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【摘 要】当前，水泥土桩在高层建筑当中应用非常的普遍，随着我国建筑行业的不断发展，施工技术也越来越多，高层建筑地基处理的方式方法也呈现出了百花齐放的趋势，在这一过程中还出现了很多的新技术和新材料，在众多的新技术当中，夯扩挤密水泥土桩施工技术就是非常典型的一种，该技术在发展的过程中也在不断的完善，所以它也受到了人们的关注。
【关键词】夯扩机密水泥土桩；基础；处理；效果
1、引言
在高层建筑施工建设的过程中，地基处理是一个非常重要的环节，其质量对整个建筑的质量和稳定性都会产生非常重大的影响，但是在高层建筑施工的时候，地基强度也会出现无法满足设计和施工要求的情况，因此，为了保证建筑的质量，我们必须要采取有效的措施做好地基的加固工作，地基加固方式是多种多样的，复合地基以其自身的优势得到了较为广泛的应用，但是这种地基的应用也使得整个工程的造价大幅提升，夯扩挤密施工技术在应用的过程中能够体现出非常高的综合效益，在保证施工效果的同时也可以很好的保证施工企业的经济利润。
2、夯扩挤密水泥土桩的特点
2.1水泥土的特性
水泥是一种非常典型的混合物，其在施工的过程中可以展现出非常好的强度和硬度，此外水泥的压缩性也是其优势的一个非常突出的体现。其压缩性不是非常高，在经过了标准的夯实施工之后就会形成非常大的强度，所以在工程建设的过程中得到了十分广泛的应用。
水泥土经过了夯实施工之后就会在强度上得到很大的提升，其会随着水泥的百分比产生比较明显的变化，在经过了试验之后我们发现，水泥的含量控制在5%到20%的时候，水泥的强度会处在C1到C4水平之间，此外这一过程中，极限变形模量和无侧抗压强度也会呈现出十分明显的比例关系。水泥土含量控制在75到90之间的时候能够体现出非常好的效果，所以其在应用的过程中存在着较强的可调性，这样一来也就使得地基的设计和施工变得更加的方便。
在夯实处理之后，水泥自身一个十分显著的特征就是早期强度较高，通常，前10天的强度就可以达到极限强度的一半以上，在强度判断方面，主要要看两个指标，其一是密实强度，其二是胶结强度。搅拌水泥桩在施工的过程中一般只有胶结强度这一个指标，因此其强度要比夯实水泥桩的强度低一些，而在这一过程中其强度增长的速度也会受到一定的影响。
水泥土强度和变形的特点和刚性桩在许多方面都存在着一致性，相关的调查研究显示，夯实水泥土所能承受的应力应该保持在极限强度的8成以下，此外其还要和应力存在良好的线性关系，只有这样，其功能和作用才能得以充分的体现。
水泥的用量和含水量对水泥土初期的强度会产生非常大的影响，如果其处在饱水的状态下，水泥土的强度和原始的强度相比会显著下降，水泥的强度和水的选择也有着直接的关系，水泥不能被放在腐蚀性较强的其他材料当中，因此我们在施工的过程中也应该根据实际的情况选择适当的材料，如果在施工的过程中无法选到合适的水泥材料，施工的效果也就得不到很好的保障。
2.2夯扩挤密法施工工艺特点
夯扩挤密是一种较为新颖的施工方法，相关的研究人员在经过了长期的研究首先提出了钻孔夯扩挤密复合桩地基，这也为我国的复合地基施工创造了新的条件，传统的复合地基在施工的过程中比较重视的是对桩体的处理，但是在地基处理的时候，对桩间作用的改进却不是十分的重视，因此也没有给出一个比较合理的方法。夯扩挤密施工工艺通窗就是在钻孔的内部采取分层投料，分层夯实的方式，桩体在材料会对地基土形成侧向的作用力，还有可能直接进入到地基土当中，这种方式在很大程度上改良了地基土自身的性质，桩体在施工的过程中也可以根据其实际的情况采取不同的夯击方式，同时在这一过程中也会选择不同的桩径长度，对桩就会实现不同的效果。
