夯實(shí)水泥土樁法
5.2.1 基本概念
夯實(shí)水泥土樁地基處理技術(shù)是近年來(lái)在北京等地舊城區(qū)危改小區(qū)工程中開發(fā)的地基處理 新技術(shù)，它是利用工程用土料和水泥拌和形成混合料，通過(guò)各種機(jī)械成孔方法在土中成孔并 填入混合料夯實(shí)，形成樁體，從而形成復(fù)合地基，提高地基承載力、減小地基變形的地基處 理方法。當(dāng)采用具有擠土效應(yīng)的成孔工藝時(shí)，還可將樁間土擠密。目前該項(xiàng)技術(shù)已在北京、 河北等地大量工程中應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省了大量建筑資金。
夯實(shí)水泥土樁的強(qiáng)度等級(jí)在C1～C5之間，其變形模量遠(yuǎn)大于土的變形模量，因此也類 似水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基一樣設(shè)置褥墊層，以調(diào)整基底壓力分布，使荷載通過(guò)墊層傳到 樁和樁間土上，保證樁間土承載力的發(fā)揮，形成復(fù)合地基。
5.2.2 適用范圍
目前，由于施工機(jī)械的限制，夯實(shí)水泥土樁法適用于地下水位以上的粉土、素填土、雜 填土、黏性土等地基。由于夯實(shí)水泥土的強(qiáng)度等級(jí)一般小于等于C5，因此處理的深度應(yīng)加以限制。當(dāng)采用洛陽(yáng)鏟成孔時(shí)，宜小于6m，當(dāng)處理深度大于6m時(shí)，此時(shí)由于施工藝藝所限，效率太低，因此不宜采用。
【例題10】某場(chǎng)地雜填土厚5.0m，地基承載力特征值為80kpa，以下為中密~密實(shí)粗砂，地下水位在地表下4.0m，根據(jù)工程要求，需將復(fù)合地基承載力提高到180kpa，問(wèn)：最適合采用哪種地基處理方法( )。
A、強(qiáng)夯置換法; B、振沖碎石樁法; C、CFG樁法; D、夯實(shí)水泥土樁法; 答案：C
5.2.3 加固機(jī)理
通過(guò)專用的施工機(jī)械，在土中形成一定直徑的樁體，樁體由于采用分層機(jī)械夯實(shí)，因此 無(wú)論密實(shí)度及樁體強(qiáng)度均高于水泥土攪拌樁，但仍屬于低黏結(jié)強(qiáng)度半剛性樁。樁體與樁間土 形成復(fù)合地基承擔(dān)基礎(chǔ)傳來(lái)的荷載，可提高地基承載力和改善地基變形特性。當(dāng)采用具有擠 土效應(yīng)的成孔工藝時(shí)，還可將樁間土擠密。
5.2.4 設(shè)計(jì)
夯實(shí)水泥土樁設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有樁身材料、樁徑、樁長(zhǎng)、置換率、樁距和布樁范圍，并 根據(jù)復(fù)合地基承載力和下臥層承載力要求以及變形控制的要求綜合確定。
1 材料
夯實(shí)水泥土強(qiáng)度主要由土的性質(zhì)、水泥品種、水泥標(biāo)號(hào)、齡期、養(yǎng)護(hù)條件等控制。夯實(shí)水泥土設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)土料和施工采用的水泥品種、標(biāo)號(hào)進(jìn)行混合料配比設(shè)計(jì)，并應(yīng)滿 足式要求。
【例題11】控制水泥土強(qiáng)度的主要因素有( )。
A、土的性質(zhì); B、水泥品種; C、水泥標(biāo)號(hào); D、齡期;
E、養(yǎng)護(hù)條件; 答案：A、B、C、D、E
2 樁徑、樁長(zhǎng)與樁距
樁的直徑宜為300~600mm，可根據(jù)設(shè)計(jì)及所選用的成孔方法確定。常用的樁徑為 350~400mm。選用的夯錘應(yīng)與樁徑相適應(yīng)。樁長(zhǎng)的確定，當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋藏深度確定;當(dāng)相對(duì)硬層埋藏深度較大，如存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算其變形，按建筑物地基的變形允許值確定。樁距宜為2~4倍樁徑。
3 承載力
夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基的承載力特征值應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)也可用單樁和樁間土的載荷試驗(yàn)按5.2-1公式估算，
