夯實水泥土樁法
5.2.1 基本概念
夯實水泥土樁地基處理技術是近年來在北京等地舊城區(qū)危改小區(qū)工程中開發(fā)的地基處理 新技術，它是利用工程用土料和水泥拌和形成混合料，通過各種機械成孔方法在土中成孔并 填入混合料夯實，形成樁體，從而形成復合地基，提高地基承載力、減小地基變形的地基處 理方法。當采用具有擠土效應的成孔工藝時，還可將樁間土擠密。目前該項技術已在北京、 河北等地大量工程中應用，產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟效益，節(jié)省了大量建筑資金。
夯實水泥土樁的強度等級在C1～C5之間，其變形模量遠大于土的變形模量，因此也類 似水泥粉煤灰碎石樁復合地基一樣設置褥墊層，以調(diào)整基底壓力分布，使荷載通過墊層傳到 樁和樁間土上，保證樁間土承載力的發(fā)揮，形成復合地基。
5.2.2 適用范圍
目前，由于施工機械的限制，夯實水泥土樁法適用于地下水位以上的粉土、素填土、雜 填土、黏性土等地基。由于夯實水泥土的強度等級一般小于等于C5，因此處理的深度應加以限制。當采用洛陽鏟成孔時，宜小于6m，當處理深度大于6m時，此時由于施工藝藝所限，效率太低，因此不宜采用。
【例題10】某場地雜填土厚5.0m，地基承載力特征值為80kpa，以下為中密~密實粗砂，地下水位在地表下4.0m，根據(jù)工程要求，需將復合地基承載力提高到180kpa，問：最適合采用哪種地基處理方法( )。
A、強夯置換法; B、振沖碎石樁法; C、CFG樁法; D、夯實水泥土樁法; 答案：C
5.2.3 加固機理
通過專用的施工機械，在土中形成一定直徑的樁體，樁體由于采用分層機械夯實，因此 無論密實度及樁體強度均高于水泥土攪拌樁，但仍屬于低黏結(jié)強度半剛性樁。樁體與樁間土 形成復合地基承擔基礎傳來的荷載，可提高地基承載力和改善地基變形特性。當采用具有擠 土效應的成孔工藝時，還可將樁間土擠密。
5.2.4 設計
夯實水泥土樁設計的主要內(nèi)容有樁身材料、樁徑、樁長、置換率、樁距和布樁范圍，并 根據(jù)復合地基承載力和下臥層承載力要求以及變形控制的要求綜合確定。
1 材料
夯實水泥土強度主要由土的性質(zhì)、水泥品種、水泥標號、齡期、養(yǎng)護條件等控制。夯實水泥土設計強度應采用現(xiàn)場土料和施工采用的水泥品種、標號進行混合料配比設計，并應滿 足式要求。
【例題11】控制水泥土強度的主要因素有( )。
A、土的性質(zhì); B、水泥品種; C、水泥標號; D、齡期;
E、養(yǎng)護條件; 答案：A、B、C、D、E
2 樁徑、樁長與樁距
樁的直徑宜為300~600mm，可根據(jù)設計及所選用的成孔方法確定。常用的樁徑為 350~400mm。選用的夯錘應與樁徑相適應。樁長的確定，當相對硬層的埋藏深度不大時，應按相對硬層埋藏深度確定;當相對硬層埋藏深度較大，如存在軟弱下臥層時，應驗算其變形，按建筑物地基的變形允許值確定。樁距宜為2~4倍樁徑。
3 承載力
夯實水泥土樁復合地基的承載力特征值應按現(xiàn)場復合地基載荷試驗確定。初步設計時也可用單樁和樁間土的載荷試驗按5.2-1公式估算，
12】在進行夯實水泥土強度配比試驗中，應將混合土倒入模內(nèi)后，分( )擊實，每層擊數(shù)由( )控制。
A、2層;擊實密度; B、3層;擊實密度;
C、4層;擊實密度; D、5層;擊實密度; 答案：B
4 變形
地基處理后的變形計算應按《建筑地基基礎設計規(guī)范》的有關規(guī)定進行。計算深度必須大于復合土層的深度。各復合土層的壓縮模量按下式計算
注：為變形計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值;
5.2.5 施工
1 成孔工藝與設備
夯實水泥土樁的施工，應按設計要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法;非擠土成孔可選用人工洛陽鏟、螺旋鉆等方法，并選用相應的施工設備。
