東營市某樓軟弱地基的水泥土攪拌樁加固處理

劉培權(quán)

【摘 要】結(jié)合實(shí)例，介紹水泥土攪拌樁加固軟弱地基施工工藝和技術(shù)要點(diǎn)，總結(jié)施工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題及相應(yīng)的措施。

【關(guān)鍵詞】水泥土攪拌樁；地基處理；固化劑

Dongying city the cement soil of some building weak foundation mix blend a stake to reinforce processing

Liu Pei-quan

(Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co.，Ltd Ji'nan Shandong 250101)

【Abstract】Combine a solid example，introduction cement soil mix blend the stake reinforce weak foundation construction craft and technique important point，summary under construction should attention of a few problem and correspond of measure.

【Key words】The cement soil mix blend a stake；Foundation processing；Solid turn

水泥土攪拌法分為深層攪拌法(濕法)和粉體噴攪法(干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土等軟弱地基。它是利用水泥作為固化劑將軟弱地基與固化劑強(qiáng)制攪拌，使軟弱地基的整體性、強(qiáng)度得到極大的提高。水泥土攪拌法可根據(jù)實(shí)際需要，采用柱狀、壁狀、格柵狀等。水泥土攪拌法具有最大限度利用了原土、污染少、成本較低等特點(diǎn)，在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用。

1.工程概況

擬建場地位于東營市黃河路北側(cè)，為某單位綜合商業(yè)樓，高4層，地下1層。該樓采用獨(dú)立柱基，基礎(chǔ)埋深-4.0米，采用粉體噴攪法進(jìn)行加固處理，水泥土攪拌樁共1200顆，有效樁長10米。復(fù)合地基承載力特征值不小于160KPa。

地層情況及各地層物理力學(xué)參數(shù)

①耕土(Q₄^pd)：黃褐色，松散~稍密，稍濕，主要成分為粉質(zhì)粘土，為近期人工堆積而成。該層層厚0.50米~0.80米。

②粉質(zhì)粘土(Q₄^al)：褐黃色，軟塑~可塑，無搖振反應(yīng)，干強(qiáng)度及韌性中等，土質(zhì)較均勻，見云母碎片。該層層厚3.30米~4.20米(見表1)。

③粘土(Q₄^al)：灰色~灰褐色，搖振反應(yīng)，切面光滑，干強(qiáng)度及韌性較高，該層層厚1.30米~1.50米(見表2)。

④粉土(Q₄^al)：黑灰色，稍密~中密，很濕，韌性及干強(qiáng)度低，顆粒較均勻。該層厚4.10米~5.00米(見表3)。

⑤粉質(zhì)粘土(Q₄^al)：灰色~深灰色，軟塑~可塑，干強(qiáng)度及韌性中等。 該層厚1.60米~2.10米(見表4)。

⑥粉土(Q₄^al)：黃褐色，中密，很濕，該層厚2.90米~3.50米。試驗(yàn)結(jié)果見表5：

⑦粉質(zhì)粘土(Q₄^al)：灰色，可塑，干強(qiáng)度及韌性中等，該層未完全揭露，最大揭露厚度為5.1米。試驗(yàn)結(jié)果見表6：

2.地基處理設(shè)計(jì)參數(shù)

本工程采用粉體噴攪法進(jìn)行施工，樁徑500mm，樁長10米，采用正方形布置，面積置換率20%，即樁間距1.0米。每延米摻入水泥50Kg，樁身上部3米增加15Kg進(jìn)行復(fù)噴復(fù)攪，地基處理后承載力特征值不小于160KPa。

圖1 施工工藝流程圖

3.施工工藝及控制要點(diǎn)

3.1 施工工藝。根據(jù)施工圖要求，本次施工采用復(fù)攪復(fù)噴二次成樁工藝即：鉆進(jìn)、提升粉噴、再鉆進(jìn)粉噴、提升攪拌。具體工藝流程見圖1。

3.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)(見表7)。

3.3 施工機(jī)具安排(見表8)。

3.4 關(guān)鍵工序控制。粉噴樁施工關(guān)鍵工序?yàn)閿嚢枧c送灰兩道工序，為保證施工質(zhì)量，采取控制措施如下：

3.4.1 攪拌

(1)為使樁體攪拌均勻、保證樁、土強(qiáng)度充分發(fā)揮，攪拌過程中，當(dāng)遇到軟粘土層應(yīng)加大攪拌次數(shù)；硬土層時(shí)減少攪拌次數(shù)。

(2)樁頂1.00~1.50m間提升噴粉時(shí)，放慢提升速度；下沉復(fù)噴灰時(shí)，提高沉入速度，避免出現(xiàn)“冒灰”和“隆土”。制樁結(jié)束后，利用樁機(jī)自重，壓實(shí)樁頭，以防止出現(xiàn)“軟樁頭”和“空心樁”。

