水泥土粉体搅拌法在软土地基的应用

Ｉｌ　蝮鲤　中国高新技术企业　水泥土粉体搅拌法在软土地基的应用　◆文／倪进　【摘要】　水泥土搅拌桩是一种有效的软土地基处理方式，通过对水泥土搅拌桩加固地基承栽力设计方法　及施工工艺进行介绍，较为系统地总结了该种复合地基的施工方法，对实施软土地基处理有一定的参考作　用。　【关键词】水泥搅拌桩　复合地基　设计　施工　水泥土粉体搅拌法是将水泥粉体与软土搅拌形成固结体，这种　方法能降低桩间土的含水量，有利于消除多余的孔隙水．提高地基　承载力。一般情况下．采用了这种办法对软土地基进行了处理的工　程，基础大多是复合基础。笔者最近建设一厂房，就采用了水泥土粉　体搅拌法对地基进行了处理。　一、工程地质概况　工程位于四川眉山市．施工用地位于岷江左岸约１Ｏ公里的浅　丘宽谷区，丘体相对高差１０—３０ｍ，沟谷宽２００～５００ｍ，沟谷中部为南　向发育的耶江河。场地位于耶江河右岸冲洪积一、二级阶地，地势总　体平坦。据钻孔揭露，场地地层主要有第四系全新统耕土层（Ｑ４ｍ１），　第四系全新统冲洪积层（Ｑ４ａｐ１）及第四系上更新统冲洪积层　（Ｑ３ａｐ１）。根据地基土的时代、成因、岩性及工程地质特征划分，共分　为５层：①耕土；②粉质粘土；③粉土；④粉砂及⑤砂卵石。　地基土结构表　土层编号．层底深度、揭露深度（ｍ）　各层厚度（ｍ）　粉　耕　质　粕　粉　粉　砂卵　土　粘　土　土　砂　石　①　②　＠１　⑤２　④　⑤　土　●　①　②　⑤１　③２　④　⑤・　ＺＫ１　０　５０　４　３Ｏ　６　２０　／　７　７　８２０　０　５０　３　８　１　９　ｉ　１　５　０　５　ＺＫ２　０　５０　５　００　６４０　／　７　２　７　６０　０　５０　４　５　１　４　／　０　８　０４　ＺＫ３　０　５０　｛　／　４　３　５　７　６　２０　０　５０　｛　／　３　８　１　４　０　５　ＺＫ４　０　５０　５　８０　６　７０　／　７４　７　９０　０　５０　５　３　０　９　／　０　７　０　５　ＺＫ５　０　５０　５ｌ０　６．２０　／　７　４　７９０　０　５０　４　６　ｌ，ｌ　／　１．２　０　５　Ⅸ６　／　／　／　６　２　６　８　７　２０　／　／　／　６　２　０　６　０　４　４　３　６　２　４　３　５　７　６　２　３　８　０９　３　８　０　６　０４　区间值　０　５０　～　～　～　～　～　０　０　～　～　～　～　～　５　８０　６　７０　６　２　７４　＆２　５　３　１　９　６　２　１　４　０　５　工程地质性质评价　极　——　较　较　极　——　差　般　差　差　差　般　根据地质勘探结果，考虑到拟建筑物为单层结构，高６ｍ左右，　大跨度，并根据拟建筑物特点，地勘报告对地基土作如下评价：　（１）耕土：无实际工程意义，为地基清挖土。　（２）粉质粘土：分布于二阶地区域，较连续，可塑状，承载力一　般，可采用特征值为１２０ＫＰａ（取标贯测试值），可作为本次拟建筑物　的天然地基持力层。　在厂房设计方案确定后进行结构计算，发现１２０ＫＰａ不能满足　荷载需要，不能采用天然基础。同时考虑到造价因素，建设单位不愿　意采用预制管桩基础，因此，设计改用水泥土搅拌桩复合地基，将符　合地基的承载力提高至１６０ＫＰａ。　二、工程设计思路　根据地质情况，结合设计规范，本工程的复合地基处理设计如下：　１、地基采用深层搅拌水泥土进行处理，桩径５００，桩距１０００，等　边三角形布置。桩长５ｍ，基坑开挖至一１．６００ｍ然后成桩，桩端进入粉　质粘土长度不小于ｌｍ。　２、采用Ｐ．０３２．５普通水泥作为固化剂。掺入量为１５％，并提供　合适的外加剂及其含量，要求水泥强度等级大于７．０Ｍｐａ。　３、桩验收合格后将上部５００范围桩头打掉，其上作３ｏ０后砂石　垫层。砂石体积比为４：６，砂采用粗砂，石子粒经为１—２ｅｒａ砾石，要　求垫层压实系数不小于Ｏ．９７。　４、水泥搅拌桩按照《建筑地基处理技术规范》第１１　３节执行，并　按照第１１．４节验收。　５、复合地基的承载力通过单桩和多桩复合地基荷载试验，单桩　承载力特征值不小于６００ＫＮ，复合地基的承载力不小于１６０Ｋｐａ。　６、在大面积施工前，先选少量作试验桩，对成桩的工艺指标控　制并经检测合格后再进行大面积施工。　７、施工完毕．及时用净土回填至散水底和室内地坪，要求压实　系数不小于Ｏ　９４　水泥土深层搅拌桩详图　砂石垫层　桩头５ＯＯ打掉　ｌ　６００　Ｚ＝一　三、水泥土搅拌桩施工　１、施工前，对场地进行整平、桩位放线，组装架立喷粉桩机，并　检查主机各部分的连接，喷粉系统各部分安装试调情况及灰罐、管　。　