第2期（总262期）
2021年2月URBAN ROADS BRIDGES&FLOOD CONTROL防洪排水D01:10.16799/jki.csdqyfh.2021.02.027
顾威
[上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海市200092]
摘要#目前国内各行业规范及国标对于水泥搅拌桩抗剪强度指标的计算均未提及，通过分析现有规范及其他资料，并结合工程实例，对河道工程中水泥土粉喷桩抗剪强度指标、复合地基综合抗剪强度指标及边坡的整体稳定进行分析，以供类似项目借鉴。 关键词：河道工程；整体稳定；水泥土粉喷桩；抗剪强度指标
中图分类号：TU433文献标志码：B文章编号：1009-7716（2021）02-0095-04
0引言
河道边坡的稳定性是边坡安全的，边坡稳河道坡的河的等破坏，严重影响边坡工及工后的目前水泥土粉喷桩河道边坡及工程中得到
泛应用。
水泥土搅拌桩是土地基的
，水泥等料的，通过的搅拌，地基中地土强搅拌，土的-，土结有整体性、水稳定性定强度的地基。其中水泥粉体土搅拌的结体粉喷桩。
目前国内各行业范及国标对于水泥搅拌桩的
用均以复合地基的现，复合地基的地基及复合地基的等设计计算，对水泥搅拌桩复合地基的范、工工、桩计算、复合地基计算、复合基计算及标进行的，未提及水泥搅拌桩体抗剪强度指标的计算，未提及性桩复合地基抗剪强度指标的计算。
通过分析现有范及其他资料，并结合工程实例，对河道工程中水泥土粉喷桩抗剪强度指标、复合地基综合抗剪强度指标及边坡的整体稳定进行收稿日期：2020-06-24
作者简介：顾威（1988―），男，硕士，工程师，从事水运工
程、水利工程设计研究工作。分析，以供类似项目借鉴。
1工程概况
海市河道整治项目，工程等A 等，抗设度7度，设计地分
河程 3.8m，分墩的区段填土达到5.5〜7.6m，地基分淤泥质土，属软弱地基土层，低，压缩性，对工程结构影响较大，墩区域河道边坡整体稳定无法满足范求，对于该工程，最经济的做是放缓堤坡控工荷速率或采预压地基，快土体结，河道坡比已调整1:4，前者没有足够的空来实现上，而预压地基需较长的时来完结，所以只能放弃这两案，拟对该区域局采水泥土搅拌桩复合地基地质参数及河道征水位见表1、表2。
表!地质参数表
土层
层
程
重度
y/(kN•m-3)
压缩模量.
E s/MPa
直剪快剪
黏聚力内摩擦角
c/kPa"/(。)填土-2.017.8 4.31525
淤泥②-15.9815.9 2.229.4 6.5
粉质黏土③-20.7318.1 4.0224.217.7
淤泥质土④-40.0216.6 3.012.67.2
城审范桁5務洪顾威：河道工程整体稳定计算中水泥土粉喷桩抗剪强度指标选取讨论2021年第2期
表2河道特征水位表
工况水位/m陆填土标高/m 正常运用条件0.5（设计低水位）设计标高7.6施工期— 3.8
地震期 1.0（计常水位）设计标高7.6
2水泥土粉喷桩抗剪强度指标的选取目前国内各行业规范及国标对水泥搅拌桩的抗剪强度指标的计算均未提及，《地基处理手册》（龚晓南主编第三版）［1］对水泥土的抗剪强度开展了一系列直剪试验，结果见表3。
由表3可知，水泥土较原天然土的黏聚力和内摩擦角有较大的增加，当水泥土的无侧限抗压强度!%在0.
6〜3MPa的范围内，其黏聚力比天然土大10）20倍，内摩擦角加大一倍左右。所以水泥土的抗剪强度随其无侧限抗压强度的增大增加，其黏聚力无侧限抗压强度!%的比0.2〜0.3，其内摩擦角变化在20°）30°。
以结果了归分析，得到黏聚力"和无侧限抗压强度!%的系是如:
c=0.2371!%0-8289（1）计水泥土搅拌桩桩在标
28d抗压强度1-0MPa，
（1）计算得黏聚力c237kPa（此处无侧限抗压强度标28d抗压强度计算），内摩擦角卩取25。。
计导则》（DB44T182—2004）⑵R，搅拌桩桩黏聚力可F2）计算；
c1=------（2）
2tan（45+!）
:"桩强度折减系，0.20〜0.30；几；
搅拌桩桩水泥土比的内加土试在标28d的抗压强度均值，kPa;!搅拌桩桩身内摩擦角，取20°）24°。
：（2）计算得黏聚力％70.02kPa，内摩擦角取22°，见表4。
表4水泥土粉喷桩抗剪强度指标
计算方法黏聚力c/kPa内摩擦角）地基处理手册23725
计87.5322
推荐值87.5322
以上两种计算，《地基处理手册》采用的是无侧限抗压强度，试#50x100mm;《丿计的是立方体标抗压强度标准值，试70.7mm X70.7mm，根据欧标BS EN1992-1-1:2004［3#中表3.1中所，试抗压强度有80%的抗压强度，前计算所的无侧限抗压强度强度
0.8MPA《地基处理手册未区分
，较所得的黏聚力较，所以前计算的较大，见，及的目计
的行水泥土桩抗剪强度指标的计算。
3复合地基抗剪强度指标的计算
在了水泥土搅拌桩地基处理，侧5m
搅拌桩，桩8m，再在陆侧方向15m深搅拌桩，桩长18m，桩径500mm，采用梅花型布置，纵横向间距均为1.0m，置换率为19.63%。
《搅法加固软弱土技术规范》（TB 10113—96）⑷，在计算技术形成的复地基的基础及边稳定性时复地基的抗剪强度计算公黏聚力c的计算《丿
计一致，但没有内摩擦角!的计算，