3、夯扩挤密桩应用于高层建筑的实例
某高层建筑设计地上9层，地下室1层，现浇框架剪力墙结构，筏板基础。基底以下为新近沉积土，承载力100kPa，其下地层为一般粘性土、粉土，地层综合承载力160kPa，承载力不能满足设计要求。
3.1承载力计算
复合地基承载力按下式计算
式中.fspk一复合地基承载力标准值，kPafp。。
单桩承载力标准值，kPa。
Rv一单桩竖向承载力标准值，kN
Ap—单桩的截面积，m2
m—置换率
fs—桩间土承载力标准值，kPa，夯扩桩挤密后：fs=βfa
Β—系数，按照实际的经验可以取1.0到1.2，在进行初步设计的过程中可以选择1.0，这样会更加的安全。
根据计算结果确定的桩长，即加固深度尚应进行沉降变形控制计算及下卧层强度验算。
3.2沉降变形计算
沉降变形S包括三部分，即加固区桩土变形S1、下卧层变形S2和褥垫层变形S3，S就是三者的总和。实际上，由于褥垫层厚度较薄（l0cm的级配砂石），其变形量可以忽略不计，复合地基变形主要取决于S1和S2。
3.3设计参数
经计算确定设计参数为：桩径5OOmm，有效桩长5.5m；桩按正方形布置，桩间距1.1一1.2m；置换率为0.16；桩体强度2MPa，水泥掺入量为16%。
3.4施工
采用降水措施后，进行夯扩桩施工，成孔采用长螺旋钻机，夯扩采用QC一22型夯机，采用1.5t尖锤，工艺过程如下：放线一成孔一混合料配制一分层填料夯扩成桩。施工过程中由于局部地层含水量较高，孔底出现少量积水，有轻度缩径。采用卵石夯底并在水泥土混合料中适量加入碎石效果良好。
3.5地基处理检测
（1）静载荷试验。地基处理施工结束后进行三台单桩、两台单桩复合地基静载试验，单桩采用直径0.5m的圆形压板，单桩复合地基试验采用直径1.2m圆形压板。静载试验检测结果表明：复合地基承载力的标准值为240kPa，单桩承载力的标准值为200kN。从单桩复合地基静载荷试验的结果分析，221“单复由于其桩间土为砂质粉土，比487“单复、303”单复桩间土好，单复承载力明显偏高。说明了桩间土的作用明显，压板下桩土协同作用效果良好。
（2）桩间土检测。采用轻型动力触探对地基处理前后的桩间土进行比较，检测结果表明地基处理后的桩间土承载力较处理前提高20%一80%。
（3）成孔工艺：采用振动沉管打桩机将与桩孔同直径钢管振入土中使土向孔的周围挤密，然后缓慢拔管成孔。桩管顶设桩帽，下端作成60°角度锥形活动桩尖，以利空气流动，减少拔管时的阻力，避免坍孔。成孔后及时拔出桩管，不应在土中搁置时间过长。成孔顺序按里程一排排推进，同一里程由中间向两边推进，同排内间隔1孔进行，以免因挤压造成相邻孔缩孔。
（4）水泥土回填夯实：桩孔分层夯实，每次回填厚度为250～400mm，采用提升式夯实机夯实。配置直径0.35m，重量45kg的铸钢夯锤，落锤高度不小于2m，每层夯实不小于10锤（具体参数由试验确定）。施工时，逐层以量斗定量向孔内下料，逐层夯实。
4、结论
采用夯扩挤密水泥土桩进行高层建筑地基处理的过程中能够展现出非常大的优势，其安全性更强，同时经济投资也更加的合理，能够保住施工企业获得更高的经济效益，在施工中单桩受力性状也和其他方式有所不同，主要是采用摩擦桩型的形式，桩土和桩之间要形成一个更加协调的配合。在工程设计和施工的过程中，应该对施工中的相关信息进行合理的应用和分析，这样也能在一定程度上不断改进设计的质量，提高设计的水平。而在设计和施工的过程中也应该选择扩大桩径比的方式来改善其承载性能，如果需要对地基的承载力做大幅度的调整，就应该采用二元的复合地基进行设计和建设。只有不断的提高设计和施工的水平，才能在实际的应用中获得理想的效果，从而也促进了高层建筑地基施工质量和水平的提升。
