民用建筑地基工程中夯实水泥土桩复合地基的应用
关键词：夯实水泥土桩，建筑地基，规定，施工设计
一、夯实水泥土桩法简介
㈠夯实水泥土桩法使用时的一般规定
夯实水泥土桩通过两方面作用使地基强度提高，一是成桩夯实过程中挤密桩间土，使桩周土强度有一定程度提高，二是水泥土本身夯实成桩，且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应，使桩体本身有较高强度，具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。
1.夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土素填土杂填土粘性土等地基处理深度不宜超过10m.
2.岩土工程勘察应查明土层的厚度和组成土的含水量有机质含量和地下水的腐蚀性等.
3.夯实水泥土桩设计前必须进行配比试验针对现场地基土的性质选择合适的水泥品种为设计提供各种配比的强度参数夯实水泥土桩体强度宜取28d龄期试块的立方体抗压强度平均值.
㈡夯实水泥土桩法的施工设计
1.夯实水泥土桩可只在基础范围内布置桩孔直径宜为300-600mm可根据设计及所选用的成孔方法确定桩距宜为2-4倍桩径.
2.桩长的确定当相对硬层的埋藏深度不大时应按相对硬层埋藏深度确定当相对硬层埋藏深度较大时应按建筑物地基的变形允许值确定.
3.在桩顶面应铺设100-300mm厚的褥垫层垫层材料可采用中砂粗砂或碎石等最大粒径不宜大于20mm.
4.夯实水泥土桩的施工应按设计要求选用成孔工艺挤土成孔可选用沉管冲击等方法非挤土成孔可选用洛阳铲螺旋钻等方法.
5.夯填桩孔时宜选用机械夯实分段夯填时夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定混合料的压实系数不应小于0.93.
6.成孔施工应符合下列要求
⑴桩孔中心偏差不应超过桩径设计值的四分之一对条形基础
不应超过桩径设计值的六分之一。
⑵桩孔垂直度偏差不应大于1.5%。
⑶桩孔直径不得小于设计桩径。
⑷桩孔深度不应小于设计深度。
7.向孔内填料前孔底必须夯实桩顶夯填高度应大于设计桩顶标高200-300,垫层施工时应将多余桩体凿除桩顶面应水平.
8.施工过程中应有专人监测成孔及回填夯实的质量并作好施工记录如发现地基土质与勘察资料不符时应查明情况采取有效处理措施.
9.雨期或冬期施工时应采取防雨防冻措施防止土料和水泥受雨水淋湿或冻结.
10.桩孔内夯填的混合料配合比应按工程要求土料性质及采用的水泥品种由配合比试验确定并应满足本规范公式(9.2.7)要求.
11.地基处理后的变形计算应按现行国家标准建筑地基基础设计规范的有关规定执行计算深度必须大于复合土层的深度复合土层的压缩模量可按本规范第9.2.8条确定.
㈢夯实水泥土桩法使用时的质量保证
1.施工过程中对夯实水泥土桩的成桩质量应及时进行抽样检验抽样检验的数量不应少于总桩数的2%。
对一般工程可检查桩的干密度和施工记录干密度的检验方法可在24h内采用取土样测定或采用轻型动力触探击数与现场试验确定的干密度进行对比以判断桩身质量.
2.夯实水泥土桩地基竣工验收时承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验对重要或大型工程尚应进行多桩复合地基载荷试验.
3.夯实水泥土桩地基检验数量应为总桩数的0.5%-1%,且每个单体工程不应少于3点.
二、夯实水泥土桩法适应范围和效益
㈠适应范围及条件
夯实水泥土桩复合地基适用范围很广，适用于粉土、粘土、素填土、杂填土、淤泥质土等地基，施工机具简单，施工质量容易控制，施工速度快，工期短，不受停水、停电影响，造价低廉，且施工文明，无泥浆无噪音。当天然地基承载力标准值fk＜60kPa时可考虑挤土成孔以利于桩间土承载力的提高和发挥。
对于没有振密和挤密效应的地基宜采用排土法成孔，一般用长螺旋钻和洛阳铲成孔。对于有挤密和振密效应的地基，当需要提高桩间土承载力时，可用挤土法成孔，一般采用锤击式打桩机或振动打桩机成孔。
可采用人工或机械夯实法夯实成桩，夯实压实系数应大于0.93，保证桩体设计强度。
㈡效益分析
夯实水泥土桩混合料采用水泥和土，造价低廉，处理占地面积200m2左右的一个多层住宅单元，费用2～3万元，较其它处理方法(素砼桩等)节省费用50%以上。
该处理方法工期短、无环境噪音污染，对水、电条件要求不高，一经推出，便被广大设计人员及建设方接受，在旧城改造和小区建设中广泛采用。
㈢夯实水泥土桩法应用实例分析：
某高层住宅小区,总用地面积为74000平方米,建筑面积为17万平方米,设14栋住宅楼,地上15层,地下一层,三个地下车库,一个人防车库。住宅楼为剪力墙结构,筏板基础,抗震设防烈度为八度.其中4#楼东西长42.4米，南北宽13.1米，由于地质条件不能满足建筑物对地基强度的要求，需进行地基处理。
经过工程地质条件的测定，夯实水泥土桩复合地基施工处理方案，施工过程质量控制（施工准备、施工中应注意的关键问题、施工控制要点、质量检测及保证措施），处理效果检测，最后得到结果是，在住宅楼施工过程及施工完成后的使用期间，在各楼四个大角各设置一个沉降观测点，每周进行观测一次，竣工后四个沉降观测点累积沉降值各为9.1mm、9.0mm、9.2mm、9.1mm,属于楼体均匀沉降，说明夯实水泥土桩复合地基在高层建筑地基工程中应用可靠、安全，具有推广价值。
三、结语
通过在砂类地层和粉质粘土层混合的地基中应用夯实水泥土桩，能够达到设计承载力要求，且和碎石换填等其它方法比较成本低，工期短。并且，夯实水泥土桩用于处理地下水位埋藏较深的各种松散等民用建筑地基的改良加固，近年已发展成为一种广泛应用的地基处理方法，有效地改善了民用建筑地基工程中地基不牢固问题。