2 施工技術要點
夯填樁孔時，宜選用機械夯實。分段夯填時，夯錘的落距和填料厚度應根據(jù)現(xiàn)場試驗確 定，混合料的壓實系數(shù) c不應小于0.93。土料中有機質(zhì)含量不得超過5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時應過10~20 mm篩，混合料含水量應滿足土料的含水量Wop，其允許偏差不得大于±2%。土料與水泥應拌和均勻，水泥用量不得少于按配比試驗確定的重量。向孔內(nèi)填料前孔底必須夯實。樁頂夯填高度應大于設計樁頂標高200~300mm。
【13】對于夯實水泥土樁樁體密實度，應通過控制混合料的壓實系數(shù)進行控制，要求 c為( )
A、不小于0.93;B、不大于0.95;C、不大于0.94;D、不小于0.95; 答案：A
3 墊層
墊層施工時應將多余樁體鑿除，樁頂面應水平。材料應級配良好，不含植物殘體、垃圾等雜質(zhì)。墊層鋪設時應壓(夯)密實，夯填度不得大于0.9。采用的施工方法應嚴禁使基底土層擾動。
5.2.6 質(zhì)量檢驗
1 施工質(zhì)量檢驗
施工過程中，對夯實水泥土樁的成樁質(zhì)量應及時進行抽樣檢驗。抽樣檢驗的數(shù)量不應少于總樁數(shù)的2%。對一般工程，可檢查樁的干密度和施工記錄。干密度的檢驗方法可在24h內(nèi)采用取土樣測定或采用輕型動力觸探擊數(shù)N10與現(xiàn)場試驗確定的干密度進行對比以檢驗樁身質(zhì)量。
【14】對于夯實水泥土樁干密度檢驗方法，可在( )小時內(nèi)采用( )與現(xiàn)場確定的干密度進行對比以檢驗樁身質(zhì)量。
A、12;N10;B、24;N10;C、12;N63.5;D、24;N63.5; 答案：B
2 竣工驗收承載力檢驗
竣工驗收應采用單樁復合地基載荷試驗進行檢驗，數(shù)量為總樁數(shù)的1%，并不應少于3 點。對重要或大型工程，必要時尚應進行多樁復合地基載荷試驗。
5.2.1 基本概念
夯實水泥土樁地基處理技術是近年來在北京等地舊城區(qū)危改小區(qū)工程中開發(fā)的地基處理 新技術，它是利用工程用土料和水泥拌和形成混合料，通過各種機械成孔方法在土中成孔并 填入混合料夯實，形成樁體，從而形成復合地基，提高地基承載力、減小地基變形的地基處 理方法。當采用具有擠土效應的成孔工藝時，還可將樁間土擠密。目前該項技術已在北京、 河北等地大量工程中應用，產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟效益，節(jié)省了大量建筑資金。
夯實水泥土樁的強度等級在C1～C5之間，其變形模量遠大于土的變形模量，因此也類 似水泥粉煤灰碎石樁復合地基一樣設置褥墊層，以調(diào)整基底壓力分布，使荷載通過墊層傳到 樁和樁間土上，保證樁間土承載力的發(fā)揮，形成復合地基。
5.2.2 適用范圍
目前，由于施工機械的限制，夯實水泥土樁法適用于地下水位以上的粉土、素填土、雜 填土、黏性土等地基。由于夯實水泥土的強度等級一般小于等于C5，因此處理的深度應加以限制。當采用洛陽鏟成孔時，宜小于6m，當處理深度大于6m時，此時由于施工藝藝所限，效率太低，因此不宜采用。
【例題10】某場地雜填土厚5.0m，地基承載力特征值為80kpa，以下為中密~密實粗砂，地下水位在地表下4.0m，根據(jù)工程要求，需將復合地基承載力提高到180kpa，問：最適合采用哪種地基處理方法( )。
A、強夯置換法; B、振沖碎石樁法; C、CFG樁法; D、夯實水泥土樁法; 答案：C
5.2.3 加固機理
通過專用的施工機械，在土中形成一定直徑的樁體，樁體由于采用分層機械夯實，因此 無論密實度及樁體強度均高于水泥土攪拌樁，但仍屬于低黏結(jié)強度半剛性樁。樁體與樁間土 形成復合地基承擔基礎傳來的荷載，可提高地基承載力和改善地基變形特性。當采用具有擠 土效應的成孔工藝時，還可將樁間土擠密。
