深层搅拌桩复合地基承载力计算参数的探讨
深层搅拌桩复合地基承载力计算参数的探讨 【摘 要】重点对深层搅拌桩复合地基承载力几个计算参数由定性取值法改为定量取值法，经竖向静载荷试桩检验，证明效果比较理想，可用于相关工程中使用。
【关键词】深层搅拌桩;复合地基承载力;桩间土承载力折减系数
近年来，建筑物越建越高，结构荷载越来越大，对地基承载力要求越来越高，对地基变形要求越来越严，直至天然地基不能天然使用，尤其软土地基问题更大。当软土地基埋深不大时，可采用深基础穿过软土地基，把基础坐到下部坚实的土层上;另一种办法是把软土地基进行加固处理，提高其承载力，增强抗剪强度，改善压缩性等。软土地基加固处理后，仍可采用浅基础进行建筑。软土地基加固处理的方法很多，其中深层搅拌桩是一种较好的类型。
深层搅拌桩法，适合加固淤泥、淤泥质土、软塑及流塑状态的黏性土、松散状态的粉土、粉细砂和人工土等软土地基。它具有工程造价低，施工速度快，无污染，无噪音，还可在地下水位以下进行施工等优点，在建筑行业中广泛采用。
地基处理规范规定:搅拌桩复合地基承载力
标准
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值应通过现场复合地基载荷试验确定，未进行载荷试验时，也可按下式计算:
fspk=m(rdk/ap)+β(1-m)fsk (1)
分析
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式(1)，等号右侧第一项表明是由桩身提供的承载力，第二项表明主要是由桩间天然地基土提供的承载力。复合地基承载力标
准值fspk计算精度与计算参数取值的合理性密切相关。笔者对公式多次应用，认为对几个计算参数的取值存在一些不尽合理的情况，即取值随意性较大，缺少严密性，属于定性取值法。
1、桩间土承载力折减系数β相关取值法
分析式(1)，等号右侧第二项乘以折减系数β，表明桩间土承载力是桩身竖向位移情况下产生的，其位移大小与桩端土压缩变形和桩身水泥土压缩变形大小有关。为此，在公式中乘以折减系数β。β取值的大小，在规范条文中规定:当桩端土为软土时，可取0.5,1.0;当桩端土为硬土时，可取0.1,0.4;当不考虑桩端软土的作用时，可取零。在规范条文说明中又提到:桩身强度对β系数也有影响。例如桩端是硬土，但桩身强度很低，桩身压缩变形很大，这时桩间土就承受较大荷重，β可能大于0.4。β系数还应根据建筑物对沉降要求而定。当建筑物对沉降要求比较高时，即使桩端为软土β也应取小值，这样较为安全。反之，当建筑物对沉降要求较低、容许有较大沉降时，即使桩端为硬土，β也可取大值，这样较为经济。
β取值受控因素太多，很难掌握。为了岩土工程师使用方便，首先明确桩端土软硬划分的标准:凡孔隙比大、承载力低、压缩性高和灵敏度高的土，称为软土;否则称为硬土。根据压缩模量大小将硬土再分为较硬土、硬土和坚硬土。按上述规定和定义，将各种土的压缩模量es，折减系数β及代表性土列入表。
根据规范规定和所列相关参数，配以相关方程式如下:
β=ηqηs(0.98-0.55lges) (2)
式(2)中，(0.98-0.55lges)是根据表中es—β值进行回归统计取得的相关方程式，相关系数γ=0.9967.对相关方程和相关系数进行双重检验结果，属于高度显著相关密切型。
ηq为桩身水泥土强度对桩间土承载力折减系数β的修正系数。根据条文说明可按下式取值:
ηq=1.1-0.002qu (3)
式中ηs为建筑物安全等级对桩间土承载力折减系数β的修正系数。建筑物的安全等级可以表达建筑物对沉降要求的高低。
2、桩身水泥土强度轻探击数n10直接判定法
规范规定:搅拌桩应在成桩后的7d,根据轻型触探击数用对比法判断桩身强度。又规定:根据现有的轻型触探击数n10与水泥土强度qu关系来看，当桩身1d龄期击数(n10)已大于15击时，桩身已足以满足
设计
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要求;或7d龄期的击数(n10)已大于原天然地基的击数(n10)的1倍以上时，桩身强度也已能达到设计要求。该规定可称为轻探击数(n10)间接判断法。
桩身水泥土强度与原天然地基土的物理力学性质有关，但不属主导相关因素，尤其经搅拌后，其结构和状态遭到严重破坏，关系就不大了;所谓桩身强度能满足设计要求，未指明设计桩身强度是多少，这样无具体指标评价不妥。还是根据现有轻型触探击数(n10)
与水泥土强度(qu)的关系直接评价较好。因桩身水泥土强度与加固剂的品种、标号、掺入量和加固龄期等因素有直接关系，是决定桩身水泥土强度大小和施工质量好坏的尺度。
3、桩端天然地基土的承载力标准值qp取值方法的选择
地基处理规范规定:桩端天然地基土的承载力标准值，可按国家标准《建筑地基基础设计规范》的有关规定确定。
众所周知，深层搅拌桩是介于刚性桩与柔性桩之间具有一定压缩性的桩。以刚性为主的水泥土桩，对桩端土的作用机理，类同桩基础;以柔性为主的水泥土桩，对桩端土的作用机理，类同浅基础;在一般情况下，作用机理介于二者之间。为此，qp取值不考虑桩身水泥土强度大小，一律按浅基础地基承载力fk确定不妥。
考虑qp取值的合理性和科学性，qp可按fk取值，但要对fk值进行修正。最终qp按修正后的fk取值。考虑到工程的安全性和经济的合理性，qp取值要符合下式要求:
qp?kffa
4、桩间天然地基土承载力标准值取值方法的探讨
桩间天然地基土承载力标准值fsk如何取值，在地基处理规范和软土搅拌规程中均无具体规定，在浙江省标准《建筑软弱地基基础设计规范》(dbj10-1-90)中规定:可采用基础底面持力层的天然地基承载力标准值代替。
在基础主要压缩层范围内无软弱地基土夹层时，可按规范规定代
替，当基础底面持力层以下主要持力层范围内有软弱土夹层，并且其承载力标准值fk值小于基础底面持力层承载力时，要按《建筑地基基础设计规范》标准第五章第一节对软弱土夹层的承载力进行验算，如验算结果满足不了设计要求时，要对基础底面持力层承载力标准值进行调整，直至软土层承载力符合设计要求为止。
在一般情况下，基础底面持力层多为人工土，勘察
报告
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一般不给承载力，应做轻型动力触探原位测试确定，对多年填积的老填土可按=100kpa确定。
参考文献
[1]《工程地质
手册
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》第四版，中国建筑出版社。
浙公网安备 33021202002483