水泥搅拌桩检测方法.ppt

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1、 魔天记 1 概述概述 连盐高速公路濒临黄海，软土地质连盐高速公路濒临黄海，软土地质成因复杂，软土层次多，厚度大，且厚度成因复杂，软土层次多，厚度大，且厚度沿线路纵向有较大变化。全线分布的软土沿线路纵向有较大变化。全线分布的软土层，含水量高，孔隙比大，弱渗透性、压层，含水量高，孔隙比大，弱渗透性、压缩性高、抗剪强度指标小、承载力低。如缩性高、抗剪强度指标小、承载力低。如何合理的处治软土路基是摆在连盐高速公何合理的处治软土路基是摆在连盐高速公路工程建设者面前的难题。路工程建设者面前的难题。1 概述概述 水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂，水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械将软土和

2、水泥通过特制的搅拌机械将软土和水泥(浆液或粉浆液或粉体体)强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬化成具有整一系列物理化学反应，使软土硬化成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。体性、水稳定性和一定强度的优质地基。1 概述概述水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩5050年年代初问世于美国代初问世于美国之后在日本、瑞典等之后在日本、瑞典等国家发展很快国家发展很快我国从我国从7070年代末开始年代末开始应用和研究这一技术应用和研究这一技术 19801980年通过了冶金部主年通过了冶金部主持的技术鉴定持的技术鉴定 此后在国内的建筑、交通此后在国内的

3、建筑、交通等领域得到广泛的应用等领域得到广泛的应用1 概述概述水泥搅拌桩水泥搅拌桩粉喷桩粉喷桩湿喷桩湿喷桩1 概述概述 根据国内外同类工程的设计、施工根据国内外同类工程的设计、施工经验，结合我省高速公路建设的实际情经验，结合我省高速公路建设的实际情况，我省高速公路的桥头路段、构造物况，我省高速公路的桥头路段、构造物路段、过渡段及其它软基路段大部分采路段、过渡段及其它软基路段大部分采用了水泥搅拌桩来加固软土地基。即将用了水泥搅拌桩来加固软土地基。即将全线开工建设的连盐高速公路广泛采用全线开工建设的连盐高速公路广泛采用了水泥搅拌桩处治软基的方法。了水泥搅拌桩处治软基的方法。1 概述概述1 概述概述

4、 水泥搅拌桩水泥搅拌桩的成桩质量与土质的成桩质量与土质条件、水泥掺入量、条件、水泥掺入量、添加剂种类、养护添加剂种类、养护时间、覆盖压力、时间、覆盖压力、施工工艺等密切相施工工艺等密切相关，由于现场的工关，由于现场的工程地质条件复杂、程地质条件复杂、前期准备工作不足、前期准备工作不足、施工工艺不完善以施工工艺不完善以及施工机械不满足及施工机械不满足要求等经常会引起要求等经常会引起成桩质量的不稳定。成桩质量的不稳定。搅拌不均匀或水泥与土无混合造成搅拌不均匀或水泥与土无混合造成桩身的土团或水泥团较多桩身的土团或水泥团较多由于提速不当、喷浆（粉）产生间由于提速不当、喷浆（粉）产生间隙或中断引起断桩隙

5、或中断引起断桩桩身固结强度低桩身固结强度低搅拌机下沉未达到预定标高水泥已搅拌机下沉未达到预定标高水泥已排空造成短桩排空造成短桩等等等等1 概述概述 水泥搅拌桩的施工质量是关系到高速水泥搅拌桩的施工质量是关系到高速公路建设成败的重要因素。水泥搅拌桩属公路建设成败的重要因素。水泥搅拌桩属隐蔽工程，如何判断施工完成后的水泥搅隐蔽工程，如何判断施工完成后的水泥搅拌桩是否达到设计要求，在很大程度上依拌桩是否达到设计要求，在很大程度上依赖于对桩身质量的有效检测，对水泥土搅赖于对桩身质量的有效检测，对水泥土搅拌桩成桩后桩身质量的检测是保证软基处拌桩成桩后桩身质量的检测是保证软基处理达到预期效果、确保高速公路

