淺談水泥攪拌樁與高壓旋噴樁在河道護(hù)岸地基處理中的應(yīng)用

[關(guān)鍵詞]地基處理；水泥攪拌樁；高壓旋噴樁 

　　1.引言 

　　淤泥質(zhì)土由于其高壓縮性、靈敏性高、抗剪切強(qiáng)度低等特性，往往不能滿足構(gòu)筑物地基承載力及后期基礎(chǔ)沉降量控制的要求，需要進(jìn)行地基處理后方可引用。下面筆者結(jié)合實(shí)際工程探討一下水泥攪拌樁、高壓旋噴樁在河道護(hù)岸工程遇軟土地基時(shí)地基處理的應(yīng)用。 

　　2.工程概況 

　　驚駕二路為城市主干道，規(guī)劃路幅寬度68m。原地面標(biāo)高平均在2.0m左右，設(shè)計(jì)道路路面平均標(biāo)高在3.0m～3.5m，橋梁段在4.5m左右。中央景觀河道長約1100m，寬度12m，兩側(cè)綠化帶各4m，將道路分割成雙幅單向獨(dú)立車道。景觀河道屬于新開挖河道，工程場地平坦。 

　　駁坎基礎(chǔ)落在2層淤泥質(zhì)粘土層上。淤泥質(zhì)土的工程表現(xiàn)為抗剪強(qiáng)度低，壓縮性較高，滲透性較小，具有結(jié)構(gòu)性。易引起基礎(chǔ)沉降過大造成傾斜、開裂破壞，且固結(jié)速率很慢，沉降延續(xù)時(shí)間很長。因此須對地基土進(jìn)行處理。處理的目的是改善地基的工程性質(zhì)，增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少地基變形，改善地基土的變形特性河滲透性，提高其抗剪強(qiáng)度，消除其不利影響。 

　　3.地基加固處理方案的選擇 

　　常用于處理淤泥及淤泥質(zhì)軟土地基的處理措施有換填墊層法（適用于淤泥層較淺時(shí)）、塑料排水板堆載預(yù)壓法（處理周期較長），強(qiáng)夯置換法（強(qiáng)夯置換墩墩底須穿透軟土層到達(dá)較硬土層）、水泥粉煤灰碎石樁法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、石灰樁法等等。擬建場地周圍有學(xué)校等建筑，強(qiáng)夯置換法施工過程中產(chǎn)生的噪音不宜在此使用；又淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層層厚8～18m，換填墊層法造成的土方挖填量大不宜采用；受工期影響塑料排水板堆載預(yù)壓法不被采用，根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ�用材，采用了水泥土加固地基形式，攪拌法、高壓旋噴注漿法處理地基。 

　　加固機(jī)理 

　　水泥加固土由于水泥用量很少，水泥水化反應(yīng)完全是在土的圍繞下產(chǎn)生的，你姐深度比混凝土緩慢。水泥與淤泥質(zhì)土拌和后，水泥中的礦物和土中的水分發(fā)生強(qiáng)烈的水解和水化反應(yīng)，生成水化物，硬化成水泥石骨架或與土進(jìn)行離子交換和碳酸化作用使土顆粒固結(jié)、結(jié)團(tuán)，顆粒間形成堅(jiān)固的連接并具有一定的強(qiáng)度。 

　　水泥土攪拌法，用水泥或其他固化劑、外滲劑進(jìn)行深層攪拌形成樁土。作用原理是利用深層攪拌機(jī)將水泥漿或水泥粉與土在原位拌和，攪拌后形成柱狀水泥土體，可提高地基承載力，減少沉降，增加穩(wěn)定性和防止?jié)B漏、建成防滲帷幕。 

　　高壓旋噴注漿法：將帶有特殊噴嘴的注漿管，通過鉆孔置入到處理土層的預(yù)定深度，然后將水泥漿以高壓沖切土體。在噴射漿液的同時(shí)，以一定深度旋轉(zhuǎn)、提升而不旋轉(zhuǎn)，則形成墻狀固結(jié)體加固后可提高地基承載力，減少沉降，防止砂土液化、管涌和基坑隆起，形成防滲帷幕。 

　　4.地基加固處理方案設(shè)計(jì) 

　　本工程設(shè)計(jì)的景觀河道駁坎形式為重力式擋土墻結(jié)構(gòu)，墻身高3.3m，所需地基土承載力76KPa。 

　　根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》，天然地基土的承載力特征值為fak。剛性樁的斷面面積為Apl，平均面積置換率為m1，單樁承載力特征值為Ral，則剛性樁和天然地基形成的復(fù)合地基承載力特征值為 

　　計(jì)算得單樁承載力特征值，兩者取小值。 

　　確定工程采用樁徑500mm的水泥攪拌樁，有效樁長8m，樁身固化劑采用32.5級新鮮普通硅酸鹽水泥，水泥的摻合比為15%，樁中心距為1300mm，呈正方形布置。�；颐鎽�(yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高500mm。水泥漿液的水灰比嚴(yán)格控制在0.45～0.55的范圍內(nèi)。外摻劑：石膏摻量為水泥重量的2%；木質(zhì)磺酸鈣摻量為水泥重量的0.2%；樁頂設(shè)碎石褥墊層300mm厚。要求處理后復(fù)合地基承載力不小于80KPa。水泥攪拌樁樁體要求布置于河道駁坎基礎(chǔ)下方。 

