq172文献标识码：a文章编号：
一、搅拌桩施工和设计中的问题
二十世纪八十年代以来，水泥土搅拌桩在公路、桥梁、工民建、支护和水利工程中得到了广泛应用，成功处理了众多软土地基，节省了巨额投资。
但由于搅拌桩施工队伍素质参差不齐，而搅拌桩工法的成败直接决定制桩质量的优劣，搅拌桩工程事故也时有发生。
不断受到设计、业主和建设主管部门的质疑。
搅拌桩产生质量问题的原因是施工成桩工艺不合理，管理混乱，规范缺乏有效的桩身全长质量检测方法，设计上采用室内拌制的水泥土强度而没有考虑现场桩身的实际强度较低的情况。
二、搅拌桩承载力计算
1．规范方法
按照规范，单桩竖向承载力标准值ｒkd应通过现场单桩载荷试验确定，也可按下式计算，取二者较小值：
ｒkd=ηfcu,k.ap (1)
ｒkd=qsup.l+αap.qp (2)
搅拌桩复合地基承载力标准值fsp,k应由现场复合地基载荷试验确定，也可按下式计算：
fsp,k＝mｒkd/ap+β(1-m)fs,k(3)
2、依据现场强度设计法
正常情况下，以上规范设计程序和方法是合理和适当的。
但是针对目前国内搅拌桩施工质量问题，有必要在式(1)(2)的基础上再加入根据现场强度计算的单桩竖向承载力标准值式(4)，并取三者中最小值：
ｒkd＝quap/ξ(4)
式中qu为现场钻孔取芯的芯样水泥土(φ70x100)无侧限抗压强度，若非90d标准龄期强度，需换算至此龄期；ξ为现场钻孔取芯扰动引起水泥土芯样无侧限强度降低的折减系数。
式(4)可以有效克服当前我国搅拌桩现场施工质量差而导致的
工程事故。
使用式(4)时需确定取样扰动折减系数ξ，此值随着桩身水泥土龄期的增长而增大，亦即取样扰动随龄期增长而递减。
根据榕江河漫滩淤泥质粘土中对大量水泥掺量为15%、搅拌很均匀的水泥土桩取芯检测，现场芯样水泥土强度在10d龄期时只有室内试块强度的0.48，在30d龄期时只有0.53，在90d龄期只有0.65。
若认为搅拌很均匀的现场桩身强度与室内试块强度一致，则这些数值可作为相应龄期的取样折减系数。
对其余土质还有待以后进一步试验研究。
需指出的是，取样扰动程度还与取样单位的技术水平有关，取样工作应由土工专业单位的人员进行。
3．关于静载试验承载力
搅拌桩规范要求单桩承载力应由载荷试验确定。
毫无疑问，这
是确定单桩承载力的最可靠和最直接的方法。
但是也需注意其局限性，特别是当搅拌桩很长、荷载作用面积很大时，载荷试验条件与工程中原型桩受荷条件不一致。
前者是短时间、小面积作用，上部荷载影响深度小，无法反映长时间、大面积荷载作用时桩体深部的受力状态。
二、搅拌桩现场强度设计应用
在用超长水泥土搅拌桩加固天然地基承载力只有70kpa的深厚软土地基以达到240kpa的设计承载力工程中，深刻体会到水泥土搅拌桩取芯观察和现场强度的重要性。
在现场第1批25根试验桩中，对3根桩分别进行了取芯和芯样无侧限压缩试验。
根据取芯原土层的不同，强度也就不同，0～4m 填土中水泥土胶结致密，强度较高；下部淤泥质粘土中的水泥土呈团块状及层状松软结构，手能捏碎，28d龄期时，淤泥质粘土层中水泥土qu值与原状土中接近；120d龄期时，淤泥质粘土的qu比7d龄期强度提高也不大。
开挖一根水泥土桩的上部5m，观察到4m以下的水泥土搅拌严重不均：中间有一个直径12cm的水泥柱芯，柱截面内还有块状或薄层状的水泥富集块，水泥分布半边桩偏多、半边桩极少。
取芯、标贯、无侧限强度试验和开挖检测结果显示：本批桩桩身中下部存在严重的水泥浆富集块和搅拌不均匀现象，桩身强度远低于设计要求的800kpa最低值，为不合格桩。
但是，静载试验得出：4根单桩的承载力平均为266kn，复合地基承载力分别为235kpa
和227kpa，仅比设计要求的240kpa略低，基本为合格桩。
根据规范方法，按照式(1)、(2)计算取二者最小值为ｒkd＝344kn，单桩承载力由水泥土强度控制。
按式(3)计算，取平均置换率m=0.31, fs,k =100kpa,取β=0.2，则得复合地基承载力为
391kpa，远大于设计承载力240kpa。
因此，按规范现有方法用室内配制的水泥土强度进行设计，本批搅拌桩完全达到设计要求。
而且，即使按规范要求的载荷试验确定的单桩承载力设计、本批搅拌桩仍然基本符合设计要求。
但是，应用现场强度设计式(4),因淤泥质土中水泥土现场平均强度仅有110kpa(90d以上龄期)，即使取钻孔取样引起的强度折减系数ξ＝0.3，得到单桩承载力ｒkd＝104kn，对应的复合地基承载力也仅有127kpa，远小于设计要求的240kpa。
这样就避免了因室内拌制的水泥土强度太高而现场强度极低而产生的搅拌桩工程事故，也避免了超长搅拌桩因静载荷试验影响深度有限而得出不合实际的承载力情形。
工程后来经多次工艺改进，调整水灰比、出浆方法、搅拌叶片数量、喷浆遍数、提升速度等，再结合钻孔取芯、标准贯入及无侧限强度检测，制出了优良的超长搅拌桩，保证了工程质量。
四、结论
通过上述理论分析和工程实践研究，可以得出如下结论：
现有单桩承载力设计仅依据室内拌制的水泥土强度和桩侧桩底阻力来计算，未计及水泥土现场强度，引发了因现场强度极低而造
成的工程事故。
建议在现有计算中再增加一项按现场水泥土强度设计。
它可解决室内拌制的水泥土强度太高而现场强度极低的问题，避免室内理论设计和现场施工质量脱节的弊病。
此外，也克服了超长水泥土搅拌桩因静载荷试验影响深度有限而得出不合实际的承载力情形。