[發明專利]一種與水泥土攪拌樁齡期相關的單樁豎向承載力特征值檢測方法

有效

• 申請號: 201610407286.4
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN106013266B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 王輝;羅丙圣;黃靜;黃俊保
• 申請（專利權）人: 中冶集團武漢勘察研究院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所42113
• 代理人: 楊宣仙

技術領域

本發明涉及巖土工程地基處理、水泥土攪拌樁的承載力單樁豎向特征值的測定與檢測技術領域，具體而言是一種測定、估算水泥土攪拌樁單樁豎向承載力特征的方法，可用于水泥土攪拌樁地基處理工程樁的檢測與驗收工作。

技術背景

依據現行《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2012/J220-2012)，水泥土攪拌樁單樁豎向承載力特征值有兩種確定方式，對于攪拌樁徑500mm，有效樁長不超過1200mm的水泥土攪拌樁，主要采用樁身材料強度的方式來估算攪拌樁承載力特征值，水泥土強度的要求則為“與攪拌樁身水泥土配比相同的室內加固土試塊，邊長為70.7mm的立方體在標準養護條件下90d齡期的立方體抗壓強度平均值(f_cu)”。規范同時規定“水泥土攪拌樁施工質量檢驗時單樁靜載荷試驗宜在28d后進行”。這兩個規定在實際工程操作過程中存在執行上的矛盾，因為設計單位都會以水泥土90d的室內水泥土強度和對應的單樁豎向承載力特征值來要求施工質量，而實際工程檢測工作大多都會剛到28d便立即開挖進行試驗檢測，這樣就只取得了水泥土28d強度和單樁28d豎向承載力特征值。采用什么樣的檢測方法更合理？如何評判樁基是否質量合格并滿足設計要求？是當前擺在當前水泥土攪拌樁檢驗工作中的難題，有的地基處理項目質量甚至被錯判或誤判現象。

水泥土是一種加固體增強體的特殊性質材料，由于本身的特點，受原土質的含水量、包含物、環境溫度、摻入材料的性質、摻入量、攪拌工藝等等多方面的影響，其28d強度往往還達不到90d的一半，多方研究證明，水泥土在28d齡期時，其強度正處于大幅度的增長期。如果以這個28d齡期來檢測水泥土攪拌樁的單樁豎向承載力特征值，并不能完全反應所受檢水泥土樁在后期真正使用時的承載力特征值，其實“水泥土樁單樁豎向承載力特征值其實每天都不一樣”。因此，鑒于水泥土強度與其施工齡期關系緊密的特點，如何找到一個正確評價28d～90d齡期的期間水泥土強度以及相對應齡期的單樁豎向承載力特征值的方法，具有重要的工程應用價值。

發明內容

本發明的目的是克服技術背景的不足，提供一種與水泥土攪拌樁樁身齡期密切相關的單樁豎向承載力特征值的檢測方法，該方法是先根據地基處理工程試驗樁施工工藝，分析水泥土與水泥土樁強度隨齡期增長的特點，并回歸分析得到水泥土強度與樁身單樁豎向承載力特征值的計算公式。工程樁檢測工作時，將所抽檢的地基處理工程樁水泥土攪拌樁鉆芯取樣水泥土強度和計算出的實際的單樁豎向承載力特征值與計算值進行比較，來判定工程樁是否合格，該方法考慮了水泥土樁單樁豎向承載力隨時間變化的特點，對水泥土攪拌樁這種經濟型地基處理方式進地了客觀的評價。

本發明提供的技術方案：所述一種與水泥土攪拌樁齡期相關的單樁豎向承載力特征檢測方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)按照待施工的地基處理工程水泥土攪拌樁的水泥摻入量和攪拌工藝，在試樁區域進行多組水泥土攪拌樁試樁施工；所述水泥土攪拌樁試樁即工程施工前按照施工規范完成的水泥土攪拌試驗樁，根據《建筑地基處理技術規范》中的規定，水泥土攪拌樁的單樁承載力及復合地基承載力的特征值應通過試驗確定，所以在水泥土攪拌樁施工前，必須先施工多根試樁，并在試樁報告出來，合格后才能全面打樁；

(2)從養護好的齡期28～90d的水泥土攪拌樁試樁中選多根不同齡期的水泥土攪拌樁，采用雙管單動鉆芯取樣的方法在樁身淤泥及淤泥質段進行鉆芯取樣，得到多個不同齡期的樁身水泥土試塊樣本，分別對不同齡期水泥土試塊樣本的水泥土抗壓強度進行室內測定，繪制出樣本水泥土試塊抗壓強度與齡期關系的散點圖，對該散點圖進行線性回歸分析，建立水泥土攪拌樁的樁身水泥土抗壓強度f_cu’與樁身齡期t的線性關系方程式：f_cu’＝at+b，

通過繪制的散點圖顯示所述水泥土攪拌樁的樁身水泥土抗壓強度隨齡期增長呈線性關系，其中a為樁身水泥土抗壓強度隨齡期增長形成的函數直線的斜率，b為該函數直線的截距；

(3)對步驟(2)中選取的多個不同齡期的水泥土攪拌樁的試樁分別進行單樁豎向靜載荷試驗，同樣繪制多個水泥土攪拌樁試樁在樁身28～90d齡期內的單樁豎向承載力特征值與齡期的關系散點圖，并對該關系散點圖進行線性回歸分析，也建立水泥土攪拌樁的單樁豎向承載力特征值R_a(kN)與樁身齡期t的關系方程式：R_a＝ct+d，