水泥土搅拌桩规范.docx

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水泥土搅拌桩规范

1总则

1.0.1为确保水泥土工程的施工质量，统一水泥土配合比设计方法，满足设计和施工要求，使之达到技术可靠，经济适用，科学配置，特制定本规程。

1.0.2本规程适用于采用水泥作为固化剂加固软弱土的水泥土配合比设计。

1.0.3水泥土配合比设计的任务是根据土样情况，结合水泥、水源、外加剂、掺合料的各项参数指标计算各材料的用量，并经试验室试配、调整后确定每立方米水泥土各材料的用量。

1.0.4在进行水泥土配合比设计时，除应遵守本规程的规定外，还应符合国家现行相关标准的规定。

2术语、符号

2.1术语

2.1.1水泥土Soilmixedwithcement

待加固的软弱土中注入水泥浆（或水泥干粉）并经搅拌处理后形成的拌合物。

2.1.2水泥掺入比Ratioofcementusagetosoil

掺入的水泥质量与湿土的质量比值，以百分数表示。

2.1.3无侧限抗压强度Unconfinedcompressivestrength

试件在无侧向压力的条件下，抵抗轴向压力的极限强度。

2.1.4水灰比Ratioofwatertocement

用于拌合湿土的水泥浆中水与水泥的质量比。

2.1.5水泥土配合比设计Mixedproportiondesignforsoilmixedwithcement

根据土样、水泥等原材料情况，在试验室内进行计算、试配、调整、确定每立方米水泥土各材料用量的全过程。

2.1.6水泥土含水率Rateofwatercontentinsoilmixedwithcement

在水泥土中水的质量与拌合物干质量的比值，以百分数表示。

2.2符号

——水泥土试配强度（MPa）

——水泥土90d无侧限抗压强度设计值（MPa）

——施工水平（包括施工机械，人员操作及管理等）系数

——水泥掺入比

——基准配合比每立方米水泥土的湿土用量（kg/m3）

——基准配合比每立方米水泥土的水泥用量（kg/m3）

——基准配合比每立方米水泥土中水泥浆用水量（kg/m3）

——每立方米水泥土的湿土用量（kg/m3）

——每立方米水泥土的水泥用量（kg/m3）

——每立方米水泥土中水泥浆用水量（kg/m3）

——水泥土的假定密度（kg/m3）

——水泥浆水灰比

——水泥土含水率（％）

——土的液限（％）

——土的塑限（％）

——土的天然含水率（％）

——水泥土表观密度实测值（kg/m3）

——水泥土表观密度计算值（kg/m3）

——水泥土配合比校正系数

3材料要求

3.0.1土样应根据工程实际情况选择有代表性的土层，分别取样。

所采集的土样，应采用密封包装，以保持天然含水率。

3.0.2土样应进行颗粒级配、天然含水率、液限、塑限等性能的试验，以了解土质的基本情况，并对土样进行工程分类。

有特殊要求时，可增加土样其它相关性能的试验。

3.0.3水泥土拌制宜采用强度等级32.5以上的普通硅酸盐水泥，有抗侵蚀性要求时，宜采用抗硫酸盐水泥。

水泥质量应符合现行国家标准要求。

3.0.4当水泥土需掺入石灰时，宜选用氧化钙和氧化镁含量总和大于85％，其中氧化钙含量不低于80％的生石灰。

3.0.5配制水泥浆用水宜用饮用水。

采用其它水源时，应经有机质含量、pH值等方面性能检验合格后方可使用。

3.0.6外加剂及掺合料质量应符合国家现行标准要求。

4技术条件

4.0.1水泥土工程施工方法分为湿法和干法。

当采用湿法时，所配制水泥浆的水灰比宜取0.4～1.3。

4.0.2水泥土水泥掺入比宜取10％～25％。

4.0.3水泥土的标准强度评定以90天的无侧限抗压强度为准。