路的密封连接情况，对部分松动不见做了必要的调整和紧固工作；　灰罐装满料后，对进料口加盖密封．排除异常情况。　２、成桩时，先用喷粉桩机在桩位钻孔，至设计要求深度后（钻速　为Ｏ．５７—０．９７ｍ／ｍｉｎ），将钻头以０．９７ｍ／ｍｉｎ速度边搅拌、边提升，同时　通过喷粉系统将水泥通过钻杆端喷嘴定时定向搅动的土体喷粉，使　土体和水泥进行充分搅拌混合，形成水泥、水、土混合体。　３、本工程使用的喷粉施工机械配置了经国家计量部门确认的具　有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。　４、搅拌头每旋转一周，其提升高度控制在１５ｒａｍ。　５、当搅拌头到达设计桩底以上１．５ｍ时，开启喷粉机提前进行喷　粉作业。当搅拌头提升至地面下５００ｒａｍ时，喷粉机停止喷粉。成桩过　程中有６处因故停止喷粉，按照规范要求，将搅拌头下沉至停灰面　以下ｌｍ处，重新喷粉搅拌提升。　四、质量检验　（一）施工质量控制　在施工过程中，对施工质量进行了严格控制．做到了事前交底、　ｆ］：转１７５页）　一１７３一　维普资讯 http://www.cqvip.com 中国高新技术企业　４）合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，　及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应　尽量防止受力过于集中。　要求勘察补钻探。当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处　２）开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。　３）合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应　先施工较深的基础．以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建　５）减少地基的不均匀沉降，除了前述的措施外，在基础设计中　理。并经验收合格后，方可进行下一步施工。　可以采取调整基础的埋深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫　层厚度等方法。来调整地基的不均匀变形。　６）、适当加强基础有刚度和强度。　７）层层设置圈梁、构造柱。可以增加建筑物的整体性，提高砖　（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工　石砌体的抗剪、抗拉强度。防止或减少裂缝。即使出现了裂缝，也能　轻、低部分。　阻止其进一步发展。　８）正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适，构造　要合理，可以和其结构缝合并设置。　三、结语　以上是对混凝土在施工中的裂缝产生原因及预防措施进行了探　讨．我相信只要我们施工时精心组织、严密施工、勤观察、多动脑、总　参考文献　　９）限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑　结经验结合预防处理措施．混凝土变形裂缝会得到有效控制。物更应严格控制。同样。也可以和其它结构缝合并使用。　梁．以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。　７、施工技术　１０）部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼　［１］王铁梦。工程结构裂缝控制［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９７　［２］何星华，高小旺。建筑工程裂缝防止指南［Ｍ】，中国建筑工业出版　社．２００５．９　１）加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察　夸ｋ夸ｋ　夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ　夸ｋ　夸ｋ夸ｋ夸ｋ　夸ｋ夸ｋ　夸ｋ夸ｋ　夸ｋ夸ｋ夸ｋ　夸ｋ　夸ｋ　（作者单位系河北邢台建设集团有限公司）　夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ夸ｋ　夸；　（上接１７１页）　组成，含量大于７０％，块度８０～４００ｒａｍ不等，局部大于４００ｒａｍ，棱角　状，分选差。