多種方法檢測(cè)水泥土攪拌樁樁身質(zhì)量

1、<p>　　多種方法檢測(cè)水泥土攪拌樁樁身質(zhì)量</p><p>　　摘要：本文主要通過筆者自身實(shí)踐及實(shí)例對(duì)水泥土攪拌樁檢測(cè)方法進(jìn)行羅列歸類，并對(duì)其適用性及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較分析，以達(dá)到對(duì)樁身質(zhì)量的控制。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥土攪拌樁;輕型動(dòng)力觸探;無側(cè)限抗壓強(qiáng)度; 復(fù)合地基載荷試驗(yàn) </p><p>　　Abstract: this paper m

2、ainly through the author's own practice and an example of cement-soil pile testing methods are listed classified, and the applicability and advantages and disadvantages of comparative analysis, in order to achieve to

3、 the pile quality control. </p><p>　　Keywords: cement-soil pile; Light dynamic penetration; Unconfined compressive strength; Composite foundation load test </p><p>　　中圖分類號(hào)：TQ172.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：20

4、95-2104（2012） </p><p><b>　　1引言 </b></p><p>　　水泥土攪拌樁以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，將其與地基深層土體強(qiáng)制攪拌，經(jīng)物理、化學(xué)作用，使地基土硬結(jié)、地基強(qiáng)度提高的一種軟弱地基加固方法。經(jīng)常采樣的施工方法有濕法和干法兩種。干法只適應(yīng)于地基土的含水量（30%～70%）較大的土體，由于其均勻性較差，作為防水

5、帷幕結(jié)構(gòu)是不能采用的。 </p><p>　　水泥土攪拌樁其適用范圍廣泛，特別對(duì)于軟土地基加固其效果更為顯著。其主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為處理后可以很快投入使用，施工速度快；施工過程中無噪音、無振動(dòng)，對(duì)環(huán)境無污染；造價(jià)低。其缺點(diǎn)主要是樁身均勻性和強(qiáng)度差異性較大。主要由于加固土體的各向異性、以及含水量、有機(jī)質(zhì)含量、地下水水位、PH值影響，使加固土體效果較差，甚至未顯現(xiàn)加固效果。 </p><p>　　然

6、而目前尚無科學(xué)完整的檢測(cè)手段對(duì)水泥土攪拌樁樁身質(zhì)量作出確切的評(píng)價(jià)。以下就本人的認(rèn)識(shí)對(duì)以下檢測(cè)方法提出粗淺看法以供探討。 </p><p>　　2樁身質(zhì)量的幾種檢測(cè)方法 </p><p>　　2.1淺部開挖檢驗(yàn)法 </p><p>　　淺部開挖檢驗(yàn)法一般在成樁7d后進(jìn)行。一般由施工單位通過開挖一定數(shù)量的樁頭（深度宜超過停漿面下0.5m），直接檢驗(yàn)樁身外觀質(zhì)量、成樁直徑

7、、攪拌均勻度以及樁體搭接情況等。對(duì)于用作止水擋土的壁狀深層攪拌樁，在必要時(shí)可挖開樁頂3～4m，檢查其外觀搭接狀態(tài)。 </p><p>　　此法最為簡(jiǎn)單易行，也最為直觀，但只能判別淺部樁身質(zhì)量，不能準(zhǔn)確反映整體樁身的質(zhì)量情況。 </p><p>　　2.2輕型動(dòng)力觸探法 </p><p>　　2.2.1檢測(cè)原理 </p><p>　　輕型動(dòng)力觸

8、探主要利用一定質(zhì)量的重錘，以一定高度的自由落距，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓錐形探頭，貫入水泥土攪拌樁中用以檢查樁身均勻性。通過從樁頂至樁底每貫入30cm，記錄相應(yīng)的錘擊數(shù)（N10）作為指標(biāo)，通過統(tǒng)計(jì)分析，評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地水泥土攪拌樁樁身均勻性。 </p><p>　　2.2.2檢測(cè)和評(píng)價(jià)方法 </p><p>　　檢測(cè)齡期一般規(guī)定在成樁3d內(nèi)進(jìn)行，時(shí)間過長(zhǎng)，給觸探帶來很大難度，往往在樁頂處就達(dá)到了終止條件

9、，無法測(cè)得樁身下部的均勻性。 </p><p>　　需要說明的是，鑒于輕型動(dòng)力觸探落錘能量較小，建議輕型動(dòng)力觸探的檢測(cè)深度一般不大于4m，必要時(shí)也可在貫入4m后再用鉆具將孔內(nèi)掏空后再繼續(xù)貫入2m。因此，為減小深度增大對(duì)檢測(cè)結(jié)果可能產(chǎn)生的影響，檢測(cè)時(shí)采取以下措施： </p><p>　　(1) 保持探桿垂直，偏斜度不超過2％。錘擊時(shí)防止偏心及探桿晃動(dòng)。 </p><p&g

