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近些年来随着城市化的发展,小高层、高层建筑越来越多,以开封为代表的黄泛区,从地基处理到基坑支护很多工程都采用了水泥土搅拌桩,但大多数学者研究水泥土主要以沿海软土为目标,而对黄河泛滥区域的研究不多,所以相应的理论研究远远落后于实际的工程应用,研究黄泛区水泥土的性质具有工程实际意义。另外黄泛区的桩基多采用静压桩,因地下砂土层较厚,施工时会遇到静压桩难以达到设计的压入深度的情况,而CFG桩存在缩颈及引起周边地表下陷的缺陷,目前尚未找到合理的地基处理方法。劲芯水泥土搅拌桩作为一种新型的组合材料桩,为该类软土层的地基处理提供新的方法。但其出现时间较短,研究不足,不同研究者对其承载能力认识还不统一。已经颁布的两部地方建设标准对于其承载能力的计算方法也存在较大的差异。所以研究黄泛区劲芯水泥土桩很有现实意义。水泥土在劲芯水泥土桩荷载传递中起承上启下作用,水泥土强度对承载性状有很大影响。所以研究黄泛区水泥土的性质对劲芯水泥土桩的研究也有重要意义。本文以开封最为常见的粉土为土样,在不添加外加剂的情况下,研究其在不同水泥掺量、不同龄期、不同养护方式条件下的相关力学性质,研究发现水泥掺量不大于20%时,随水泥掺量的提高水泥土强度增长较快,水泥掺量大于20%后,强度增加变慢,所以实际工程中水泥掺量不应大于20%。在水泥掺量16%保持不变的情况下,以粉煤灰、砂、灰钙为外加剂分别做单掺实验。实验表明在水泥土中掺入适量粉煤灰对水泥土强度有较大提高,灰钙对水泥土强度也有一定提高。水泥掺量16%,掺灰比达到60%时比单掺24%水泥时试块的无侧向抗压强度还要高,粉煤灰的价格约为水泥价格的1/3,所以在实际工程中,以适量的粉煤灰代替部分水泥,可以在满足承载力的情况下,降低工程成本。在实验室内制作模型桩,采用反力架提供反力,加载方式类似于快速维持荷载法,对芯桩以及水泥土中埋设有应变片的劲芯水泥土搅拌桩进行静载试验,从而得到在不同水泥掺量、不同桩长、不同粉煤灰掺灰比的情况下,各桩在竖向荷载作用下的荷载沉降曲线,芯桩轴力沿深度的变化曲线以及水泥土轴力岩深度的变化曲线。研究表明:水泥掺量提高可以提高劲芯水泥土搅拌桩极限承载力,但当水泥掺量超过16%后,对桩的极限承载力的提高将不再明显。在水泥土中掺入适量的粉煤灰可以提高劲芯水泥土搅拌桩的极限承载能力,掺灰比以60%~80%为宜。在水泥土强度和芯桩相匹配时,适当增长芯桩长度有助于提高桩的承载能力。劲芯水泥土搅拌桩中芯桩承担主要竖向力,芯桩的轴力呈上大下小趋势,水泥土承担的竖向力极其微小可以忽略,其只起到传递侧摩阻力的作用。通过大型有限元软件ABAQUS对室内模型桩进行了模拟分析,与实际结果基本吻合,他人若研究类似模型可采用相关参数。