(3)在制樁過程中，中斷噴灰后，重新起動(dòng)時(shí)，應(yīng)復(fù)沉1.00m繼續(xù)攪拌，然后提升噴粉制樁。

3.4.2 送灰

(1)水泥標(biāo)號與穩(wěn)定性必須符合設(shè)計(jì)要求，沒有合格標(biāo)識的水泥不準(zhǔn)使用。

(2)根據(jù)設(shè)備電子稱重控制，送足50Kg/m。

(3)隨時(shí)注意空壓泵壓力變化，空壓泵壓力一般保持0.2~0.3MPa，當(dāng)噴灰壓力低于0.20MPa時(shí)，停機(jī)檢查，若由地層引起的繼續(xù)施工；屬空壓機(jī)原因，檢查維修。當(dāng)噴粉壓力大于0.6MPa，立即停機(jī)，查找原因。

4.質(zhì)量檢驗(yàn)

按照規(guī)范要求及當(dāng)?shù)刭|(zhì)檢部門規(guī)定，本工程采用了兩種方法進(jìn)行檢測，即復(fù)合地基載荷試驗(yàn)和低應(yīng)變動(dòng)力檢測。

本工程低應(yīng)變動(dòng)力檢測240顆的樁身質(zhì)量，其中I類樁200顆，占檢測總數(shù)的83.3%，II類樁30顆，占檢測總數(shù)的12.5%，III類樁10顆 ，占檢測總數(shù)的4.2%。根據(jù)上述檢測結(jié)果來看，滿足規(guī)范要求。

復(fù)合地基靜力載荷試驗(yàn)6組，由于工程樁沒有做破壞性試驗(yàn)，根據(jù)最大加載壓力和曲線特征，6組復(fù)合地基承載力特征值分別為：157KPa、170 KPa、170 KPa、170 KPa、170 KPa、160 KPa。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，滿足規(guī)范要求。

5.經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

5.1 水泥土攪拌樁是介于剛性樁和柔性樁之間具有一定壓縮性的樁，經(jīng)過試驗(yàn)證明，它的力傳遞特性同剛性樁有很大相同之處，所以水泥土攪拌樁復(fù)合地基的承載力主要受樁身強(qiáng)度控制。

5.2 水泥土攪拌樁在軟弱地基處理中得到了廣泛的應(yīng)用，但在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)地層情況充分考慮復(fù)合地基承載力、單樁豎向承載力、樁間土、樁長、樁徑的最優(yōu)匹配，不能盲目加大安全系數(shù)，造成浪費(fèi)。

5.3 結(jié)合多個(gè)工程的實(shí)踐，根據(jù)受力曲線得知，在正常使用狀態(tài)情況下水泥土攪拌樁符合地基主要受力部分在樁身上部30%~50%長度范圍內(nèi)，因此在設(shè)計(jì)過程中對上部樁身要進(jìn)行復(fù)噴復(fù)攪處理。

5.4 水泥土攪拌樁的質(zhì)量控制一定要貫穿在施工的全過程，重點(diǎn)要控制水泥用量、樁長、樁徑、攪拌頭轉(zhuǎn)數(shù)和提升速度、復(fù)攪次數(shù)、停漿處理方法等。為使樁體攪拌均勻、保證樁、土強(qiáng)度充分發(fā)揮，攪拌過程中，當(dāng)遇到軟粘土層應(yīng)加大攪拌次數(shù)；硬土層時(shí)減少攪拌次數(shù)。

5.5 樁頂1.00~1.50m間提升噴粉時(shí)，放慢提升速度；下沉復(fù)噴灰時(shí)，提高沉入速度，避免出現(xiàn)“冒灰”和“隆土”。制樁結(jié)束后，利用樁機(jī)自重，壓實(shí)樁頭，以防止出現(xiàn)“軟樁頭”和“空心樁”。

5.6 當(dāng)粘土塑性指數(shù)大于25時(shí)，水泥土拌和效果極差。當(dāng)?shù)鼗梁啃∮?0%時(shí)，由于不能保證水泥的充分水化，不得使用干法。

5.7 從承載力角度提高置換率比增加樁長的效果好。水泥土樁是半剛性樁，樁越長，對樁身強(qiáng)度要求越高，但是過高的樁身強(qiáng)度對提高復(fù)合地基承載力是不利的。

5.8 某一地區(qū)的水泥土樁，其樁身強(qiáng)度是有一定限度的，單樁承載力在一定程度上不隨樁長的增加而增大。

參考文獻(xiàn)

[1]《工程地質(zhì)手冊》(第四版 常士驃、張?zhí)K民 主編)中國建筑工業(yè)出版社

[2]《巖土工程治理手冊》 林宗元 主編 中國建筑工業(yè)出版社

[3]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ70-2002)中國建筑工業(yè)出版社

[文章編號]1619-2737(2009)04-08-030