10、t;　　(2) 錘擊應(yīng)貫入連續(xù)進(jìn)行，錘擊速率每分鐘為15～30擊。 </p><p>　　(3) 每貫入1m，將探桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈半，以減少側(cè)摩阻力影響。 </p><p>　　(4) 當(dāng)N10>100或貫入15cm錘擊數(shù)超過50擊時(shí)，可停止試驗(yàn)。 </p><p>　　此法適用范圍廣、輕便靈活，被國內(nèi)外廣泛采用。由于錘擊數(shù)N10離散性較大，且缺乏相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，使水

11、泥土強(qiáng)度推算值與實(shí)際值相差較大。所以不宜根據(jù)錘擊數(shù)N10檢驗(yàn)水泥土強(qiáng)度，而只宜用于檢驗(yàn)樁身均勻性。水泥土強(qiáng)度主要通過室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)來確定。 </p><p>　　2.3鉆孔取芯綜合評(píng)定法 </p><p>　　2.3.1檢測(cè)原理 </p><p>　　鉆孔取芯綜合評(píng)定法是通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)芯樣硬度或狀態(tài)描述、標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)、室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行厚度加權(quán)，分別計(jì)算出樁

12、身上部（0～5m）及下部（>5m）的得分情況，然后根據(jù)得分情況對(duì)樁身進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定的一種綜合方法。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)及無側(cè)限抗壓強(qiáng)度均按下表中所列數(shù)值進(jìn)行內(nèi)插，硬度或狀態(tài)描述為兩種狀態(tài)之間時(shí)，取中間值。 </p><p>　　表2.3.1.1 上部計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)（5.0m以上） </p><p>　　表2.3.1.2 下部計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)（5.0m以下） </p><p>　　計(jì)算

13、各層得分時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)擊數(shù)按70%計(jì)，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度按15%計(jì)，硬度或狀態(tài)描述按15%計(jì)。當(dāng)缺無側(cè)限抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)時(shí)，按標(biāo)準(zhǔn)擊數(shù)占80%，硬度或狀態(tài)描述占20%計(jì)算該層分?jǐn)?shù)。 </p><p>　　2.3.2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè) </p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)一般在成樁后28d進(jìn)行檢測(cè)，在特殊情況下可進(jìn)行14d齡期的檢測(cè)，所測(cè)強(qiáng)度值不換算為28d齡期強(qiáng)度，而是直接采用實(shí)測(cè)強(qiáng)度進(jìn)行樁體質(zhì)量判定。 </p&

14、gt;<p>　　對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔取芯的水泥土樣進(jìn)行觀察描述，判斷樁體連續(xù)性、成樁狀態(tài)、施工樁長(zhǎng)、芯樣性質(zhì)（土/水泥土/水泥）、芯樣的軟硬程度（流塑/軟塑/可塑/硬塑/稍硬/堅(jiān)硬）以及攪拌的均勻性（分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表2.3.2.1） </p><p>　　表2.3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)芯樣描述標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　表2.3.2.2實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù)修正系數(shù) </p><p&g

15、t;　　對(duì)水泥土芯樣實(shí)施無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)試得到的強(qiáng)度再進(jìn)行高徑比及齡期修正。試件高徑比宜為1.0～1.5（根據(jù)試件軟硬程度作適當(dāng)調(diào)整），但一般不應(yīng)小于1.0，不大于2.0。高徑比修正系數(shù)見表2.3.2.3。樁體齡期不足28d的，直接記錄實(shí)測(cè)強(qiáng)度值而無需修正；對(duì)樁體齡期超過28天的，強(qiáng)度需折算成28d強(qiáng)度，按每天1%對(duì)實(shí)測(cè)強(qiáng)度進(jìn)行折減，最多折減50%。 </p><p>　　表2.3.2.3 高徑比修正系

16、數(shù) </p><p>　　2.3.3判定標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　根據(jù)各層得分，采用層厚加權(quán)平均分別得出上、下得分。上、下部的平均值為該樁綜合得分。 </p><p>　　上部應(yīng)達(dá)到75分以上，下部應(yīng)達(dá)到60分以上，否則判為不合格樁。每根被測(cè)樁的綜合得分按以下標(biāo)準(zhǔn)分為4級(jí)：100～90分為優(yōu)；89～80分為良；79～67.5分為合格；<67.5分為不合格。另

17、外，如發(fā)現(xiàn)具有以下情況之一者，則可判定為不合格樁： </p><p>　　（1）樁身沿深度方向30cm長(zhǎng)度無水泥，可判定為斷樁； </p><p>　?。?）加固軟粘土?xí)r，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)擊數(shù)小于4，若取芯無測(cè)限抗壓強(qiáng)度小于0.03 MPa； </p><p>　?。?）施工樁長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，其差值超過0.5m。 </p><p>　　2.3.4 實(shí)例

