趙 偉¹， 高銘輝¹，黃清和²，鄒燕紅²
（1.廈門市水處理投資建設有限公司，福建 廈門 361004； 2.廈門地質工程勘察院，福建 廈門 361004）

　　摘 要：闡述了通過試樁確定深層攪拌樁加固場地土的適宜性，并在靜載試驗的基礎上分析了淤泥、砂質粘土樁周土的平均摩阻力極限值及樁端為砂質粘土的樁周土承載力折減系數。
　　關鍵詞： 深層攪拌樁； 試樁； 靜載試驗
　　中圖分類號：TU742
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2000)03-0036-02

1 工程概況

　　集美某工程位于海濱，原地貌為海灣灘涂，工程建設前進行人工填海造陸，地層從上到下依次為：①素填土，厚2.5～4.1m，主要由殘坡積土回填，松散；②淤泥，厚5.6～8.6m，主要由粘粉粒組成，含少量腐殖質，略具臭味，流塑；③砂質粘土，厚0.7～3.2m，主要由粘 粉粒及砂礫粒組成，可塑；④含泥中粗砂，飽和，中密；⑤殘積砂質粘性土，可塑或硬塑。結合上部結構及地層特征，設計采用深層攪拌樁對軟基進行改良加固，共布設攪拌樁9500多根，樁徑50cm，樁端要求進入淤泥層下的硬土層50cm，單樁豎向抗壓極限承載力170kN。?

2 試樁設計

　　為了解深層攪拌樁在該場地的成樁適應性，先用425^#和525^#普通硅酸鹽水泥各按摻灰比13％、15％分別和淤泥攪拌制成試塊用海水養護后進行抗壓試驗，在試塊強度能滿足設計要求后采用425^#普通硅酸鹽水泥進行成樁試驗，摻灰比15％，全樁復攪。齡期7d時進行了鉆芯檢測，發現水泥土拌和均勻。齡期8h的樁身水泥土輕便動力觸探試驗表明， 輕探擊數N₁₀>15擊，樁身強度滿足設計要求，并經開挖觀察，樁體成型及外觀 質量符合要求。?
　　為分析深層攪拌樁相關設計參數，進行了靜載單樁豎向抗壓極限值試驗。
　　Ａ^#試驗樁：以淤泥層為樁端持力層，樁頂位于淤泥層內；
　　Ｂ^#試驗樁：穿透淤泥層，以砂質粘土層作為樁端持力層，樁頂位于淤泥層內；
　　Ｃ^#試驗樁：復合地基（4根），以砂質粘土層作為樁端持力層，樁頂位于淤泥層內。樁長及樁側地層分布如圖1。

3 靜載試驗結果及參數分析

3.1 靜載試驗結果 ?

　　靜載試驗由堆砂壓重平臺作為反力裝置，試驗靜荷載由安裝在樁頂的油壓千斤頂進行逐級加荷，樁頂沉降由對稱方向安裝的大量程百分表進行測讀。試驗加荷方式為慢速維持荷載法，按預估極限承載力，共分10級加荷，在每級荷載作用下，當樁頂沉降量＜0.1mm，并在1h內連續出現兩次，則認為已趨穩定，再加下一級荷載，直至某一荷載下沉 降急驟增大，S-Q曲線出現明顯陡降段時才終止加荷。?
　　Ａ^#試驗樁：預估極限承載力180kN，每級荷載增量18kN，當加荷至162 kN時沉降急驟增大，認為已達到極限狀態，其單樁極限承載力取前一級荷載：144kN。?
　　B^#試驗樁：預估極限承載力200kN，每級荷載增量20kN，當加荷至200kN時沉降急驟增大，其單樁極限承載力取前一級荷載：180kN。?
　　C^#試驗樁：為復合地基，樁距1.2m×1.2m,正方形布樁,荷載板采用2.4m×2.4m的正方形鋼板，預估5.76m²復合地基極限承載力960kN，每級荷載增量96kN，當加荷至864kN時沉降急驟增大，其極限承載力取前級荷載768 kN，復合地基極限承載力取：768 kN/5.76m²＝133kPa。?
3.2 參數分析 ?
　　本次各試驗樁淤泥段全段復攪，水泥土拌和均勻，且均在齡期28d時進行靜載試驗，水泥土試塊無側限抗壓強度>1.0MPa，單樁豎向承載力極限值R′_d、復合地基承載力極限值(f′_sp)用下式計算：?
　　

