水泥搅拌桩施工引起深层土体水平位移分析摘要：针对水泥搅拌桩施工时水泥浆的注入对周地层造成扰动，从而引起土体发生水平位移的问题，介绍了以柱形圆孔扩张理论为基础的Chai方法及其计算步骤，应用Chai方法分析了试桩Cl，C2的现场试验数据。结果表明：当C1完工时，实测水平位移随深度的改变而变化，水平位移最大值达到34mm,桩底以下土体也会产生一定的水平位移；当C2完工时，实测水平位移随深度的变化趋势与单桩(C1)施工情况的变化趋势基本一致，水平位移最大值迗到72mm；Chai方法可以用于计算单根水泥搅拌桩施工的情况，而对于多桩施工情况，无法考虑施工顺序和桩身强度的影响，产生较大的计算误差；以土体水平位移不超过10mm作为施工的安全控制值时，单根水泥搅拌桩施工对周围环境的影响范围大约为9m。关键词：地基处理；水泥搅拌桩；现场试验；水平位移;圆孔扩张理论；影响范中图分类号：TU472.5文献标志码：AAbstract:Duringtheinstallationprocessofsoilcementcolumns,thesurroundingsofgroundwouldbedisturbedduetoinjectionofgrout,whichcouldcausesignificantlateraldisplacementsofsubsoils.Chaismethodanditscalculationprocedure,whichwasdevelopedbasedonthetheoryofcylindricalcavityexpansion,wereintroduced.Chaismethodwasadoptedtoanalyzethefieldtestresultsofinstallingtwosoilcementcolumns(ClandC2).Theresultsshows：aftertheconstructionofCl,themeasuredlateraldisplacementschangewiththevariationofconstructiondepth,andthemaximumvaluecanreachto34mm,andtherearesomelateraldisplacementsunderthebottomofcolumn；whentheinstallationofC2iscompleted，thevariationofmeasureddisplacementswithdepthisidenticalwiththetrendaftertheinstallationofCl,andthemaximumvaluecanreachto72mm.Chaismethodcanbeusedtopredictthelateraldisplacementscausedbyinstallingasinglecolumn,howevertherewillbesomediscrepancyforthecaseconstructingseveralcolumnsduetothattheeffectsofconstructionsequenceandthecolumnstrengthcannotbeconsideredinChaismethod.Ifthelateraldisplacementtobelessthan10mmistakenassafetycontrolvalue,theinfluencerangecausedbytheinstallationofsinglesoilcementcolumnisabout9mawayfromthecolumncenter.Keywords：groundimprovement；soilcementcolumn；fieldtest；lateraldisplacement；theoryofcavityexpansion；influencerange0引言随着中国基础设施的不断完善，水泥搅拌桩技术已经在中国土木工程领域得到了广泛的应用，如高速公路建设中软土路基的处理等［14］。水泥搅拌桩技术最早起源于日本，与其他混凝土桩不同［59］，其基本原理是将搅拌机械插入土层中，并注入水泥浆与土体搅拌混合，最终形成具有较高强度的水泥土桩［10］。水泥搅拌桩技术主要分为湿喷法和干喷法2种［11］，湿喷法施工时喷入的是液体状水泥浆，而干喷法施工时喷入的是水泥粉。经过多年的发展，各国学者在水泥搅拌桩复合地基承载性状、沉降性状等方面都取得了较多的研究成果。郑刚等［12］通过单桩静载试验成果和复合地基荷载试验成果，研究了软土中水泥搅拌桩复合地基的承载特性。马克生等［13］通过现场试验研究了试桩与工程桩复合地基的确定方法。马洪友等［14］通过多种工况下的水泥搅拌桩荷载试验研究了复合地基的作用机理。闰超等［15］通过室内模型试验研究了添加土工格栅的水泥搅拌桩的水平承载特性。胡贺松等［16］通过现场试验，分析了单桩复合地基与四桩复合地基的沉降变形特性。沈一帆等［17］通过颗粒流数值模拟方法探讨了基坑支护中水泥搅拌桩水平位移的主要影响因素。Shen等［18］通过室内拭验与理论分析相结合的方法研究了水泥搅拌桩与土体的相互作用机理。事实上，水泥搅拌桩施工时会对周围土层造成一定的扰动，如引起超静孔隙水压力及周边土体变形等，然而目前这方面的研究成果相对较少，主要包括一些室内试验成果、现场试验成果以及部分理论分析成果。沈水龙等［19］基于曰本有明粘土的室内试验成果，分析了搅拌桩施工引起的孔...