一、 概述
洛阳地区洛河Ⅱ级阶地上广泛分布着Ⅰ级非自重湿陷性黄土状土。由于中州渠渠水沿途长期下渗、侧渗造成渠道两侧土层含水量趋于饱和形成饱和黄土。其特点是其湿陷性几近消逝，抗剪强度降低，可压缩性增加。许多工程地基不得不进行加固处理，以提高其承载力。
建筑场地所处地貌单元属洛河Ⅱ级阶地，其上部为较厚新近堆积土层，由湿陷性黄土状粉土、粘性土和下部的卵石共同组成。土层分布情况是：
（1）杂填土：由卵石、灰渣、砖块及粘性土堆填而成，结构杂乱。
（2）黄土状粉土及粉质粘土：灰黄色，粉质粘土可塑，局部硬塑，粉土湿，中密，土层具中高压缩性，局部夹粉土，属新近堆积黄土状土。
（3）黄土状粉质粘土及粘土：灰褐色，可塑—软塑，具中压缩性。
（4）黄土状粉质粘土及粉土：灰黄色—黄灰色，粉质粘土可塑—软塑，粉土湿，稍密—中密，土层具中压缩性，土质较纯净，该层土底部夹薄层细砂。
（5）卵石：杂色，母岩成分为火成岩及变质岩，磨圆度较好。充填物为粉土及中细砂、中密、卵石未揭穿。
该场地为Ⅰ级（轻微）非自重湿陷性黄土场地，地下水位埋深7.00m，高于卵石顶面1.50～2.30m。各土层物理力学性能指标列入表6.9。
表6.9 各土层物理力学指标
二、 复合地基设计参数
卵石埋深8.50～9.30m，若不考虑地下水的影响，采用以卵石为持力层挖孔扩底灌注桩基础无疑是较理想的基础方案，但由于该建筑场地地下水位高于卵石顶面，采用挖孔灌注桩基础形式遇到了很大困难，而第2 层黄土状粉质粘土及粉土承载力又偏低，且厚度较大，若采用天然地基条件下的浅基础方案地基强度和变形难以满足要求。遂决定以水泥土搅拌桩与饱和黄土构成复合地基，提高地基承载力，降低沉降量。
根据场地岩土工程条件，以第5 层卵石层为桩端持力层，设计桩长6.50m（预留桩头0.50m），桩径有500mm，550mm 两种；水泥土搅拌桩按格网状布置，桩距800～1000mm，排距820～900mm。水泥土搅拌桩技术指数列入表6.10。
表6.10 水泥土搅拌桩技术指数
水泥土搅拌桩选用425 号普通硅酸盐水泥为固化剂，渗入比不小于14%，采用湿法施工，水泥土无侧限抗压强度不小于2MPa；复合地基上设置200mm 厚砂石垫层，砂石垫层压实系数大于0.97。
三、 水泥土搅拌桩复合地基检测(https://www.xing528.com)
对水泥土搅拌桩加固效果进行了两个方面的检测：水泥土搅拌桩成桩质量和水泥土搅拌桩复合地基承载力。
水泥土搅拌桩成桩质量采用低应变动测（反射波法）检测，判别水泥土搅拌桩结构完整性。水泥土搅拌桩总数571 根，全部进行了低应变检测。
水泥土搅拌桩复合地基承载力采用静载试验，测试水泥土搅拌桩复合地基承载力能否满足设计要求。静载试验点为4处，即38、187、291、357 号桩位。
（1）水泥土搅拌桩动测（反射波法）检测。该工程571 根桩中Ⅰ类桩有505 根（88.4%）Ⅱ类桩有54 根（9.5%），Ⅲ类桩有12根（2.1%）。动测水泥土搅拌桩桩身波速在1000～1600 m/s之间，离散性较大；水泥与土搅拌不匀造成不均匀界面，向下传递纵波在界面出现反射，部分桩没有桩底反射信号；由于搅拌桩机械施工特点，水泥土搅拌桩不会出现缩径现象，水泥土桩缺陷属水泥土搅拌桩不匀引起的强度降低。
（2）复合地基承载力。水泥土搅拌桩复合地基承载力采用静载试验进行测试，压板面积等同水泥土搅拌桩单桩处理面积，测试方法按照JGJ 79—2002 《建筑地基处理技术规范》J 220—2002 附录A复合地基荷载试验要点进行。加荷值为复合地基设计承载力的2倍，反力装置采用地锚。试验点数4个，复合地基静载试验P—S 曲线见图6.5。
图6.5 静载试验P—S 曲线
由图6.5 可知，38号桩在167kPa出现拐点，其承载力特征值取167kPa；187 号桩为缓变曲线，按相对变形值确定的承载力特征值为230kPa；291 号桩最大沉降为38.03mm，水泥土桩已被压屈破坏，P—S 曲线在190kPa 出现拐点，其特征值取190kPa；357 号桩最大沉降量达46.03mm，水泥土桩已被压屈破坏，其P—S 曲线在188kPa 出现拐点，其承载力特征值取188kPa。（38 号桩因故没有压到预定荷载，最大加荷量为268kPa）
由试验结果可知，水泥土搅拌桩复合地基承载力离散性较大，其极差大于平均值的30%，按规范要求不能取其平均值作为复合地基承载力特征值，只能取最小值167kPa作为复合地基承载力特征值。357 号桩沉降最大，经过开挖观察，纵向压张性裂缝从桩顶部向下延伸，至2.5m逐渐消失。分析原因是由于水泥土搅拌不均匀，部分水泥土桩局部强度较低，当强度降低部分位于水泥土桩顶部时，就容易发生桩顶压屈破坏。
四、 结论
（1）本工程地基处理没能达到设计要求的地基承载力，其主要原因在于施土质量控制没有到位，与施工队伍人员素质、技术水平、管理水平关系密切。
（2）大面积地基处理施工前应进行水泥土搅拌桩试验性施工，以取得施工经验；对试验桩进行多方法测试，检查施工质量，检测方法包括低应变动测钻孔取芯、动力触探、开挖观察、静载试验（包括单桩、及复合地基）等；对试验桩存在的问题应分析原因，提出改进措施，改进完善施工工艺，用以指导工程桩施工，保证工程质量。
（3）水泥土搅拌桩所起主要作用为加固地基土体，提高地基承载力，降低地基压缩性，但不能消除黄土的湿陷性。
（4）砂石垫层可调整桩土应力比例，但砂石垫层属于良好导水材料，地面积水及生活用水易通过砂石垫层下渗，对湿陷性黄土地基产生不良影响。
（5）对水泥土搅拌桩应钻芯取样进行无侧限抗压试验，以取得可靠的水泥土桩抗压强度。
（6）水泥土搅拌桩有轴向和径向产生拌和不匀现象。水泥渗入量有局部相对较低的现象，采用复搅工艺对水泥土拌和均匀程度影响较大。
（7）低应变动测（反射波法）检测水泥土搅拌桩有其局限性，应该采用各种检测手段测试水泥土桩施工质量，以保证基础工程安全可靠。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
