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摘 要：介绍了深层水泥搅拌桩在城市道路软基处理中的应用、设计计算方法与施工要求，论述了搅拌桩的质量检测方法。 【关键词】：深层水泥搅拌桩 软基处理 设计 施工 1.深层搅拌桩综述 深层搅拌加固软土地基是利用水泥或石灰等材料作为固化剂，通过特别的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂（浆体和粉体）强制搅和，利用软土和固化剂发生一系列物理化学反应，使软土硬结而形成强度较高、水稳定性好的水泥加固体，使其与天然地基共同组成承载力较高、压缩性较低的复合地基。 深层搅拌法处理软土地基是较为普通的一种地基处理方法，在地基加固过程中无振动、无噪声、对环境无污染，施工工艺简单、机械化程度较高、施工速度快，造价低廉，施工质量容易保证，处理效果容易检测，即使出现不合格桩，其补救方法也简单方便等优点。多用于12层以下的建筑地基及道路软土地基处理等工程。 深层搅拌法最早是美国在二次大战后研制成功的。经过20年的探索及研究，于20世纪六七十年代，在日本、瑞典、法国、英国等国家广泛使用，并形成多种工法。同年11月由冶金部基建局主持，通过了“饱和软粘土深层搅拌加固技术”的鉴定，此后在全国各地特别是软土地区得到了广泛的应用。90年代，深层水泥搅拌法以其在淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、杂填土中显著的处理加固效果，及施工效率高、施工简洁、省料价廉、无环境污染、适用多种土层等优点，成为软土地基处理中最有前途、应用最广的方法之一。 深层搅拌法是相对于浅层搅拌法而言。根据施工方法的不同，深层水泥搅拌法可分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。 1.1水泥浆深层搅拌法（湿喷） 将水泥作为固化剂制成浆状液，通过深层搅拌机与土体均匀拌合成桩，根据经验和土体性质，一般水泥掺入比为10%~20%，水灰比为0.4~0.5。 1.2粉体喷射搅拌法（干喷） 通过粉体发送器将干水泥粉输入被搅拌的软土中，与土体充分拌合，形成水泥土桩。一般水泥掺入比为10%~20%。 干喷法与湿喷法相比，由于它采用粉体作为固化剂，不再向地基中注入附加水分，反而能充分吸收周围软土中的水份，因此加固后初期强度高，对周围土质改善更有利，对于含水量高的软土地基加固效果尤为显著。 2.深层搅拌桩的设计计算 2.1搅拌法设计流程（见图2-1） 2.2地质勘察及加固形式和范围 （1）地质勘察除常规要求外，还应特别注意：土质分析中的有机质含量，可溶盐含量，总损失量；水质分析中的地下水酸碱度（pH值），硫酸盐含量。 （2）选择加固的形式有柱（桩）状、壁状、块状三种，对道路地基加固常采用桩状布置。 （3）确定加固范围。由于搅拌桩的强度和刚度介于刚性桩和柔性桩之间，承载性能又与刚性桩相似，因此可仅在上部结构基础范围内布桩，而不必象柔性桩那样在基础以外设置保护桩。 2.3单桩尺寸 桩的设计应使土对桩的支承力与按桩身强度确定的承载力相近，因而，主要是确定桩长并选择水泥掺入比。水泥搅拌桩设计就是首先根据以上原则考虑不同的地质特性、荷载大小等情况拟定一个初步的桩长和桩间距，计算复合地基承载力和沉降，若满足要求则停止计算若不满足要求则改变桩长和间距重新计算，直至满足要求为止。 2.4单桩竖向承载力 单桩竖向承载力特征值宜通过现场单桩载荷试验确定，也可以按下式计算，并取其中较小值。 （1） （2） 式中－单桩竖向承载力特征值，kN；－与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边长为10.1mm的立方体，也可采用边长为50mm的立方体）在标准养护条件下90天龄期的立方体抗压强度平均值，KPa；η－桩身强度折减系数，干法可取0.20~0.30，湿法可取0.25~0.33；－桩的周长；－桩长范围内所划分的土层数；－桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4~0. ，承载力高时取低值。 3.深层搅拌桩的施工控制 3.1深层搅拌法的施工程序 桩机就位－预搅下沉－制作水泥浆（水泥粉或石灰粉）－喷浆（粉）搅拌，提升－重复搅拌下沉－重复搅拌提升直至孔口－关闭搅拌机，清洗－移至下一根桩。 3.2注意事项 （1）在粘性土层中进行搅拌桩施工时，在下搅或上提过程中叶片与周围土体切削摩擦，此时若只搅拌不喷浆或喷出的水泥浆液较浓（水泥浆采用水灰比0.40~0.55时），因此，在实际施工中应将水泥浆液的水灰比调整为0. 0~0.10，这样可以有效地避免粘土层中的“堵管”现象发生，确保施工顺利进行。 （2）施工前期确定搅拌机械的灰浆泵输送量，灰浆输送到搅拌机喷浆口的时间和提升速度等施工工艺参数，并根据设计要求，通过试验确定灰浆的配合比。 （3）深层搅拌机的成孔速度控制在0.51~0.91m/min，随土质而定，到达设计桩底标高后，边搅拌、边喷浆、边提升，提升速度 |
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发表于 2020-5-28 18:01:18
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