12】在進(jìn)行夯實(shí)水泥土強(qiáng)度配比試驗(yàn)中，應(yīng)將混合土倒入模內(nèi)后，分( )擊實(shí)，每層擊數(shù)由( )控制。
A、2層;擊實(shí)密度; B、3層;擊實(shí)密度;
C、4層;擊實(shí)密度; D、5層;擊實(shí)密度; 答案：B
4 變形
地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。計(jì)算深度必須大于復(fù)合土層的深度。各復(fù)合土層的壓縮模量按下式計(jì)算
注：為變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值;
5.2.5 施工
1 成孔工藝與設(shè)備
夯實(shí)水泥土樁的施工，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法;非擠土成孔可選用人工洛陽(yáng)鏟、螺旋鉆等方法，并選用相應(yīng)的施工設(shè)備。
2 施工技術(shù)要點(diǎn)
夯填樁孔時(shí)，宜選用機(jī)械夯實(shí)。分段夯填時(shí)，夯錘的落距和填料厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確 定，混合料的壓實(shí)系數(shù) c不應(yīng)小于0.93。土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時(shí)應(yīng)過(guò)10~20 mm篩，混合料含水量應(yīng)滿足土料的含水量Wop，其允許偏差不得大于±2%。土料與水泥應(yīng)拌和均勻，水泥用量不得少于按配比試驗(yàn)確定的重量。向孔內(nèi)填料前孔底必須夯實(shí)。樁頂夯填高度應(yīng)大于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高200~300mm。
【13】對(duì)于夯實(shí)水泥土樁樁體密實(shí)度，應(yīng)通過(guò)控制混合料的壓實(shí)系數(shù)進(jìn)行控制，要求 c為( )
A、不小于0.93;B、不大于0.95;C、不大于0.94;D、不小于0.95; 答案：A
3 墊層
墊層施工時(shí)應(yīng)將多余樁體鑿除，樁頂面應(yīng)水平。材料應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。墊層鋪設(shè)時(shí)應(yīng)壓(夯)密實(shí)，夯填度不得大于0.9。采用的施工方法應(yīng)嚴(yán)禁使基底土層擾動(dòng)。
5.2.6 質(zhì)量檢驗(yàn)
1 施工質(zhì)量檢驗(yàn)
施工過(guò)程中，對(duì)夯實(shí)水泥土樁的成樁質(zhì)量應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。抽樣檢驗(yàn)的數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的2%。對(duì)一般工程，可檢查樁的干密度和施工記錄。干密度的檢驗(yàn)方法可在24h內(nèi)采用取土樣測(cè)定或采用輕型動(dòng)力觸探擊數(shù)N10與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的干密度進(jìn)行對(duì)比以檢驗(yàn)樁身質(zhì)量。
【14】對(duì)于夯實(shí)水泥土樁干密度檢驗(yàn)方法，可在( )小時(shí)內(nèi)采用( )與現(xiàn)場(chǎng)確定的干密度進(jìn)行對(duì)比以檢驗(yàn)樁身質(zhì)量。
A、12;N10;B、24;N10;C、12;N63.5;D、24;N63.5; 答案：B
2 竣工驗(yàn)收承載力檢驗(yàn)
竣工驗(yàn)收應(yīng)采用單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，數(shù)量為總樁數(shù)的1%，并不應(yīng)少于3 點(diǎn)。對(duì)重要或大型工程，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。
