2009年第5期
河南建材
沉管挤密碎石桩碎石灌入量计算方法探讨
王
健,
杨
丽
宿迁学院建筑工程系（223800）
摘
要：在广泛调研的基础上，给出符合工程实际且便于现场实施的碎石灌入量计算方法。关键词：碎石桩; 质量控制; 碎石灌入量
碎石桩常因施工质量低下，而造成严重的经济损失。因此，如何控制碎石桩施工质量便成为现场管理人员的重要任务，其中，由于碎石灌入量的计算方法脱离施工实际，给施工质量埋下了隐患。如何准确的计量，并保证碎石灌入量计算符合施工实际是当前急需解决的问题。笔者结合工程实际提出了实用的碎石灌入量计算方法。
较困难的。
3地基处理技术发展与展望中的计算
方法及缺点
地基处理技术发展与展望[2]中碎石灌入量计算公式如下:
（4）
式中:K—充盈系数，一般为1.25~1.32；d —桩径(m)。首先, 让我们分析下充盈系数的概念。文献[3,4]中充盈系数的定义式如下:
充盈系数=
实际灌注量按设计图计算量
（5）
1施工中常用的计算方法及缺点
笔者调查了大量碎石桩项目, 发现现场常采用以下方法来计算碎石灌入量。
1.1质量法
（1）
式中:qm —每根桩的填料量(t)；l —桩长(m)；K —充盈系数（按设计要求）；D —桩管标准管外径(m)；d s —碎石的相对密度
式中，设计图计算量是按标准管外径计算的。
若将式（4）转换为求解充盈系数的计算式的话，则式（4）可改为:
（6）
从式（5）和（6）可以看出, 文献[2]和文献[3,4]是矛盾的。
(t/m3) 。1.2体积法
（2）
式中:qv —每根桩的填料量（m 3）。
从式（1）和（2）可以看出，计算公式是先按图纸要求算出每根桩的设计体积，进而得到碎石灌注量。
该计算方法没有考虑以下施工因素的影响:1)施工对碎石桩体的振密、挤密、压密影响；2) 桩顶虚桩长度；3) 碎石损耗量；4) 碎石含水率。
因此，按式（1）和（2）计算出来的碎石灌入量是偏小的，是不安全的。
数影响的情况下，式（4）的计算结果也是远大于式（7）的。
综上所述，文献[2]的计算方法是不科学的。
（7）
如将式（4）和（7）进行比较，可以看出即便不考虑充盈系
试验研究
其次，如果将式（3）转换为按体积计量的话，则式（3）可改为:
4本文推荐的计算方法
4.1计算方法
从以上的分析，并结合工程实际，笔者认为应采用如下算式计算碎石灌入量:
（8）
或
（9）
式中:l'—虚桩长度(m，≥250mm) ；K' —施工损耗率, 一般为1%~2%；ξ—碎石桩体加密系数, 可通过现场试桩试验或根据地区工程统计得到。
2建筑地基处理技术规范中的计算方法及缺点
建筑地基处理技术规范（JGJ 971—2002）[1]中碎石灌入量计算公式如下:
（3）
式中:q—每根桩的填料量(t)；A p —桩的截面面积((m2) ；d s —碎石的相对密度(t/m3) ；e 1—成桩后桩体碎石孔隙比；ω—砂石料的含水量（%）
从式（3）可以看出, 该式算出的为设计灌入量, 也没有考虑桩顶虚桩长度和碎石损耗量的影响, 且桩体碎石孔隙难以准确确定，因此，现场根据式（3）准确计算碎石灌入量是比
4.2本计算方法特点
1) 通过引入碎石桩加密系数，综合考虑了桩机施工对碎
石桩体的振密、挤密、压密影响，但该系数取值范围较难确定；
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河南建材2009年第5期
多孔水泥混凝土力学性能研究
李良军1，
倪富健2，
陶卓辉3，
侯仰清
4
1杭州市高速公路管理局（311100）2东南大学交通学院（210096）3MeadWestvaco 上海（201400）4中建八局第二建筑有限公司（250000）