5.2.4 設計
夯實水泥土樁設計的主要內(nèi)容有樁身材料、樁徑、樁長、置換率、樁距和布樁范圍，并 根據(jù)復合地基承載力和下臥層承載力要求以及變形控制的要求綜合確定。
1 材料
夯實水泥土強度主要由土的性質(zhì)、水泥品種、水泥標號、齡期、養(yǎng)護條件等控制。夯實水泥土設計強度應采用現(xiàn)場土料和施工采用的水泥品種、標號進行混合料配比設計，并應滿 足式要求。
【例題11】控制水泥土強度的主要因素有( )。
A、土的性質(zhì); B、水泥品種; C、水泥標號; D、齡期;
E、養(yǎng)護條件; 答案：A、B、C、D、E
2 樁徑、樁長與樁距
樁的直徑宜為300~600mm，可根據(jù)設計及所選用的成孔方法確定。常用的樁徑為 350~400mm。選用的夯錘應與樁徑相適應。樁長的確定，當相對硬層的埋藏深度不大時，應按相對硬層埋藏深度確定;當相對硬層埋藏深度較大，如存在軟弱下臥層時，應驗算其變形，按建筑物地基的變形允許值確定。樁距宜為2~4倍樁徑。
3 承載力
夯實水泥土樁復合地基的承載力特征值應按現(xiàn)場復合地基載荷試驗確定。初步設計時也可用單樁和樁間土的載荷試驗按5.2-1公式估算，
12】在進行夯實水泥土強度配比試驗中，應將混合土倒入模內(nèi)后，分( )擊實，每層擊數(shù)由( )控制。
A、2層;擊實密度; B、3層;擊實密度;
C、4層;擊實密度; D、5層;擊實密度; 答案：B
4 變形
地基處理后的變形計算應按《建筑地基基礎設計規(guī)范》的有關規(guī)定進行。計算深度必須大于復合土層的深度。各復合土層的壓縮模量按下式計算
注：為變形計算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當量值;
5.2.5 施工
1 成孔工藝與設備
夯實水泥土樁的施工，應按設計要求選用成孔工藝。擠土成孔可選用沉管、沖擊等方法;非擠土成孔可選用人工洛陽鏟、螺旋鉆等方法，并選用相應的施工設備。
2 施工技術要點
夯填樁孔時，宜選用機械夯實。分段夯填時，夯錘的落距和填料厚度應根據(jù)現(xiàn)場試驗確 定，混合料的壓實系數(shù) c不應小于0.93。土料中有機質(zhì)含量不得超過5%，不得含有凍土或膨脹土，使用時應過10~20 mm篩，混合料含水量應滿足土料的含水量Wop，其允許偏差不得大于±2%。土料與水泥應拌和均勻，水泥用量不得少于按配比試驗確定的重量。向孔內(nèi)填料前孔底必須夯實。樁頂夯填高度應大于設計樁頂標高200~300mm。
【13】對于夯實水泥土樁樁體密實度，應通過控制混合料的壓實系數(shù)進行控制，要求 c為( )
A、不小于0.93;B、不大于0.95;C、不大于0.94;D、不小于0.95; 答案：A
3 墊層
墊層施工時應將多余樁體鑿除，樁頂面應水平。材料應級配良好，不含植物殘體、垃圾等雜質(zhì)。墊層鋪設時應壓(夯)密實，夯填度不得大于0.9。采用的施工方法應嚴禁使基底土層擾動。
5.2.6 質(zhì)量檢驗
1 施工質(zhì)量檢驗
施工過程中，對夯實水泥土樁的成樁質(zhì)量應及時進行抽樣檢驗。抽樣檢驗的數(shù)量不應少于總樁數(shù)的2%。對一般工程，可檢查樁的干密度和施工記錄。干密度的檢驗方法可在24h內(nèi)采用取土樣測定或采用輕型動力觸探擊數(shù)N10與現(xiàn)場試驗確定的干密度進行對比以檢驗樁身質(zhì)量。
【14】對于夯實水泥土樁干密度檢驗方法，可在( )小時內(nèi)采用( )與現(xiàn)場確定的干密度進行對比以檢驗樁身質(zhì)量。
A、12;N10;B、24;N10;C、12;N63.5;D、24;N63.5; 答案：B
2 竣工驗收承載力檢驗
竣工驗收應采用單樁復合地基載荷試驗進行檢驗，數(shù)量為總樁數(shù)的1%，并不應少于3 點。對重要或大型工程，必要時尚應進行多樁復合地基載荷試驗。