5.2.1 基本概念
夯實(shí)水泥土樁地基處理技術(shù)是近年來(lái)在北京等地舊城區(qū)危改小區(qū)工程中開發(fā)的地基處理 新技術(shù)，它是利用工程用土料和水泥拌和形成混合料，通過(guò)各種機(jī)械成孔方法在土中成孔并 填入混合料夯實(shí)，形成樁體，從而形成復(fù)合地基，提高地基承載力、減小地基變形的地基處 理方法。當(dāng)采用具有擠土效應(yīng)的成孔工藝時(shí)，還可將樁間土擠密。目前該項(xiàng)技術(shù)已在北京、 河北等地大量工程中應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省了大量建筑資金。
夯實(shí)水泥土樁的強(qiáng)度等級(jí)在C1～C5之間，其變形模量遠(yuǎn)大于土的變形模量，因此也類 似水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基一樣設(shè)置褥墊層，以調(diào)整基底壓力分布，使荷載通過(guò)墊層傳到 樁和樁間土上，保證樁間土承載力的發(fā)揮，形成復(fù)合地基。
5.2.2 適用范圍
目前，由于施工機(jī)械的限制，夯實(shí)水泥土樁法適用于地下水位以上的粉土、素填土、雜 填土、黏性土等地基。由于夯實(shí)水泥土的強(qiáng)度等級(jí)一般小于等于C5，因此處理的深度應(yīng)加以限制。當(dāng)采用洛陽(yáng)鏟成孔時(shí)，宜小于6m，當(dāng)處理深度大于6m時(shí)，此時(shí)由于施工藝藝所限，效率太低，因此不宜采用。
【例題10】某場(chǎng)地雜填土厚5.0m，地基承載力特征值為80kpa，以下為中密~密實(shí)粗砂，地下水位在地表下4.0m，根據(jù)工程要求，需將復(fù)合地基承載力提高到180kpa，問(wèn)：最適合采用哪種地基處理方法( )。
A、強(qiáng)夯置換法; B、振沖碎石樁法; C、CFG樁法; D、夯實(shí)水泥土樁法; 答案：C
5.2.3 加固機(jī)理
通過(guò)專用的施工機(jī)械，在土中形成一定直徑的樁體，樁體由于采用分層機(jī)械夯實(shí)，因此 無(wú)論密實(shí)度及樁體強(qiáng)度均高于水泥土攪拌樁，但仍屬于低黏結(jié)強(qiáng)度半剛性樁。樁體與樁間土 形成復(fù)合地基承擔(dān)基礎(chǔ)傳來(lái)的荷載，可提高地基承載力和改善地基變形特性。當(dāng)采用具有擠 土效應(yīng)的成孔工藝時(shí)，還可將樁間土擠密。
5.2.4 設(shè)計(jì)
夯實(shí)水泥土樁設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有樁身材料、樁徑、樁長(zhǎng)、置換率、樁距和布樁范圍，并 根據(jù)復(fù)合地基承載力和下臥層承載力要求以及變形控制的要求綜合確定。
1 材料
夯實(shí)水泥土強(qiáng)度主要由土的性質(zhì)、水泥品種、水泥標(biāo)號(hào)、齡期、養(yǎng)護(hù)條件等控制。夯實(shí)水泥土設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)土料和施工采用的水泥品種、標(biāo)號(hào)進(jìn)行混合料配比設(shè)計(jì)，并應(yīng)滿 足式要求。
【例題11】控制水泥土強(qiáng)度的主要因素有( )。
A、土的性質(zhì); B、水泥品種; C、水泥標(biāo)號(hào); D、齡期;
E、養(yǎng)護(hù)條件; 答案：A、B、C、D、E
2 樁徑、樁長(zhǎng)與樁距
樁的直徑宜為300~600mm，可根據(jù)設(shè)計(jì)及所選用的成孔方法確定。常用的樁徑為 350~400mm。選用的夯錘應(yīng)與樁徑相適應(yīng)。樁長(zhǎng)的確定，當(dāng)相對(duì)硬層的埋藏深度不大時(shí)，應(yīng)按相對(duì)硬層埋藏深度確定;當(dāng)相對(duì)硬層埋藏深度較大，如存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算其變形，按建筑物地基的變形允許值確定。樁距宜為2~4倍樁徑。
3 承載力
夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基的承載力特征值應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)也可用單樁和樁間土的載荷試驗(yàn)按5.2-1公式估算，