摘
要：通过对多孔水泥混凝土的水灰比、集料配合比、外掺剂、孔隙率等方面的试验研究，提出了既能提高多孔水泥混凝土的强度又能保证一定的孔隙率的方法。关键词：多孔水泥混凝土; 力学; 性能; 研究
多孔水泥混凝土由于具有降噪和排水的双重性能，目前已经越来越受到道路工作者的重视, 作为具有承载能力的路面材料，其强度性能是一个极为重要的技术性能指标。如同多孔性沥青混凝土一样, 多孔水泥混凝土由开级配的粗集料组成, 它的结构不同于通常的密级配或半密级配水泥混凝土, 而属于骨架孔隙结构的开级配，具有吸声降噪、排水快等特点。但由于其孔隙率比较大，在具备吸声降噪、排水快等
面积，胶结层的面积增加, 同时单位体积内集料的数量增多, 胶结点数量增加, 这样既提高了多孔水泥混凝的强度又保证了一定的孔隙率。
1水灰比对强度的影响
水灰比是影响混凝土强度的一个重要因素, 它的大小同时决定浆体的流动性和浆体是否能均匀包裹集料不流淌, 从而影响着强度和连通孔隙率。采用4.75~9.5mm的单一粒径粗集料，目标孔隙率为18％, 水灰比的变化范围为0.2~0.3,变化间隔为0.02，经室内捣实成型, 标准养护, 分别测试试件
试
验研究
优良性能的同时，其强度低也是一个需要解决的问题。多孔水泥混凝土的理想结构模型如图1所示，从图中可以看出，粗集料颗粒间通过硬化的水泥浆薄层胶结而成, 堆聚结构内部形成孔隙，因此具有良好的吸声性和排水性, 根据结构模型可知, 多孔水泥混凝土受力时通过骨料之间的胶结点传递力的作用，由于骨料的强度较高, 水泥凝胶层很薄, 水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小, 骨料颗粒之间的连接点处易发生破坏。因此，在保证一定孔隙率的前提下, 增加胶结点的数量和面积, 提高胶结层的强度是提高多孔水泥混凝土强度的关键。
7d ，28d 抗压和抗折强度，测试结果如表1所示。
表1粗集料
不同水灰比下多孔水泥混凝土强度测试结果
目标孔水灰7d 抗压强7d 抗折强28d 抗压28d 抗折隙率（％）比
度(MPa)
度(MPa)强度(MPa)强度(MPa)
0.2
粒径
12.113.314.414.416.617.3
1.842.042.252.752.972.94
19.421.122.729.131.924.7
2.243.043.113.133.203.11
0.2218
0.240.260.280.30
4.75m m ～9.5mm
从表1可以看出，水灰比从0.2变化到0.28时, 多孔水泥混凝土的7d 、28d 抗压和抗折强度都有所增加，并且在较
图1
多孔水泥混凝土理想结构模型
低水灰比下，水泥早期水化反应相对要慢；
水灰比超过0.28时, 多孔水泥混凝土抗压和抗折强度都有所降低，这是由于水灰比达到0.3时，浆体流动性增加, 水泥参考文献:
本研究采用优化集料, 合理调整级配，增加集料的比表
[***********][***********][***********][***********][***********][***********]111111
2) 根据桩顶部分加密效果较差实际情况, 引入虚桩概念，
保证了碎石桩成桩质量；
[1]JGJ 971—2002, 建筑地基处理技术规范[S].
[2]龚晓楠. 地基处理技术发展与展望[M].北京:中国水利水电
出版社,2004,172.
3) 算式中考虑了施工损耗和含水率的影响，更符合工程
实际；
4) 由于本算式是根据现场实际情况确定的，更方便工程
管理人员进行现场质量控制及工程结算。
[3]郎桂林. 江苏省建筑与装饰工程计价表[S].北京:知识产权
出版社,2004,57~58.
