摘要：本文通过一个具体的工程实例，从地基处理方案的确定，水泥土搅拌桩的设计、施工、检验等方面进行了介绍，着重介绍了水泥土搅拌桩的桩长和间距的确定。
　　关键词：水泥土搅拌法；单桩竖向承载力特征值；桩长；置换率
　　Abstract: in this article, through a specific engineering examples, from the scheme determination of foundation treatment, water of the soil cement milling pile design, construction and inspection, etc, and emphatically introduces the water of the soil cement milling pile spacing of pile length and determined.
　　Keywords: mixing method; Vertical bearing capacity of the single pile characteristic value; The pile length; Replacement rate
　　
　　
　　中图分类号：TQ172.7 文献标识码： A 文章编号：
　　
　　1前言
　　水泥土搅拌法分为深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂，通过特别的搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥（浆液或粉体）强制搅拌后，水泥和软土将产生一系列物理—化学反应，使软土硬结改性。改性后的软土强度大大高于天然强度，其压缩性、渗水性比天然软土大大降低，达到提高地基承载力的目的。
　　位于开平市月山镇一栋综合楼，面积为788m2, 三层框架结构，最大跨度为7.2m，最大轴力标准组合为1362kN，2008年6月开始动工兴建。钻探资料按以下顺序提供各层土的平均厚度和地基承载力特征值：素填土层0.9m；淤泥4.8m，fak=40kPa，qsa=4kPa；粉质粘土17.7m，fak=200kPa，qsa=14kPa；强风化粉砂岩0.95m，fak=650kPa，qsa=80kPa；中风化粉砂岩1.05m，fak=1800kPa，qsa=200kPa。根据钻探资料和周边建筑的情况，本工程原取用钻孔灌注桩，桩长暂定26.5m，但施工过程中发现26.5m以下存在溶洞，灌注了大量混凝土也无法填满。
　　水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。湿法的加固深度不宜大于20m，干法的加固深度不宜大于15m。根据钻探资料大概10m左右的标准贯入击数较大，钻探资料没有发现溶洞，说明溶洞只是小范围存在，另外溶洞比较深，不存在安全问题，本工程适合使用水泥土搅拌法，暂定桩长为10m，取用干法、湿法均适合，本工程取用湿法。进行地基处理后，取用独立基础进行基础设计。
　　2水泥土搅拌桩的设计
　　水泥土搅拌法的设计，主要是确定搅拌桩的桩长和置换率，这些都关系到地基处理后的承载力。初步设计时先确定单桩竖向承载力特征值，单桩竖向承载力特征值由桩身强度承载力和桩周土、桩端土的抗力所提供的单桩承载力两者决定。即：
　　Ra=up qsili+αqpAp①[1][2]
　　Ra=ηfcuAp②[1][2]
　　对这两个公式的应用都很简单，不过要注意三点：①、公式①中qp为桩端地基土未经修正的承载力特征值，不得使用修正后的值；②、公式②中fcu为与搅拌桩桩身水泥土配合比相同的室内加固土试块在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值，这对初步接触者来说很容易范错，本人当初也就因为这个参数的取值错误而需对这基础重新布置。没有试验的结果的时候只能取经验值，但是经验告诉我们，一般情况下fcu不大于2MPa，所以我们取值的时候一定要注意，否则造成不必要的安全问题。③、综合两公式告诉我们，不是桩长越长越好，单桩竖向承载力特征值还由桩身强度决定，从经济的角度来看，公式①和公式②的结果刚好相等的时候，材料能充分利用，桩长也没有富余。
　　本工程承台埋深暂定1.2m，考虑0.3m的褥垫层，桩的有效长度实际为8.5m，根据公式①有
　　Ra=0.6×π×(4.2×4+4.3×14)+0.5×200× ×0.62=173.3kN③
　　根据公式②有
　　Ra=0.3×1.8×103× ×0.62=152.6 kN ④
　　比较式③和式④，取两者最小值，取Ra=150 kN，单桩竖向承载力特征值由桩身强度控制，桩长10m已满足要求。
　　接着要确定的就是面积置换率m，这要看工程需要达到的处理效果进行确定。本工程初步确定处理后地基承载力特征值fspk =120kPa就能达到要求。
　　fspk=m +β(1-m)fsk ⑤[1][2]
　　由公式⑤可以确定需要的面积置换率m
　　m= = = =0.173
　　Ae= ⑥[1][2]
　　由公式⑥得s=d ⑦
　　由公式面⑦可以看出，积置换率m与桩径d、桩间距s都有关系，存在两个未确定的参数，我们只要选定一个参数就可以确定另外一个参数。水泥土搅拌桩的桩径不应小于500mm，另外桩径增大的价钱和承载力提高不成正比，越大越经济，规范没有要求最小的和最大的桩距，最后确定选用桩径600的水泥土搅拌桩，求出桩距s
　　s=600 =1278mm
　　然后取整s=1200mm布置。
　　根据上面的数据对处理后地基承载力进行复核，由公式⑤、⑥有
　　m= = =0.19625
　　fspk= m +β(1-m)fsk =0.19625× +0.85(1-0.19625)×40=131.5kPa，取fspk=130kPa。
　　竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层，褥垫层厚度可取200-300mm。这又是一个注意的地方，桩不能直接进入基础，水泥土搅拌桩法中地基承载力是处理后复合地基产生的承载力，而不是仅由桩产生的承载力。
　　3 水泥土搅拌法的施工和质量检验
　　根据目前的搅拌法施工工艺，搅拌桩可布置成柱状、壁状和块状三种型式，在堤防上用于地基加固，主要采用柱状式，而用于防渗加固，应采用壁状式，壁状式是将相邻搅拌桩部分重叠搭接即成为壁状加固型式，组成水泥土挡墙，这种挡墙具有较高的抗渗性能，可以形成良好的隔水帷幕。本工程取用柱状式。
　　水泥土搅拌法施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地下的障碍物。竖向承载搅拌桩施工时，停浆（灰）面应高于桩顶设计标高300-500mm。在开挖基坑时，应将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除，不得使用施工机械[1]。
　　竖向承载水泥土搅拌桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验，缺一不可。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28d后进行。检验数量为桩总数的0.5%-1%，且每项单体工程不应小于3点。
　　4 结束语
　　随着工程经验的不斷丰富，我国的地基处理技术也不断的向前发展，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）的实施，是我国地基处理技术发展的新成果。从目前采用地基处理技术的工程来看，水泥土搅拌法的应用已经十分广泛。不仅在民用建筑工程中，而且在水利工程、河道治理等工程中都得到大量的应用。本工程已经完工，从完成的情况来看，主体建筑没有出现下沉或沉降不均匀现象。总的来说，水泥土搅拌法的应用面广，施工方便，施工期短，既经济，又环保，优点多，值得推广使用。
　　参考文献：
　　[1]建筑地基处理技术规范JGJ79-2002，北京：中国建筑工业出版社，2002
　　[2]建筑地基处理技术规范DBJ15-38-2005，广东：广东省建设科技与标准化协会 ，2005
　　[3]建筑地基基础设计规范GB50007-2002，北京：中国建筑工业出版社，2002
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。