黄河三角洲地区水泥土搅拌桩配比研究

李乌江

（山东众成地产集团有限公司， 东营 257091）

0 引言

本文通过了黄河三角洲未受干扰的土壤和水泥土的室内水泥搅拌桩设计计算与施工技术探讨的试验研究规范了相应的参数，使设计和施工更加合理有效。

1 工程地质概况

黄河三角洲地区的地质条件复杂，河网络在致密布中，软基主要采用湿喷桩和粉末喷桩处理。全线土层主要是粉质粘土，以及亚粘土与淤泥等层，软土对于淤泥中到高压缩土壤，一般是软土水分30%～60.

2 水泥土的配合比试验

2.1 试验方案与准备

为了比较湿喷和粉末喷涂水泥搅拌桩的效果，室内水土干拌与湿拌。水土混合比试验，水泥浆是普通硅酸盐水泥，强度等级为32.54。湿喷射桩和粉末喷射桩的设计为50cm。

当对湿喷桩进行取样时，水灰比为0.46，0.48，0.5，并混合水泥按50 kg／m3、55 kg／m3、60 kg／m3分别进行配制；当对粉末注入桩进行取样时，水泥的量为50kg / m3，55kg / m3，60kg／m3、65 kg／m3、70 kg／m3 和 75 kg／m3 分别进行配制。标准试模的规格为70.7 mm x 70.7 mm x 70.7试样在24小时后成型，试验时间为7天，28天和90天。

2.2 试验方法

根据合适的试验混合比例称重后，将其放入搅拌罐中，用搅拌铲（用橡胶手套混合）均匀混合;然后，将一半样品放入测试模具中，烧制测试模具50，然后填充剩余样品，然后打50次。最后，将试验片的表面弄平并用塑料布覆盖以用水蒸发。整个混合和模塑时间控制在15分钟内。对于每组试件，制备的水泥土试件的数量不少于3个。将试验片模塑1～2天，并对涂料进行编号。固化温度为20℃±2℃，湿度不低于75%，固化最后一天饱和24小时。通过压力测量水泥土的无侧限抗压强度，并将加载速率控制在1mm / min。

3 试验成果分析

3.1 水泥掺合料与抗压强度的关系

水泥土的抗压强度随水泥掺合料的增加而增加在三个测试时间段里（7天，28天和 90天），每个额外的水泥掺入单位引起的增量在不同年龄段是不同的，年龄越长，增量越高。通过内部测试数据的回归分析发现黄河三角洲地区水泥土的抗压强度与水泥混合量之间存在一定的关系，如图1，具体数值表达是：

7 d：q。=0.046 5 o。一1.823 8，相关系数为0.999；

28 d：q。=0.045 8Ⅱ。一1.281，相关系数为0.996；

90 d：q。=0.0590。一0.941，相关系数为0.999。

图1：混合量关系图

3.2 龄期与抗压强度的关系

水泥的抗压强度会伴随着龄期的增长而进一步增加并且在28天后依旧有较为明显的增加。因此，通过对室内混合物测试数据的回归分析可以在三个年龄段中找到（7d，28 d和90 d），水泥土强度符合二次曲线六种水泥外加剂的表达式为：

50 kg／m3：q=一 1×10—4+0.0314r+0.276 9;

55 kg／m3：q=一 8×10—5+0.0261r+0.2571 2;

60 kg／m3：q=一 2×10—5+0.0222r+0.825 5;

70 kg／m3：q=一 5×10—5+0.0259r+1.251 0;

75 kg／m3：q=一 5×10—5+0.0265r+1.486 90;

75 kg／m3：q=一 5×10—5+0.0265r+1.486 ;

式中r为7 d、28 d、90 d。

根据电子显微镜，水泥和土壤的物理研究反应大约需要三个月才能完全完成。因此，采集水泥搅拌桩施工控制参数和其他类似软段室内混合比试验具有重要的实际和参考价值。

3.3 水灰比与抗压强度的关系

在实际的湿喷桩施工过程中，其水灰比过大，就极有可能堵塞浆料出口，令施工的难度增加。因此，在进行实验的时候选择恰当的水灰比来进行湿喷桩施工质量和进度的控制是十分有必要的。一般来说，水泥土强度在同样的水泥用量和龄期的情况下，水灰比降低。抗压强度与水灰比有着一定的线性关系，这两种的混合量与三个不同龄期的所呈现出的式子为：(1)水泥掺入量为55 kg／m3的情况下，7d龄期：q=一7+4.303 3；28 d龄期：q=一12+7.096 7；90 d龄期：q=一12x+8.8847。

(2) 水泥掺人量为60 kg／m3的情况下，7 d龄期：q=一9.25石+5.653 3；28 d龄期：q=一13.5+8.153 3；90 d龄期：q=一14.675戈+10.4

上述式中：x为水灰比，q=0.46—0.50。

3.4 水泥掺入量，年龄和抗压强度之间的关系

通过湿喷和水泥掺入获得的水泥土的强度数量和年龄的变化特征和粉末喷涂法得到的基本变化特征所导致。为了空间，本文仅测试水灰比为 0.48。通过回归分析使用以下表达式分析数据：（1）水泥掺入量与强度的关系，

7d龄期：q=0.059 一2.305，R=1.000

28d龄期：q=0.068一2.39，R=0.999

90d龄期：q=0.129一4.3283，R=0.99

上述表达式成立的条件是q=50～60 kg／m

土壤强度不随年龄增长而趋同，这是由于随着水泥掺入量的增加，水泥，土壤和水之间发生一系列物理化学反应所需的时间，反应更为彻底的缘故。

4 结束语

通过对黄河三角洲地区水泥土搅拌桩配比研究的实验结果进行整理，可以得到一下结论：第一，水泥土的抗压强度水泥的掺入量之间呈现出一种线性关系，和龄期之间满足二次曲线函数关系；第二，随着数你掺入量的增加水泥、水以及土之间的产生的一系列物理反应和化学反应都会随着实验时间的延长进行有所变化，时间越长，其物理反应和化学反应的越彻底。