5结束语
通过现场调查并查阅相关文献, 给出了考虑施工多因素影响的沉管挤密碎石桩碎石施工灌入量计算公式, 较符合工程实际, 为工程现场科学合理的确定碎石灌入量提供了依据。
[4]唐明怡, 石志锋. 建筑工程定额与预算[M].北京:中国水利
水电出版社, 知识产权出版社,2006,84~85.基金项目:宿迁学院科研基金项目（[1**********]2）
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沉管挤密碎石桩碎石灌入量计算方法探讨
王
健,
杨
丽
宿迁学院建筑工程系（223800）
摘
要：在广泛调研的基础上，给出符合工程实际且便于现场实施的碎石灌入量计算方法。关键词：碎石桩; 质量控制; 碎石灌入量
碎石桩常因施工质量低下，而造成严重的经济损失。因此，如何控制碎石桩施工质量便成为现场管理人员的重要任务，其中，由于碎石灌入量的计算方法脱离施工实际，给施工质量埋下了隐患。如何准确的计量，并保证碎石灌入量计算符合施工实际是当前急需解决的问题。笔者结合工程实际提出了实用的碎石灌入量计算方法。
较困难的。
3地基处理技术发展与展望中的计算
方法及缺点
地基处理技术发展与展望[2]中碎石灌入量计算公式如下:
（4）
式中:K—充盈系数，一般为1.25~1.32；d —桩径(m)。首先, 让我们分析下充盈系数的概念。文献[3,4]中充盈系数的定义式如下:
充盈系数=
实际灌注量按设计图计算量
（5）
1施工中常用的计算方法及缺点
笔者调查了大量碎石桩项目, 发现现场常采用以下方法来计算碎石灌入量。
1.1质量法
（1）
式中:qm —每根桩的填料量(t)；l —桩长(m)；K —充盈系数（按设计要求）；D —桩管标准管外径(m)；d s —碎石的相对密度
式中，设计图计算量是按标准管外径计算的。
若将式（4）转换为求解充盈系数的计算式的话，则式（4）可改为:
（6）
从式（5）和（6）可以看出, 文献[2]和文献[3,4]是矛盾的。
(t/m3) 。1.2体积法
（2）
式中:qv —每根桩的填料量（m 3）。
从式（1）和（2）可以看出，计算公式是先按图纸要求算出每根桩的设计体积，进而得到碎石灌注量。
该计算方法没有考虑以下施工因素的影响:1)施工对碎石桩体的振密、挤密、压密影响；2) 桩顶虚桩长度；3) 碎石损耗量；4) 碎石含水率。
因此，按式（1）和（2）计算出来的碎石灌入量是偏小的，是不安全的。
数影响的情况下，式（4）的计算结果也是远大于式（7）的。
综上所述，文献[2]的计算方法是不科学的。
（7）
如将式（4）和（7）进行比较，可以看出即便不考虑充盈系
试验研究
其次，如果将式（3）转换为按体积计量的话，则式（3）可改为:
4本文推荐的计算方法
4.1计算方法
从以上的分析，并结合工程实际，笔者认为应采用如下算式计算碎石灌入量:
（8）
或
（9）
式中:l'—虚桩长度(m，≥250mm) ；K' —施工损耗率, 一般为1%~2%；ξ—碎石桩体加密系数, 可通过现场试桩试验或根据地区工程统计得到。
2建筑地基处理技术规范中的计算方法及缺点
建筑地基处理技术规范（JGJ 971—2002）[1]中碎石灌入量计算公式如下:
（3）
式中:q—每根桩的填料量(t)；A p —桩的截面面积((m2) ；d s —碎石的相对密度(t/m3) ；e 1—成桩后桩体碎石孔隙比；ω—砂石料的含水量（%）
从式（3）可以看出, 该式算出的为设计灌入量, 也没有考虑桩顶虚桩长度和碎石损耗量的影响, 且桩体碎石孔隙难以准确确定，因此，现场根据式（3）准确计算碎石灌入量是比
4.2本计算方法特点
1) 通过引入碎石桩加密系数，综合考虑了桩机施工对碎
石桩体的振密、挤密、压密影响，但该系数取值范围较难确定；
57
Henan Building Materials
河南建材2009年第5期
多孔水泥混凝土力学性能研究
李良军1，
倪富健2，
陶卓辉3，
侯仰清
4
1杭州市高速公路管理局（311100）2东南大学交通学院（210096）3MeadWestvaco 上海（201400）4中建八局第二建筑有限公司（250000）
摘
