D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2002.01.029 第24卷第1期 北京科技大学学报 VoL24 No.1 2002年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2002 水泥粉喷桩复合地基的工程特性 杨为民2)密荣山》李占强王晖) 1)中国地质大学工程技术学院，北京1000832)准南工业学院，淮南2320013)石家庄铁路工程职业技术学院，石家庄050041 4)河北省建筑设计研究院岩土所，石家庄050011) 摘要通过现场原位试验，研究了粉喷桩复合地基受荷作用后的工作性状和桩土应力比的 特点，并据此提出了复合地基承载力标准值的取值方法.依据桩身变形破坏特点，分析了粉喷 桩复合地基的变形破坏机理，探讨了其变形计算方法， 关键词水泥粉喷柱；复合地基；工程特性；桩土应力比；变形和破坏 分类号TU472.36 粉喷桩复合地基一般用于上部结构荷载均 1.1静载荷试验结果分析 匀，场地地基土层厚度比较均一、含水量高、孔 图1中曲线B为粉喷桩单桩载荷p一沉降s 隙比大、土的工程性质较差的地基士，因为制桩 曲线.在荷载较小时，单桩p一s曲线近似呈直 时不再向地基土中注入水分，水泥干粉与土搅 线，但由于粉喷桩桩身压缩变形量较大，p一S曲 拌后反而吸收桩周围软土中的水分，使桩周土 线很快出现弯曲，桩身发生塑性变形；当荷载大 的含水量降低.所以，加固后的地基土初期强度 于桩身极限承载力（口。）时，曲线出现陡降段，沉 较高，对含水量较高的软土加固效果尤为显著. 降急剧增加，桩身趋于破坏.桩身破坏表现为脆 对含有软弱薄夹层的地基土，采用此法应慎重， 性材料的破坏特点，与室内水泥土的应力一应 因为若薄夹层的软弱土层处理不好，易引起处 理后的复合地基承载力不足，本文在前人工作 D 的基础上，通过现场原位试验和工程实践，系统 6 分析了粉喷桩复合地基的工程特性，以期完善 8 粉喷桩复合地基的设计理论 10 ·一4桩复合地基B ·一单桩复合地基 12 ·一粉喷桩单桩 1粉喷桩复合地基的工作性状 14 一地基土 16 目前，一般通过静载荷试验研究粉喷桩复 0 50100150200250300 合地基的工作性状.试验场地为廊坊市某工程 p/kPa 场地，现场打设3组试柱，每组4根，进行四桩 图1粉喷桩及其复合地基载荷试验p一5曲线 复合地基静载荷试验，其承压板为2.0m×2.0m Fig.1 The p-s curve of static loading test of DJM pile and 的方板.试验技术参数为桩径d=500mm,桩长 its composite foundation 1=8.0m;试桩桩距为1.0m,面积置换率m= 变曲线（图5）相似.单桩p一3曲线总体呈陡降型， 0.20；水泥掺入质量比率a=15%;桩间土为粉 P为曲线上明显陡降段起点所对应的荷载.但 土，桩端土为粉砂.在工程完工后对粉喷单桩和 由于曲线起始直线段较短，难以确定比例极限 桩间土进行了载荷试验，以比较单桩、单桩复合 荷载po. 地基、多桩复合地基的承载特性.单桩复合地基 图1中曲线C为19根单桩复合地基静载 静载荷试验采用1.0m×1.0m承压板. 荷试验p一s曲线的拟合结果，总体也呈陡降型. 但由于桩土共同承载，当即较小时，复合地基荷 收稿日期2001-06-08 杨为民男，36岁，博士，副散授 载与沉降有较好的线性关系，随即的增加，桩土 发生塑性变形，p一S曲线出现弯曲段；当p≥p.