4.0.4具有抗冻或抗侵蚀要求的水泥土，应进行冻融或抗侵蚀试验，且试验后其无侧限压强度损失率不得大于25%。

5水泥土配合比计算、试配、调整与确定

5.1水泥土基准配合比计算

5.1.1水泥土基准配合比计算，应按下列步骤进行：

1根据设计强度值，计算水泥土试配强度；

2选取水泥掺入比；

3计算并选取水泥浆水灰比；

4计算每立方米水泥土各材料用量；

5.1.2水泥土试配强度按下式计算：

（

式中fcs,0—水泥土试配强度（MPa）；

fcs,90d—水泥土90d无侧限抗压强度设计值（MPa）；

σ—施工水平系数（包括施工机械、人员操作和管理等）。

施工水平良好时，σ取0.5；施工水平一般时，σ取0.42；施工水平较差时，σ取0.35。

5.1.3根据土样的工程分类、天然含水率、水泥土试配强度、水泥强度等级等按表，水泥掺入比按下式计算：

（

式中mc0—基准配合比每立方米水泥土的水泥用量（kg/m3）；

ms0—基准配合比每立方米水泥土的湿土用量（kg/m3）。

表5.1.3水泥掺入比选用表

土样工程

分类

土的天然含水率（％）

水泥土试配强度（MPa）

强度等级32.5的水泥掺入比（%）

强度等级42.5的水泥掺入比（%）

粘土及粉土

＞10，＜30

＜2.0

12～15

10～12

≥2.0

15～18

12～15

≥30，≤70

＜2.0

15～18

12～15

≥2.0

18～21

15～18

砂土

＞10，＜30

＜5.0

12～18

10～15

≥5.0

20～25

18～22

≥30，≤70

＜5.0

15～18

18～22

≥5.0

18～22

20～25

注：

1当土样为有机质土、高含水率土、酸性土等时，可按其它方式确定水泥掺入比；

2有实际工程经验的可直接确定水泥掺入比；

3设计上有要求具体水泥掺入比的，可直接采用。

5.1.4根据土样的液限、塑限、天然含水率等参数，估算水泥土中水泥浆用水量，水泥浆水灰比C按下式计算：

（

式中mw0——基准配合比每立方米水泥土中水泥浆用水量（kg/m3）；

mc0——基准配合比每立方米水泥土的水泥用量（kg/m3）。

wcs——基准配合比水泥土的含水率（％）；

wL——土的液限（％）；

wp——土的塑限（％）；

w——土的天然含水率（％）。

当水灰比C＜0时，C取0，即水泥土中水泥浆用水量为0，采用水泥干粉进行搅拌；

当水灰比0≤C≤0.4时，C取0.4；

当水灰比0.4＜C＜1.3时，采用实际计算的水灰比C；

当水灰比C≥1.3时，C取1.3。

5.1.5每立方米水泥土按下式计算：

（

式中：

ρcs——水泥土的假定密度（kg/m3），其值可按表

表5.1.5水泥土假定密度选用表

土样工程分类

土天然含水率（％）

水泥土假定密度（kg/m3）

粘土及粉土

＞10，＜30

1600～1900

≥30，≤70

1400～1700

砂土

＞10，＜30

1500～1800

≥30，≤70

1300～1600

注:

1在选用水泥土土密度时，水泥掺入比选较高值时（见表，相应的水泥土假定密度宜取较高值；在选用水泥土土密度时，水泥掺入比选较低值时（见表，相应的水泥土假定密度宜取较低值；

2土的天然含水量较高时，水泥土假定密度取低值；土的天然含水量较低时，水泥土假定密度取较高值；

3有实际工程经验的可不参照此表选用，由工程经验确定水泥土假定密度。

5.2水泥土配合比试配、调整与确定

5.2.1水泥土试配时应采用工程中实际使用的材料。

5.2.2按计算基准配合比进行试拌，观察水泥土拌合物塑性情况，可在水泥用量不变的情况下适当调整水泥浆水灰比，直到符合水泥土拌合物塑性满足无侧限抗压试验试件成型要求为止。