　　作為隱蔽工程，全面投入使用前應(yīng)進(jìn)行試樁試驗(yàn)，總試驗(yàn)樁數(shù)不少于5根，荷載試驗(yàn)應(yīng)在28d齡期后進(jìn)行。試驗(yàn)的目的是確定加固淤泥質(zhì)地基土所用的水泥摻入量、水灰比和最佳外加劑；了解水泥強(qiáng)度增長規(guī)律，求得齡期和強(qiáng)度的關(guān)系。確保水泥攪拌樁參數(shù)最優(yōu)化生產(chǎn)，以免造成資源浪費(fèi)。 

　　關(guān)于施工要求及注意事項(xiàng)的規(guī)定： 

　�。�1）施工時(shí)采用兩次噴漿四次攪拌的施工工藝。 

　�。�2）攪拌時(shí)的提升速度不得超過0.8m/min。 

　　（3）當(dāng)?shù)诙�次噴漿時(shí)不允許出現(xiàn)攪拌頭未到樁頂漿液已攪拌完的現(xiàn)象。 

　�。�4）噴漿攪拌時(shí)不允許出現(xiàn)輸漿管道堵塞或爆裂的現(xiàn)象。 

　�。�5）凡是由于電壓過低或其他原因造成停機(jī)，使成樁工藝中斷時(shí)，當(dāng)攪拌機(jī)重新啟動時(shí)，為防止斷樁，均應(yīng)將攪拌機(jī)下沉0.5m再繼續(xù)制樁。 

　�。�6）施工中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)制樁記錄，對每根樁的水泥用量、成樁過程（下沉、噴漿提升、復(fù)攪等時(shí)間）進(jìn)行詳細(xì)記錄。 

　　施工質(zhì)量需滿足下列要求：（1）樁位：定位偏差不應(yīng)超出50mm。（2）成樁的直徑和樁長不得小于設(shè)計(jì)值。（3）樁的垂直度誤差不應(yīng)超過1%。 

　　質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)定 

　�。�1）對每根制成的攪拌樁質(zhì)量檢查的重點(diǎn)是水泥用量，水泥攪拌的次數(shù)，壓漿過程中是否有斷漿和噴漿提升時(shí)間以及復(fù)攪次數(shù)。 

　�。�2）需對占總樁數(shù)1%的攪拌樁在成樁3天內(nèi)采用輕型動力觸探（N10），檢驗(yàn)樁身質(zhì)量均勻性。 

　�。�3）需對占總樁數(shù)0.5%的攪拌樁在成樁后28d進(jìn)行復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，并每個(gè)場地不得少于3點(diǎn)。 

　�。�4）經(jīng)觸探和載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)后對樁身質(zhì)量有懷疑時(shí)應(yīng)進(jìn)行抽芯試驗(yàn)，抽芯鉆孔直徑不宜小于108mm，試塊尺寸不得小于50x50x50mm。強(qiáng)度控制指標(biāo)為28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.78MPa。 

　　在水泥攪拌樁地基處理施工過程中遇到11萬伏高壓線區(qū)域，高壓線離現(xiàn)狀地面高約11m，由于水泥攪拌樁器械較高，該區(qū)域施工存在安全隱患。而高壓旋噴樁體積小，機(jī)動性強(qiáng)，占地少的高壓旋噴樁技術(shù)施工。高壓旋噴樁設(shè)計(jì)參數(shù)：樁徑500mm，有效樁長8m。樁身水泥摻入量不小于加固土體重量的20%，具體應(yīng)該根據(jù)室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)確定，注漿壓力不應(yīng)小于20MPa。樁身水泥土室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于1.5MPa。水泥漿水灰比1.0，水泥材料和外加劑不變，樁間距不變。施工要求的提升速度為0.1～0.2m/min。其他檢驗(yàn)要求基本同水泥攪拌樁。 

　　5.結(jié)語 

　　水泥攪拌樁技術(shù)以其經(jīng)濟(jì)、適用，無污染，無振動，加固效果好等諸多優(yōu)點(diǎn)，適用于軟土地基的處理。高壓旋噴樁除具有水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)外還具有設(shè)備簡單，輕便，機(jī)械化程度高，全套設(shè)備緊湊，體積小，機(jī)動性強(qiáng)，占地少，能在狹窄的場地施工的特點(diǎn)，但造價(jià)略貴于水泥攪拌樁，在實(shí)際施工過程中高壓旋噴樁是水泥攪拌樁施工技術(shù)受場地限制時(shí)的補(bǔ)充，使工程保證質(zhì)量的同時(shí)做到經(jīng)濟(jì)合理。水泥攪拌樁與高壓旋噴樁的質(zhì)量保證措施是需要施工時(shí)各項(xiàng)參數(shù)適宜，施工流程準(zhǔn)確，注意事項(xiàng)明晰，質(zhì)量檢測過硬。切實(shí)做到復(fù)合地基中樁與土共同作用，充分發(fā)揮樁間土承載力，提高復(fù)合地基的強(qiáng)度；在荷載作用下，應(yīng)力主要由樁體承擔(dān)，樁間土發(fā)揮的作用很小，達(dá)到減小沉降量的效果。在處理淤泥質(zhì)軟土地基中，水泥攪拌樁根據(jù)需要結(jié)合高壓旋噴樁的處理形式是一種快捷、徹底、有效的加固措施。 

　　參考文獻(xiàn) 

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