成分以弱风化岩为主，少量花岗岩，呈微风化状，坚硬，　充填物为小碎石、角砾及泥质。中下段局部含ｌ０～３０　ｃｍ淤泥薄层。　４．施工后期的沉降观测　（２）地基沉降观测。可以用事先埋设的沉降标来观测。凯里到施　淤处理软土地基，已收到良好的效果，目前，各项指标均正常（沉降　１０～１５　ｃｍ）．基本达到预期的目的，也为整条公路投入正式运营创造　了条件。　５．总结　通过对钻孔取样分析．检测单位认为抛填体主要由碎石、块石　秉改扩建工程到现在已基本竣工．在Ｋ６３＋５００一Ｋ６３＋８８０段用抛石挤　Ｋ６３＋５００～Ｋ６３＋８８０段路堤在施工期间及竣工后将产生沉降，　一通过这个软基处理的实例，我们得到以下几点浅显的认识：　（１）根据软土路基设计理论，采用抛石挤淤处理Ｋ６３＋５００一Ｋ６３＋　ｆ２）应根据实际情况确定具体的施工工艺。本实例采用部分挖淤　是地基本身的固结沉降，二是地基在承受荷载之后，发生侧向变　形．而产生的形变沉降。前者按规范要求一般为路堤高度为５％，而　８８０段软基的施工方法是正确的；　后者必须根据物流中心的实际情况确定，通过大量的实验和计算表　了这些因素，而且为了增大其承载力，由于本路段路基是柔性基础，　明铁路路基变形沉降的平均值为４０　ｃｍ。所以在设计中充分地考虑　换填处理的工艺是成功的：　（３）沉降观测与钻孔探测相结合能够有效地检验抛石挤淤处理　参考文献　其沉降通过日积月累，会逐步变大，因此，在路基正式通车运营后必　软土地基的效果。并能合理确定后续工程的施工时间。　须进行经常维修和定期维修。　路基施工的沉降观测。路基施工的沉降观测，是一项非常必要　［１］贾德华，许舍兴，汤建文．抛石挤淤处理高速公路软基实例分析　和及时的工作，因为在该路段的软基极其复杂，往往有很多事先估　Ｕ］．公路交通技术，２００２，（ｓ１）．　２］刘润，朱逢春，抛石挤淤综合法在加固浅层淤泥质地基中的应用　计不到的因素．在施工中加强观测有利于我们判断地基的稳定状　ｆ况，决定安全的施工速率，保证路基工程的使用效果，本合同段主要　Ｕ］，山东水利，２００１，（０９），　从以下二个方面加强观测：　１０　ｍ范围内，顺线路方向埋设１—３排观测桩，施工期问定时用经纬　仪测量桩的侧向位移，用水平仪测量桩顶的高程，并作好记录，以观　ｆ３１朱逢春，相树珍，徐书峰，抛石挤淤综合法及其在加固浅层淤泥　（１）路基坡脚外的侧向变形和高程变化。事先在路基坡脚外２～　质地基中的应用Ｕ］．治淮，２００１，（０６），　［４］郑伟标，软土路基处治之我见Ｕ］．广东公路交通，１９９９，（ｓ１），　［５］靳九贵．抛石挤淤地基承栽力的试验方法田，河南科技，２００４，（０１），　（作者单位系贵州省桥梁工程总公司）　测位移和高程的是否有异常变化。　业业　夸　－Ａｅ　＇誓业　业　９　（上接１７３页）　事中监督和事后试验。　１、施工前．对整个施工技术对施工人员进行了技术交底，强调　了工程重要性，要求施工人员严格控制质量，做到每一条桩都必须　合格：　２、施工过程中．坚持全过程监理，随时检查施工记录和计量记　录．并对照施工工艺对每根桩进行质量评定。　３、施工过程中，对水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度，复　搅次数和深度进行了重点检查。　（二）结果质量检验　１、成桩３ｄ后，用轻型动力触探（ＮＩＯ）检查每米桩身的搅拌均　基载荷试验和单桩载荷试验，检查数量为随机抽样３根。经检验，承　载力复合设计要求。　五、结论　１、通过计算分析及施工观测表明，采用水泥土搅拌桩加固处理　地基．提高地基承载力的方法是成功的。　２、在软土地基上建房屋建筑等工程，软土地基处理是经常遇到　的问题．本文中采用水泥土搅拌桩处理是个快速、经济、有效的办法，　可为类似工程提供参考。　参考文献　Ｍ］．南京：河海大学出版社，２００２．　［１】施建勇　地基基础理论及应用［［２］龚晓南．　地基处理手册（第二版）［Ｍ】．北京：中国建筑工业出版　匀性．检验数为３根。　桩进行了均匀性检查．并测量直径。结果均为合格；　３、成桩２８ｄ后。在桩身强度满足试验载荷条件时，进行复合地　　２、成桩７ｄ后．采用浅部开挖（深度为停灰面下１．Ｏｍ），对１０根　社．２０００．Ｉ３］Ｊ　ＧＪ　７９　２００２，建筑地基处理技术规范［Ｓ］。　一（作者单位系广东温氏食品集团有限公司）　～１７５—