勁性水泥砂漿土組合模型樁的極限承載力試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)代高層建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，對樁基礎(chǔ)要求越來越高。水泥土攪拌樁的單樁承載力低，沉降和樁身變形大等缺點(diǎn)，往往不能滿足高層建筑或深基坑支護(hù)的工程要求，因此，水泥土樁向組合樁形式發(fā)展是必然趨勢。勁性水泥土組合樁就是一個(gè)典型例子，它有單樁承載力較高，且具有施工時(shí)打樁噪音、振動(dòng)小的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的機(jī)遇和發(fā)展空間。我國對勁性水泥土組合樁的應(yīng)用和研究逐漸增多。
　　為了改善水泥土強(qiáng)度較低引起的勁性組合模型樁的Q-S曲線差別大、砼芯與

2、水泥土之間的粘結(jié)性差，影響勁性水泥土組合樁的使用范圍和承載力。在水泥土中摻入適量的砂子來提高水泥土的抗壓強(qiáng)度。砂子與其他添加劑相比，價(jià)格低廉，取材來源廣泛。
　　本文制作了3種水泥摻入比為15％、20%、25%和5種摻砂量為0%、5%、10%、20%、30%的15組試塊，并在此基礎(chǔ)上，制作了如下勁性水泥砂漿土組合模型樁：①在水泥摻入比為20%的情況下，摻砂量為0%、5%、10%、20%、30%的5種配合比的勁性水泥砂漿土組合模型樁

3、；②在水泥摻入比為15%的情況下，摻砂量為10%的1種配合比的勁性水泥砂漿土組合模型樁；③在水泥摻入比為25%的情況下，摻砂量為10%的1種配合比的勁性水泥砂漿土組合模型樁等，模型樁數(shù)量為總共7個(gè)。
　　通過水泥砂漿土的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究分析摻砂量、齡期、水泥摻入比對水泥砂漿土抗壓強(qiáng)度影響和變化規(guī)律。通過勁性水泥砂漿土組合模型樁的靜載荷試驗(yàn)，得到了在各種配合比情況下組合模型樁的極限承載力，采集Q-S曲線以及應(yīng)力-應(yīng)變曲線，分析在工

4、作狀態(tài)下的組合樁應(yīng)力、內(nèi)力的分布情況、破壞形態(tài)，其研究結(jié)果如下：
　?。?）當(dāng)水泥摻入比為15%、20%時(shí)，在水泥土中摻入一定比例的砂，可以大幅度提高早期強(qiáng)度，7d強(qiáng)度可提高50%左右。當(dāng)水泥摻入比為15%、20%、25%時(shí)，在水泥土中摻入最優(yōu)摻砂量并形成水泥砂漿土?xí)r，后期60d強(qiáng)度將提高20%左右。當(dāng)水泥摻入比分別為15%、20%、25%時(shí)，相對應(yīng)的最優(yōu)摻砂量分別為10%、10%和5%。
　　（2）水泥砂漿土的養(yǎng)護(hù)齡期對抗

5、壓強(qiáng)度的影響較大，經(jīng)試驗(yàn)分析研究，在7d~60d之間隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增長，水泥砂漿土的強(qiáng)度將顯著的提高。水泥砂漿土抗壓強(qiáng)度與齡期大致呈對數(shù)函數(shù)關(guān)系，其建議方程式為(此處公式省略)。
　?。?）當(dāng)摻砂量為0%、5%、10%、20%、30%條件時(shí)，在水泥摻入比小于20%情況下，水泥砂漿土抗壓強(qiáng)度隨著水泥摻入比的增加而增大，在水泥摻入比大于20%情況下，水泥砂漿土抗壓強(qiáng)度反而隨著水泥摻入比的增加而減小。本文建議的極限水泥土摻入比為20%。

6、在此情況下水泥砂漿土抗壓強(qiáng)度與水泥摻入比呈一元二次函數(shù)關(guān)系，其建議方程式為（此處公式省略）。
　　（4）在Q—S曲線圖中可以看出，在水泥摻入比為20%情況下，對比分析摻砂量各為10%、0%的勁性水泥砂漿土組合模型樁的極限承載力，前者比后者增加了16.3%。在相同豎向荷載下，前者比后者沉降值降低了22.2%。
　　（5）在水泥摻入比為20%，摻砂量為10%的勁性水泥砂漿土組合模型樁的破壞形態(tài)中可以看出：在砼芯底處的水泥砂漿土被

7、壓碎，砼芯樁沒有產(chǎn)生破壞，水泥砂漿土豎向裂縫被延伸到砼芯高度的中部外圍周邊，有一部分被粘接、有一部分被脫落，脫落部分表明砼芯樁與水泥砂漿土之間已無粘結(jié)力。
　?。?）在荷載—應(yīng)變圖中可以看出，水泥砂漿土的抗壓強(qiáng)度越大，組合模型樁樁頂處水泥砂漿土與砼芯的荷載分擔(dān)比越大。
　?。?）通過5根勁性水泥砂漿土組合模型樁靜載試驗(yàn)，并參考國內(nèi)外學(xué)者的研究成果，提出了勁性水泥土組合模型樁極限承載力修正計(jì)算公式：（此處公式省略）