6、建设质量理达到预期效果、确保高速公路建设质量的重要环节。的重要环节。1 概述概述水泥搅拌桩质量水泥搅拌桩质量控测的基本内容控测的基本内容 桩身的物桩身的物理尺寸理尺寸 桩身的桩身的连续性连续性 桩身材料桩身材料的密实度的密实度 2.水泥搅拌桩检测方法综述 水泥搅拌桩介于刚性桩与柔性桩之间，目前国内外已尝试用多种测试手段来检测水泥搅拌桩的成桩质量，包括刚性桩的检测方法、柔性桩的检测方法以及复合地基的检测方法。主要的检测方法有：轻便动力触探、静力触探、反射波法、钻孔取芯法、标准贯入试验、静载荷试验、截取桩段做抗压强度试验法、探地雷达法、超声波探测法、便携式动力触探试验法、水泥含量化学分析法。2.水

7、泥搅拌桩检测方法综述 2.1 轻便动力触探 这是岩土工程界广泛运用的方法，即成桩7d内采用轻便触探方法进行桩身质量的检测。检测操作过程为连续在设定的深度上采集轻便触探每贯入30cm测得的击数，检测从孔口开始直至桩底。利用轻便触探检测法可缩短水泥搅拌桩等待检测的时间，加快工程施工进度，并可节约基桩检测费用。轻便触探设备简单，检测速度快，成本低。采用轻便触探检测可以及时判定成桩质量，如发现问题，可以及时采取补救措施，提高工程质量。但轻便动力触探只能检测4m深度范围内的桩身强度，故仅仅用轻便动力触探是不够的。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.2 静力触探 这是东南亚一带广泛采用的一种常规检测方法。这种

8、方法既方便又经济，可连续测试桩身强度的变化，同时也可确定水泥土搅拌桩及由其形成的复合地基的承载力，是一种值得推广的方法。但对成桩龄期长、水泥土单轴抗压强度高的桩体测试难度较大。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.3 反射波法 国内很多学者研究用反射波法来检测水泥搅拌桩，并取得了一系列的成果。反射波法是目前桩基动测常用的一种检测方法，由于其便捷、准确和经济等特点，在混凝土桩桩身质量检测中有着难以取代的优越性，然而因为深层搅拌桩的施工工艺和成桩特点，简单地将混凝土桩测试技术用于水泥深层搅拌桩是不行的。事实上，能否用反射波法来检测水泥搅拌桩的桩身质量一直是个有争议的问题，有待作进一步的研究。2.水泥搅拌

9、桩检测方法综述 2.4钻孔取芯法 这是一种比较直观有效的方法，该法可准确确定桩长，了解桩身搅拌的均匀性，桩体水泥含量的情况，但只能定性的描述桩身质量，要确定桩身强度，需借助标准贯入试验或室内土工试验。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.5 标准贯入试验 标准贯入试验(SPT)是用质量为63.5 kg的穿心锤，以76 cm的落距，将标难贯入器打入土中15cm，再打入30 cm，用后30 cm的锤击数为标准贯入试验指标。标准贯入试验在我国已经得到了广泛的应用，并且纳入了现行的多种规范。标准贯入击数是贯入器周围强度、变形待性的综合反映，不会因为裂缝或结核等局部现象而产生判断的失误，另外标管器所带上的芯样

10、也可判断水泥土的含灰量、状态等特性。标准贯入试验操作简单，测试数量及深度不受限制，经过长期的研究，经验性强，是水泥搅拌桩检测的一种行之有效的方法。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.6 静载荷试验 静载荷试验可直接获得深层搅拌桩单桩或复合地基的承载性能。复合地基(或单桩)的试验原理、过程及分析方法基本等同浅层平板载荷试验或单桩竖向静载荷试验。该法可直接判定单桩或复合地基的承载力和变形是否满足要求。当两者均达到设计要求时，一般即可认为地基处理获得成功，无需对桩身质量和完整性作过多分析。缺点是试验设备繁重，历时较长，费用较多，测试数量相对较少，不能大面积检测。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.7 截取桩

11、段做抗压强度试验法 截取桩段作抗压强度试验在水泥土桩上部不同深度现场挖取50cm桩段，上下截面用水泥砂浆整平，装入压力架后用千斤顶加压，即可测得桩身抗压强度及桩身变形模量该方法可避免桩横断面方向强度不均匀的影响，测试数据直接可靠，可积累室内强度与现场强度之间的关系，试验设备简单易行，但该法缺点是挖桩深度不能过大，一般仅为12m，试验的桩数也有限。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.8 地质雷达法 国内已有科研单位开始应用地质雷达在复合地基上方进行扫描，来检测桩身质量和桩长。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.9 2.9 超声波探测法超声波探测法 日本日本YoSHIDAYoSHIDA钻机制造公司用于检测