参考文献
[1]刘雁亮.喷粉搅拌水泥土桩加固非饱和松散砂层工程实践[J].河北冶金.2011（11）
[2]李贤军，冯科明，汤振祥.钻孔夯扩白灰水泥土桩在工程中的应用[J].中国煤炭地质.2008（11）
【关键词】夯扩机密水泥土桩；基础；处理；效果
1、引言
在高层建筑施工建设的过程中，地基处理是一个非常重要的环节，其质量对整个建筑的质量和稳定性都会产生非常重大的影响，但是在高层建筑施工的时候，地基强度也会出现无法满足设计和施工要求的情况，因此，为了保证建筑的质量，我们必须要采取有效的措施做好地基的加固工作，地基加固方式是多种多样的，复合地基以其自身的优势得到了较为广泛的应用，但是这种地基的应用也使得整个工程的造价大幅提升，夯扩挤密施工技术在应用的过程中能够体现出非常高的综合效益，在保证施工效果的同时也可以很好的保证施工企业的经济利润。
2、夯扩挤密水泥土桩的特点
2.1水泥土的特性
水泥是一种非常典型的混合物，其在施工的过程中可以展现出非常好的强度和硬度，此外水泥的压缩性也是其优势的一个非常突出的体现。其压缩性不是非常高，在经过了标准的夯实施工之后就会形成非常大的强度，所以在工程建设的过程中得到了十分广泛的应用。
水泥土经过了夯实施工之后就会在强度上得到很大的提升，其会随着水泥的百分比产生比较明显的变化，在经过了试验之后我们发现，水泥的含量控制在5%到20%的时候，水泥的强度会处在C1到C4水平之间，此外这一过程中，极限变形模量和无侧抗压强度也会呈现出十分明显的比例关系。水泥土含量控制在75到90之间的时候能够体现出非常好的效果，所以其在应用的过程中存在着较强的可调性，这样一来也就使得地基的设计和施工变得更加的方便。
在夯实处理之后，水泥自身一个十分显著的特征就是早期强度较高，通常，前10天的强度就可以达到极限强度的一半以上，在强度判断方面，主要要看两个指标，其一是密实强度，其二是胶结强度。搅拌水泥桩在施工的过程中一般只有胶结强度这一个指标，因此其强度要比夯实水泥桩的强度低一些，而在这一过程中其强度增长的速度也会受到一定的影响。
水泥土强度和变形的特点和刚性桩在许多方面都存在着一致性，相关的调查研究显示，夯实水泥土所能承受的应力应该保持在极限强度的8成以下，此外其还要和应力存在良好的线性关系，只有这样，其功能和作用才能得以充分的体现。
水泥的用量和含水量对水泥土初期的强度会产生非常大的影响，如果其处在饱水的状态下，水泥土的强度和原始的强度相比会显著下降，水泥的强度和水的选择也有着直接的关系，水泥不能被放在腐蚀性较强的其他材料当中，因此我们在施工的过程中也应该根据实际的情况选择适当的材料，如果在施工的过程中无法选到合适的水泥材料，施工的效果也就得不到很好的保障。
2.2夯扩挤密法施工工艺特点
夯扩挤密是一种较为新颖的施工方法，相关的研究人员在经过了长期的研究首先提出了钻孔夯扩挤密复合桩地基，这也为我国的复合地基施工创造了新的条件，传统的复合地基在施工的过程中比较重视的是对桩体的处理，但是在地基处理的时候，对桩间作用的改进却不是十分的重视，因此也没有给出一个比较合理的方法。夯扩挤密施工工艺通窗就是在钻孔的内部采取分层投料，分层夯实的方式，桩体在材料会对地基土形成侧向的作用力，还有可能直接进入到地基土当中，这种方式在很大程度上改良了地基土自身的性质，桩体在施工的过程中也可以根据其实际的情况采取不同的夯击方式，同时在这一过程中也会选择不同的桩径长度，对桩就会实现不同的效果。
3、夯扩挤密桩应用于高层建筑的实例
某高层建筑设计地上9层，地下室1层，现浇框架剪力墙结构，筏板基础。基底以下为新近沉积土，承载力100kPa，其下地层为一般粘性土、粉土，地层综合承载力160kPa，承载力不能满足设计要求。