18、分析 </p><p>　　某軟基路段及橋頭路線全長(zhǎng)5.1km,采用深層攪拌樁進(jìn)行地基處理。本次抽檢數(shù)量為總樁數(shù)的0.5%，計(jì)24根，檢測(cè)樁長(zhǎng)為7.5m。本次檢測(cè)在28天時(shí)采用樁體鉆孔取芯綜合評(píng)定法進(jìn)行檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備采用GXY-1型巖芯鉆探機(jī)，采用巖芯管連續(xù)取芯；檢測(cè)孔位置在抽檢樁的樁頭，并偏離中心100mm左右。在鉆芯取樣過程中，要保證取芯質(zhì)量，往往因水沖或干鉆取得均為破碎巖芯，造成假象，而造成判定錯(cuò)誤。下

19、表2.3.4為里程號(hào)K10+291～K10+391，鉆孔樁號(hào)為14-8的深層攪拌樁的檢測(cè)結(jié)果。 </p><p>　　表2.3.4水泥攪拌樁質(zhì)量評(píng)定及得分計(jì)算表 </p><p>　　此法是一種非常直觀準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。該法不僅可以檢驗(yàn)樁的均勻性、密實(shí)性、樁長(zhǎng)、端承條件等，還可以檢驗(yàn)樁體強(qiáng)度。對(duì)整個(gè)樁體進(jìn)行了全面的檢測(cè)。但其缺點(diǎn)是檢測(cè)周期長(zhǎng)、成本較高，對(duì)樁體強(qiáng)度也有較大的損傷。此法主要用于重

20、要的工程或高速公路等特殊性行業(yè)。 </p><p>　　對(duì)于用于基坑圍護(hù)用的水泥土重力式擋墻或勁性水泥土壁式擋墻（SMW工法），此法同樣適用，但往往基坑圍護(hù)中樁體主要受水平向的側(cè)向力，所以在判定過程中樁身均勻性顯得特別重要，樁身強(qiáng)度也應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　2.4 現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn) </p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)主要用于檢驗(yàn)單樁承載力和復(fù)合地基承載力

21、，是檢測(cè)水泥土攪拌樁加固效果最可靠的方法之一，也是竣工驗(yàn)收的主控項(xiàng)目。所以對(duì)于承受豎向力的水泥土攪拌樁來說此試驗(yàn)是必作項(xiàng)目?，F(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)必須在樁身強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載條件下，并宜在成樁28天后進(jìn)行。 </p><p>　　單樁載荷試驗(yàn)步驟可參照《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》，在檢測(cè)樁身承載力的同時(shí)還可以檢測(cè)以下參數(shù)：① 根據(jù)室內(nèi)水泥土配合比試驗(yàn)求得最佳配方，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)成樁工藝試驗(yàn)；② 在相同的水泥摻入比條件下，推定室內(nèi)立方體

22、抗壓強(qiáng)度和現(xiàn)場(chǎng)樁身強(qiáng)度的關(guān)系；③比較不同樁長(zhǎng)與不同樁身強(qiáng)度的水泥土單樁承載力。 </p><p>　　復(fù)合地基載荷試驗(yàn)參照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》，在試驗(yàn)中需要注意以下幾點(diǎn)：① 承壓板尺寸和形狀的確定；② 承壓板地面標(biāo)高應(yīng)與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高相適應(yīng)；③ 試驗(yàn)標(biāo)高處的試坑長(zhǎng)度和寬度，應(yīng)不小于承壓板尺寸的3倍；④ 試驗(yàn)前應(yīng)采取措施，防止試驗(yàn)場(chǎng)地地基土含水量變化或地基土擾動(dòng)，以免影響試驗(yàn)結(jié)果。有時(shí)為了了解復(fù)合地基的反力分布、

23、樁土應(yīng)力分擔(dān)比?？稍诤奢d板下不同部位埋設(shè)土壓力盒，在樁身埋設(shè)應(yīng)力計(jì)。 </p><p><b>　　3 結(jié)語 </b></p><p>　　在檢測(cè)前盡可能搜集資料，例如樁身的施工記錄、巖土工程勘察報(bào)告以及各種設(shè)計(jì)參數(shù)等。從施工記錄中可以知道施工工藝、水灰比、水泥摻入量、提升速度、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度、停漿處理方法等主要參數(shù)；從巖土工程勘察報(bào)告可以知道土體含水量、有機(jī)質(zhì)含

24、量、填土層的組成及厚度等。以上各種參數(shù)及指標(biāo)都會(huì)對(duì)樁身質(zhì)量造成影響。特別對(duì)于軟硬交界土層處更容易出現(xiàn)問題。認(rèn)真分析各項(xiàng)參數(shù)，這樣就可以針對(duì)性的選擇某種或幾種檢測(cè)方法，更有利于樁身質(zhì)量控制，消除安全隱患。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 龔曉南等《地基處理手冊(cè)》中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>

25、　　[2] 中國建筑科學(xué)研究院《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　[3] 冶金工業(yè)部建筑研究總院《軟土地基深層攪拌加固法技術(shù)規(guī)程》冶金工業(yè)出版社 </p><p>　　[4] 中華人民共和國建設(shè)部《巖土工程勘察規(guī)范》 中國建筑工業(yè)出版社 </p><p>　　[5] 江蘇省高速公路建設(shè)指揮部《江蘇省高速公路水泥攪拌樁檢測(cè)工作實(shí)施細(xì)則》（