《丿计&的公计算复地基的抗剪强度指标，
表3《地基处理手册》直剪试验表
试验编号
天然土试验
水泥掺
量a/%
雷州市附城中学
水泥土
龄期T/d
水泥土试验
无侧限抗压
强度!%/MPa
抗剪强度
内摩擦
黏聚力c/MPa
角）
无侧限抗压强
度!%/MPa
抗剪强度
黏聚力c/MPa
内摩擦
角）
110280.6330.16126.5 20.0370.014141090 1.1240.27131 31528 1.3150.28932
2021年第2期
顾威：河道工程整体稳定计算中水泥土粉喷桩抗剪强度指标选取讨论 城审逼拚5 %洪
道边坡的整体稳定计算提供数据支持。
《广东省海堤工程设计导则》搅拌桩复合地基的
等效强度指标按下式计算
c = c 1m+c 2( 1-m )
( 3)9-arct , ! — + —"! rct,! l+K 2&"K 1 1+K J0K 2 /( 4)"= "1K "3
( 5)1 K A2+K 2K 3+K 3K 1
K 2= # 2$ 0
( 6)K = & 1$ 2K 1! d(1*2)$
( 7)K 2=
（8）
式中：! 1为搅拌桩桩身黏聚力，kPa ，可按式（2）计 算；! 1为内摩擦角，取! 1=20°〜24o ； c %为软土层 黏聚力，kPa ; !2为内摩擦角，（°）； #为面积置换率；
"1为搅拌桩的刚度，kN/m ; "2为桩周软土部分的刚
度，kN/m ; %为桩的沉降S 1和桩周软土部分沉降S 2
之比，对填土，可取"=0.5，对刚性基础，则"=11
"1为搅拌桩桩顶土层的刚度，kN/m ;"2为搅拌
桩桩身的压缩刚度，kN/m ;"'为搅拌桩桩底土层的 刚度，kN/m ;& 1为搅拌桩截面积，m 2;&2为桩周土 截面积，m 2; d 为搅拌桩直径，m ; &为泊松比，取
0.3 ; $为形状 数，取0.79 ；用，为桩顶土层的变
表5 形模量，kPa ; E "为桩底土层的变形模量，kPa ; $p
为搅拌桩的压缩 ，kPa ; E ）为桩 土的压缩
kPa ; L 为搅拌桩桩长，+。
复合 强度指标 51
4 河道边坡整体稳定计算分析
4.1断面结构型式
断面结构型式见图1, -1.0〜0.5 m 范围内护坡
设置300 mm 厚雷诺护垫，护垫下分别设置 石垫 层及土工布一层， 置
桩， 护
坡设置 土护
的地 填
土 7.6 m ，道
道］
斜坡
土搅拌桩地基 O
4.2河道边坡整体稳定计算
采用SLIDE 软 分别计算了河道断面在
工 下 地基 和 地基
工下 地基 的整体稳定，地
的计算贝U
和
土体 的强
度指标， 地基土体强度指标
土体强度指标可 复合地基土体合强度指
标，计算参数分别
1和 5。整体稳定
分2
由表6和断面最不利滑动面可知，地基加固后
整体稳定性 数 工 下
复合抗剪强度指标
岩土名称及层号
,
1/
, 2/(kN*m -1) (kN*m -1)
,3/
(kN*m -1)
,1/(kN • m -1)
k 3/( kN m -1)
土桩体
复合地基
聚力
c /kPa
内摩擦
角 9（ °）聚力
c /kPa
内摩擦角 9（/ °）
填土
21.20
22.55( 22.76)
1 308.33
512.89
52se118.96
淤泥②
1 748.05 / 、
(2 453.13)
1 630.43
(627.73)
(223.04)
87.53
22
24.73
17.32( 15.82)
粉质黏土③
36.63
20.51( 20.06)
注：括号内为浅层粉喷桩相应参数。
图1河道断面图（单位：''）
城市亶析5诊洪 顾威：河道工程整体稳定计算中水泥土粉喷桩抗剪强度指标选取讨论
2021年第2期
正常工况下整体
中药制剂
耦合度
稳定计算（未加固
正常工况下整体 稳定计算（加固）
非常工况I 整体
稳定计算
非常工况M 整体
稳定计算
图2整体稳定有限元分析表6 整体稳定计算结果
断面
正常用正常 用常工况I 常工况0（未加固）
件（加固）
施工
地
多级斜坡式0.867 1.309 1.201 1.064
本次设计河道护岸采用水泥土粉喷桩加固后，
正常工况下整体稳定计算结果较未地 理增
约50%，地
理的效果较好，
采用水
泥土粉喷桩加固
理的理方。
5结论
（1） 通过查阅量规及文， 及
水泥土粉喷桩
计算的方法 对
, 定了工 的
，
的 计算河道的整体稳定，计算结
果 规
， 正常工况下整体稳定计算结果
较未地 理增大约50%，
施 ：
稳定 ，
本文 用方法的 理
（2） 及近 的河道边圾
整体稳定计算
采用
工设计贝0》
!
的
水泥土粉喷桩
的计
算。
参考文献：
⑴龚晓南-地基处理手册（第三版）[M]•北京：中国建筑工业出版社，
2008.
[2] DB44 T182—2004，广东省海堤工程设计导则[S].
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（上接第85页）
参考文献：
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城市建筑，2019（15）.
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