要：通过对多孔水泥混凝土的水灰比、集料配合比、外掺剂、孔隙率等方面的试验研究，提出了既能提高多孔水泥混凝土的强度又能保证一定的孔隙率的方法。关键词：多孔水泥混凝土; 力学; 性能; 研究
多孔水泥混凝土由于具有降噪和排水的双重性能，目前已经越来越受到道路工作者的重视, 作为具有承载能力的路面材料，其强度性能是一个极为重要的技术性能指标。如同多孔性沥青混凝土一样, 多孔水泥混凝土由开级配的粗集料组成, 它的结构不同于通常的密级配或半密级配水泥混凝土, 而属于骨架孔隙结构的开级配，具有吸声降噪、排水快等特点。但由于其孔隙率比较大，在具备吸声降噪、排水快等
面积，胶结层的面积增加, 同时单位体积内集料的数量增多, 胶结点数量增加, 这样既提高了多孔水泥混凝的强度又保证了一定的孔隙率。
1水灰比对强度的影响
水灰比是影响混凝土强度的一个重要因素, 它的大小同时决定浆体的流动性和浆体是否能均匀包裹集料不流淌, 从而影响着强度和连通孔隙率。采用4.75~9.5mm的单一粒径粗集料，目标孔隙率为18％, 水灰比的变化范围为0.2~0.3,变化间隔为0.02，经室内捣实成型, 标准养护, 分别测试试件
试
验研究
优良性能的同时，其强度低也是一个需要解决的问题。多孔水泥混凝土的理想结构模型如图1所示，从图中可以看出，粗集料颗粒间通过硬化的水泥浆薄层胶结而成, 堆聚结构内部形成孔隙，因此具有良好的吸声性和排水性, 根据结构模型可知, 多孔水泥混凝土受力时通过骨料之间的胶结点传递力的作用，由于骨料的强度较高, 水泥凝胶层很薄, 水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小, 骨料颗粒之间的连接点处易发生破坏。因此，在保证一定孔隙率的前提下, 增加胶结点的数量和面积, 提高胶结层的强度是提高多孔水泥混凝土强度的关键。
7d ，28d 抗压和抗折强度，测试结果如表1所示。
表1粗集料
不同水灰比下多孔水泥混凝土强度测试结果
目标孔水灰7d 抗压强7d 抗折强28d 抗压28d 抗折隙率（％）比
度(MPa)
度(MPa)强度(MPa)强度(MPa)
0.2
粒径
12.113.314.414.416.617.3
1.842.042.252.752.972.94
19.421.122.729.131.924.7
2.243.043.113.133.203.11
0.2218
0.240.260.280.30
4.75m m ～9.5mm
从表1可以看出，水灰比从0.2变化到0.28时, 多孔水泥混凝土的7d 、28d 抗压和抗折强度都有所增加，并且在较
图1
多孔水泥混凝土理想结构模型
低水灰比下，水泥早期水化反应相对要慢；
水灰比超过0.28时, 多孔水泥混凝土抗压和抗折强度都有所降低，这是由于水灰比达到0.3时，浆体流动性增加, 水泥参考文献:
本研究采用优化集料, 合理调整级配，增加集料的比表
[***********][***********][***********][***********][***********][***********]111111
2) 根据桩顶部分加密效果较差实际情况, 引入虚桩概念，
保证了碎石桩成桩质量；
[1]JGJ 971—2002, 建筑地基处理技术规范[S].
[2]龚晓楠. 地基处理技术发展与展望[M].北京:中国水利水电
出版社,2004,172.
3) 算式中考虑了施工损耗和含水率的影响，更符合工程
实际；
4) 由于本算式是根据现场实际情况确定的，更方便工程
管理人员进行现场质量控制及工程结算。
[3]郎桂林. 江苏省建筑与装饰工程计价表[S].北京:知识产权
出版社,2004,57~58.
5结束语
通过现场调查并查阅相关文献, 给出了考虑施工多因素影响的沉管挤密碎石桩碎石施工灌入量计算公式, 较符合工程实际, 为工程现场科学合理的确定碎石灌入量提供了依据。
[4]唐明怡, 石志锋. 建筑工程定额与预算[M].北京:中国水利
水电出版社, 知识产权出版社,2006,84~85.基金项目:宿迁学院科研基金项目（[1**********]2）
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