3.1承载力计算
复合地基承载力按下式计算
式中.fspk一复合地基承载力标准值，kPafp。。
单桩承载力标准值，kPa。
Rv一单桩竖向承载力标准值，kN
Ap—单桩的截面积，m2
m—置换率
fs—桩间土承载力标准值，kPa，夯扩桩挤密后：fs=βfa
Β—系数，按照实际的经验可以取1.0到1.2，在进行初步设计的过程中可以选择1.0，这样会更加的安全。
根据计算结果确定的桩长，即加固深度尚应进行沉降变形控制计算及下卧层强度验算。
3.2沉降变形计算
沉降变形S包括三部分，即加固区桩土变形S1、下卧层变形S2和褥垫层变形S3，S就是三者的总和。实际上，由于褥垫层厚度较薄（l0cm的级配砂石），其变形量可以忽略不计，复合地基变形主要取决于S1和S2。
3.3设计参数
经计算确定设计参数为：桩径5OOmm，有效桩长5.5m；桩按正方形布置，桩间距1.1一1.2m；置换率为0.16；桩体强度2MPa，水泥掺入量为16%。
3.4施工
采用降水措施后，进行夯扩桩施工，成孔采用长螺旋钻机，夯扩采用QC一22型夯机，采用1.5t尖锤，工艺过程如下：放线一成孔一混合料配制一分层填料夯扩成桩。施工过程中由于局部地层含水量较高，孔底出现少量积水，有轻度缩径。采用卵石夯底并在水泥土混合料中适量加入碎石效果良好。
3.5地基处理检测
（1）静载荷试验。地基处理施工结束后进行三台单桩、两台单桩复合地基静载试验，单桩采用直径0.5m的圆形压板，单桩复合地基试验采用直径1.2m圆形压板。静载试验检测结果表明：复合地基承载力的标准值为240kPa，单桩承载力的标准值为200kN。从单桩复合地基静载荷试验的结果分析，221“单复由于其桩间土为砂质粉土，比487“单复、303”单复桩间土好，单复承载力明显偏高。说明了桩间土的作用明显，压板下桩土协同作用效果良好。
（2）桩间土检测。采用轻型动力触探对地基处理前后的桩间土进行比较，检测结果表明地基处理后的桩间土承载力较处理前提高20%一80%。
（3）成孔工艺：采用振动沉管打桩机将与桩孔同直径钢管振入土中使土向孔的周围挤密，然后缓慢拔管成孔。桩管顶设桩帽，下端作成60°角度锥形活动桩尖，以利空气流动，减少拔管时的阻力，避免坍孔。成孔后及时拔出桩管，不应在土中搁置时间过长。成孔顺序按里程一排排推进，同一里程由中间向两边推进，同排内间隔1孔进行，以免因挤压造成相邻孔缩孔。
（4）水泥土回填夯实：桩孔分层夯实，每次回填厚度为250～400mm，采用提升式夯实机夯实。配置直径0.35m，重量45kg的铸钢夯锤，落锤高度不小于2m，每层夯实不小于10锤（具体参数由试验确定）。施工时，逐层以量斗定量向孔内下料，逐层夯实。
4、结论
采用夯扩挤密水泥土桩进行高层建筑地基处理的过程中能够展现出非常大的优势，其安全性更强，同时经济投资也更加的合理，能够保住施工企业获得更高的经济效益，在施工中单桩受力性状也和其他方式有所不同，主要是采用摩擦桩型的形式，桩土和桩之间要形成一个更加协调的配合。在工程设计和施工的过程中，应该对施工中的相关信息进行合理的应用和分析，这样也能在一定程度上不断改进设计的质量，提高设计的水平。而在设计和施工的过程中也应该选择扩大桩径比的方式来改善其承载性能，如果需要对地基的承载力做大幅度的调整，就应该采用二元的复合地基进行设计和建设。只有不断的提高设计和施工的水平，才能在实际的应用中获得理想的效果，从而也促进了高层建筑地基施工质量和水平的提升。
参考文献
[1]刘雁亮.喷粉搅拌水泥土桩加固非饱和松散砂层工程实践[J].河北冶金.2011（11）
[2]李贤军，冯科明，汤振祥.钻孔夯扩白灰水泥土桩在工程中的应用[J].中国煤炭地质.2008（11）