12、搅拌桩的一种方法，钻机制造公司用于检测搅拌桩的一种方法，超声波探头装在探头部垃，在探头提升过程中探测桩径变化，超声波探头装在探头部垃，在探头提升过程中探测桩径变化，由于设备昂贵，国内较少采用。由于设备昂贵，国内较少采用。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.10 2.10 便携式动力触探试验法便携式动力触探试验法 PANDAPANDA便携式动力触探试验仪，该仪器的全称为：便携式便携式动力触探试验仪，该仪器的全称为：便携式可变能量动力触探仪，由法国帕斯卡大学首先研制，已经列入可变能量动力触探仪，由法国帕斯卡大学首先研制，已经列入欧洲规范欧洲规范(编号编号xPxP四四4 4105)105)主要用于密实度

13、检测。主要用于密实度检测。PANDAPANDA便携便携式动力触探仪易于使用、超轻便携，作为一种新型的测试仪器式动力触探仪易于使用、超轻便携，作为一种新型的测试仪器和方法在复合地基的质量检测中具有广阔的应用前景。和方法在复合地基的质量检测中具有广阔的应用前景。2.水泥搅拌桩检测方法综述 2.11 2.11 水泥含量化学分析法水泥含量化学分析法 实践证明，就水泥深层搅拌桩而言，只要在搅拌过程实践证明，就水泥深层搅拌桩而言，只要在搅拌过程中水泥掺入比能较好地满足设计要求，且搅拌均匀，则桩中水泥掺入比能较好地满足设计要求，且搅拌均匀，则桩的质量一般就能保证。基于这样的认识，可通过检测固化的质量一般就能

14、保证。基于这样的认识，可通过检测固化剂掺入比和搅拌均匀度来判定深层搅拌桩的质量。水泥含剂掺入比和搅拌均匀度来判定深层搅拌桩的质量。水泥含量化学分析法通过分析被加固土在经深层搅拌处理前后特量化学分析法通过分析被加固土在经深层搅拌处理前后特征物质成分的变化来计算水泥含量的多少，可定量检测搅征物质成分的变化来计算水泥含量的多少，可定量检测搅拌桩的水泥掺入比。拌桩的水泥掺入比。3.江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法 我省高速公路水泥搅拌桩的我省高速公路水泥搅拌桩的检测采用了钻探取芯、标准贯入检测采用了钻探取芯、标准贯入试验结合室内无侧限抗压强度试试验结合室内无侧限抗压强度

15、试验的方法，经过几年的总结与完验的方法，经过几年的总结与完善，已形成一套详细的水泥搅拌善，已形成一套详细的水泥搅拌桩检测实施细则。桩检测实施细则。3.江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法3.1检测工作的内容检测工作的内容 现场测试现场测试（包括现场（包括现场取芯和标准取芯和标准贯入试验）贯入试验）室内试验室内试验资料整理，资料整理，报告编写报告编写3.江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法3.2检测依据及参考标准检测依据及参考标准 省高指苏高技（省高指苏高技（2003）147号文号文江苏省高速公路水泥江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则

16、搅拌桩检测工作实施细则 现场检测所用钻孔取芯和标准贯入试验参照现场检测所用钻孔取芯和标准贯入试验参照粉体喷粉体喷搅法加固软弱土层技术规范搅法加固软弱土层技术规范(TB-96)软土地基深层搅拌桩软土地基深层搅拌桩加固法技术规程加固法技术规程(YBJ225-91)岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范（GB50021-2001）公路工程地质勘察规范公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）室内土工试验按照室内土工试验按照公路工程土工试验规程公路工程土工试验规程（JTJ 051-93），同时参照），同时参照公路工程水泥混凝土试验规程公路工程水泥混凝土试验规程(JTJ-94)建筑地基基础处理技术规程建筑地基基础处理技术规程(GB500072002)和和工工程岩体试验方法标准程岩体试验方法标准(GB/T-99)省高指苏高工（省高指苏高工（2000）41号文号文检测人员行为守则检测人员行为守则工工程质量检测工作程序程质量检测工作程序3.江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法江苏省高速公路水泥搅拌桩检测方法3.3仪器设备仪器设备 百米钻机配以标准贯入试验设备、泥浆泵、岩芯管钻头、百米钻机配以标准贯入试验设备、泥