然后根据加水量情况重新计算基准配合比。

5.2.3水泥土无侧限抗压强度试验时至少应采用三个不同的配合比。

水泥土无侧限强度试验方法按附录A进行。

当采用三个不同的配合比时，其中一个应为本规程，另外两个配合比的水泥掺入比，宜较基准配合比分别增加和减少3％，并保持水泥浆水灰比与基准配合比相同；当不同水泥掺入比的水泥土拌合物的塑性不满足无侧限抗压试验试件成型要求时，可通过适当增、减用水量进行调整，然后根据加水量情况重新计算配合比。

5.2.4每种配合比至少应制作一组（三块）试件，标准养护到90d时试压。

需要时增加几组试件，供快速检验或较早龄期试压，以便提前定出水泥土配合比供施工使用，但应建立不同龄期与标准龄期下强度的换算公式。

5.2.5根据试验得出的水泥土无侧限抗压强度值，选定强度满足试配强度要求且水泥掺入比最低的配合比作为试配确定的配合比，此配合比所对应的每立方米水泥土的湿土用量、水泥用量和水泥浆用水量分别用、、表示。

5.2.6经试配确定配合比后，尚应按下列规定进行校正：

1应根据本规程第,t：

（

2应按下式计算水泥土配合比校正系数δ：

（

式中ρcs,t——水泥土密度实测值（kg/m3）；

ρcs,c——水泥土密度计算值（kg/m3）。

3水泥土密度试验方法按照附录B进行。

水泥土密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的5％时，按本规程第；当二者之差超过5％时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正系数，即为确定的设计配合比。

附录A水泥土无侧限抗压强度试验

A.1定义和适用范围

A.1.1无侧限抗压强度是水泥土试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向压力的极限强度。

A.1.2本规程适用于水泥土试件硬化后无侧限抗压强度试验。

A.2取样

A.2.1同一组水泥土拌合物应从同一搅拌锅中取样。

A.2.2水泥土拌合物无侧限抗压强度试验应以三个试件为一组。

A.3试件的尺寸和公差

A.3.1试件的尺寸

φ50mm×100mm的圆柱型试件为水泥土无侧限抗压试件的标准尺寸。

A.3.2尺寸公差

1试件直径和高度的尺寸公差不得超过1mm。

2试件的承压面的平面度公差不得超过0.05R（R=50mm）。

3试件的高度方向和承压面的夹角应为90°，其公差不得超过0.5°。

A.4设备

A.4.1试模：

应符合《混凝土试模》（JG3019-1994）中技术要求的规定。

A.4.2振动台：

应符合《混凝土试验用振动台》（JG/T3020）中技术要求的规定。

A.4.3压力试验机：

要求其测量精度为±1%，试件破坏载荷应大于压力机量程的20%且小于压力机量程的80%。

A.4.4轴向位移计：

量程10mm，分度值0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2%的位移传感器。

A.4.5砂浆搅拌机：

符合《建筑砂浆基本性能试验方法》（JGJ70-90）中技术要求的规定。

A.4.6其他

1钢板尺：

量程大于200mm、分度值为1mm。

2卡尺：

量程大于200mm、分度值为0.02mm。

3平板玻璃：

厚度不小于6mm、直径（或边长）不小于80mm。

4塑料薄膜。

5秒表。

6凡士林。

A.5试件的制作和养护

A.5.1试件的制作

1水泥土试件的制作应符合下列规定：

1）成型前，应检查试模尺寸并符合，试模内表面应涂一薄层矿物油或其他脱模剂。

2）实验室拌制水泥土时，材料用量应以质量计，精度分别为：

水泥、水、外加剂和掺合料为±0.5%；土为±1.0%。

3）实验室应在拌制后尽快成型，一般不超过30min。

2水泥土试件制作应按以下步骤进行：

代表性取土样约8kg，放入砂浆搅拌机进行搅拌直至均匀。

1）根据水泥掺入比和水灰比称取相应的水泥和水，配制水泥浆。

2）将配制好的水泥浆（或水泥干粉）加入土样中，搅拌至均匀，搅拌时间应不少于5min。

3）将搅拌均匀的水泥土分两次装入试模中，每装完一次