12】在進(jìn)行夯實(shí)水泥土強(qiáng)度配比試驗(yàn)中，應(yīng)將混合土倒入模內(nèi)后，分( )擊實(shí)，每層擊數(shù)由( )控制。
A、2層;擊實(shí)密度; B、3層;擊實(shí)密度;
C、4層;擊實(shí)密度; D、5層;擊實(shí)密度; 答案：B
4 變形
地基處理后的變形計(jì)算應(yīng)按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。計(jì)算深度必須大于復(fù)合土層的深度。各復(fù)合土層的壓縮模量按下式計(jì)算
注：為變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值;
5.2.5 施工
1 成孔工藝與設(shè)備
夯實(shí)水泥土樁的施工，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法;非擠土成孔可選用人工洛陽(yáng)鏟、螺旋鉆等方法，并選用相應(yīng)的施工設(shè)備。
2 施工技術(shù)要點(diǎn)
夯填樁孔時(shí)，宜選用機(jī)械夯實(shí)。分段夯填時(shí)，夯錘的落距和填料厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確 定，混合料的壓實(shí)系數(shù) c不應(yīng)小于0.93。土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時(shí)應(yīng)過(guò)10~20 mm篩，混合料含水量應(yīng)滿足土料的含水量Wop，其允許偏差不得大于±2%。土料與水泥應(yīng)拌和均勻，水泥用量不得少于按配比試驗(yàn)確定的重量。向孔內(nèi)填料前孔底必須夯實(shí)。樁頂夯填高度應(yīng)大于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高200~300mm。
【13】對(duì)于夯實(shí)水泥土樁樁體密實(shí)度，應(yīng)通過(guò)控制混合料的壓實(shí)系數(shù)進(jìn)行控制，要求 c為( )
A、不小于0.93;B、不大于0.95;C、不大于0.94;D、不小于0.95; 答案：A
3 墊層
墊層施工時(shí)應(yīng)將多余樁體鑿除，樁頂面應(yīng)水平。材料應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。墊層鋪設(shè)時(shí)應(yīng)壓(夯)密實(shí)，夯填度不得大于0.9。采用的施工方法應(yīng)嚴(yán)禁使基底土層擾動(dòng)。
5.2.6 質(zhì)量檢驗(yàn)
1 施工質(zhì)量檢驗(yàn)
施工過(guò)程中，對(duì)夯實(shí)水泥土樁的成樁質(zhì)量應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。抽樣檢驗(yàn)的數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的2%。對(duì)一般工程，可檢查樁的干密度和施工記錄。干密度的檢驗(yàn)方法可在24h內(nèi)采用取土樣測(cè)定或采用輕型動(dòng)力觸探擊數(shù)N10與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的干密度進(jìn)行對(duì)比以檢驗(yàn)樁身質(zhì)量。
【14】對(duì)于夯實(shí)水泥土樁干密度檢驗(yàn)方法，可在( )小時(shí)內(nèi)采用( )與現(xiàn)場(chǎng)確定的干密度進(jìn)行對(duì)比以檢驗(yàn)樁身質(zhì)量。
A、12;N10;B、24;N10;C、12;N63.5;D、24;N63.5; 答案：B
2 竣工驗(yàn)收承載力檢驗(yàn)
竣工驗(yàn)收應(yīng)采用單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，數(shù)量為總樁數(shù)的1%，并不應(yīng)少于3 點(diǎn)。對(duì)重要或大型工程，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。