　　式中　q’_sp——樁周土的平均摩阻力極限值，kPa
　　　　　U_p——樁周長，m，U_p=1.57m
　　　　　I_i——樁長,m
　　　　　α——樁端天然地基土的承載力折減系數，取α=0.5
　　　　　A_p——樁的截面積，m²，A_p=0.196m²
　　　　　q_p’——樁端天然地基土的承載力極限值，kPa，淤泥q_p2’=100kPa ，砂質黏土q_p3’=400kPa
　　　　　m——面積置換率(％)=(nA_p/A)×100%=((1×0.196)/(1.2×1.2) )×100%=13.6%
　　　　　β——樁間土承載力折減系數
　　　　　f_n’——樁間天然地基土承載力極限值，kPa,淤泥f_n’=100kPa

　　把A_#試驗樁試驗結果代入式(1)，求得淤泥層樁周土得平均摩阻力極限值q_s2’=8.4kPa；
　　把B_#試驗樁試驗結果及q_s2’代入式(1)，求得砂質黏土層樁周土得平均摩阻力極限值q_s3’=49.8kPa；
　　把q_s2’、q_s3’代入式(1),求得C#試驗樁單樁豎向承載力極限值R_d’=171KN；
　　把C_#試驗樁試驗結果及R_d’=171KN代入式(2)，求得β=0.17。
　　把分析參數代入式(1)計算，若淤泥層厚7.0m，樁端進入砂質粘土層50cm，本場地深層攪拌樁單樁豎向抗壓極限承載力≮170 kN。若淤泥層厚＜7.0m，則樁端進入砂質粘土層深度宜適當加大，才能保證單樁豎向抗壓極限承載力＞170 kN。?
　　本工程驗收檢測時，對50多根攪拌樁進行了豎向抗壓靜載試驗,試驗承載力均達到設計要求 。
為對比上述參數的可靠性，將位于勘探孔旁的3根單樁承載力計算結果與驗收實測結果資料列于表1，經對比分析，試樁所得參數是合適可靠的。

表1 檢測樁實測承載力與計算承載力對比表 樁號 樁長（m） 計算值 樁端持力層 實測值 備注 樁側地層 計算單樁(復合地基)
豎向承載力極限值
（kN) 試驗達到最
大加載壓力
（kN) 最終
沉降
(mm) 卸荷
回彈
(mm) 殘余
沉降
(mm) 淤泥
(m) 砂質粘土
(m) 單樁 135-40 9.1 8.6 0.5 192 砂質粘土 170 4.67 3.49 1.19 最終進入穩定狀態 221-25 8.0 7.5 0.5 177 170 12.2 2.89 9.31 最終進入穩定狀態 244-21 8.5 8.0 0.5 184 170 4.48 4.26 0.22 最終進入穩定狀態

4 結論 ?

　　① 通過試樁認定，本場地采用深層攪拌樁進行軟基加固是可行的。?
　　② 試驗結果表明，本場地淤泥層樁周土的平均摩阻力極限值僅8.4kPa，砂質粘土層樁周土的平均摩阻力極限值則高達49.8 kPa。?
　　③ 試驗結果表明，本場地樁端為硬土，樁間土承載力折減系數僅0.17。
　　④由于各地區淤泥成因、成分和包含物不同，其成樁適宜性及平均摩阻力極限值不一，采用深層攪拌樁時，應進行試樁。

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收稿日期：1999-10-15