第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 加 艳 】 、 肠 水泥粉喷桩复合地基的工程特性 杨 为 民 ， ， 中国地质大学工程技术学院 ， 北京 密荣山 ” 李 占强 ， 王 晖 ， 准南工业学院 ， 淮南 石家庄铁路工程职业技术学院 ， 石家庄 河北省建筑设计研究院岩土所 ， 石家庄 摘 要 通过现场原位试验 ， 研究 了粉喷桩复合地基受荷作用后 的工作性状和 桩土应力 比的 特点 ， 并据此提出 了复合地基承载力标准值的取值方法 依据桩身变形破坏特点 ， 分析 了粉喷 桩复合地基的变形破坏机理 ， 探讨 了其变形计算方法 关键词 水泥粉喷桩 复合地基 工程特性 桩土应力 比 变形和破坏 分类号 粉喷桩复合地基一般用 于上部结构荷载均 匀 ， 场地地基土层厚度 比较均一 、 含水量高 、 孔 隙 比大 、 土 的工程性质较差 的地基土 ， 因为制桩 时不再 向地基土 中注人水分 ， 水泥干 粉与土搅 拌后反而 吸收桩周 围软土 中的水分 ， 使桩周 土 的含水量降低 所 以 ， 加 固后 的地基土初期强度 较高 ， 对含水量较高的软土加 固效果尤为显著 对含有软弱 薄夹层 的地基土 ， 采用此法应慎重 ， 因为若薄夹层 的软弱 土层处理不好 ， 易 引起处 理后 的复合地基承载力不 足 本文在前人工作 的基础上 ， 通过现场原位试验和工程实践 ， 系统 分析 了粉喷桩复合地基 的工程特性 ， 以 期完善 粉喷桩复合地基 的设计理论 静载荷试验结果分析 图 中曲线 为粉喷桩单桩载荷片沉降 曲线 在荷载较小 时 ， 单桩尹月曲线近似呈 直 线 ， 但 由于粉喷桩桩身压缩变形量较大 尹一，曲 线很快 出现弯曲 ， 桩身发生塑性变形 当荷载大 于桩身极 限承载力俩 时 ， 曲线 出现陡降段 ， 沉 降急剧增加 ， 桩身趋于破坏 桩身破坏表现为脆 性材料 的破坏特点 ， 与室 内水泥土 的应力一应 尸 月里， 月后乏理不二‘ 二石二二二二 ， 一一— ， 粉喷桩复合地基的工作性状 目前 ， 一般通过静载荷试验研究粉喷桩复 合地基 的工作性状 试验场地为廊坊市某工程 场地 ， 现场打设 组试桩 ， 每组 根 ， 进行 四桩 复合地基静载荷试验 ， 其承压板 为 ‘ 的方板 试验技术参数为桩径 ， 桩长 试桩桩距为 ， 面积置换率 水泥掺入质量 比率 口‘ 桩间土 为粉 土 ， 桩端土为粉砂 在工程完工后对粉喷单桩和 桩间土进行 了载荷试验 ， 以 比较单桩 、 单桩复合 地基 、 多桩复合地基的承载特性 单桩复合地基 静载荷试验采用 承压板 一 桩复合地基 ‘ 一 单桩复合地基 一 粉喷桩单桩 ‘ 一 地基土 ，‘凡月 吸二︸﹃ 日 之 勿 收稿 日期 刁 ‘ 杨为民 男 ， 岁 ， 博士 ， 副教授 瓜 图 粉喷桩及其盆合地基载荷试脸夕一心 曲线 啥 声卜， 血 业 变 曲线 图 相似 单柏沪弓曲线总体呈 陡降型 ， 几 为 曲线上 明显 陡降段起点所对应 的荷载 但 由于 曲线起始直线段较短 ， 难 以确定 比例极 限 荷载沪 。 图 中曲线 为 根单桩复合地基静载 荷试验夕 曲线 的拟合结果 ， 总体也呈 陡降型 但 由于 桩土共 同承载 ， 当夕较小时 ， 复合地基荷 载与沉降有较好 的线性关系 ， 随夕的增加 ， 桩土 发生塑 性变形 沪一 ，曲线 出现弯 曲段 当 几 DOI ：10．13374／j ．issn1001—053x．2002．01．029