水泥土攪拌樁在軟土基坑支護中的應用核心探索

任永茂

（山西建筑工程集團有限公司，山西太原 030000）

基礎是否牢固關乎整個建筑物的安全與后續(xù)使用的長效性，是建筑企業(yè)在施工時考慮的首要問題，故對基坑開挖環(huán)節(jié)做到極大程度的重視，特別是在軟土基坑的支護設計中，加大了監(jiān)管的整體力度，一方面將基礎施工各環(huán)節(jié)的質量進行嚴格把控，另一方面是保證了施工的周期，同時可減少工程造價。在城市建設中，建筑企業(yè)憑借長遠眼光對工程周圍的建筑物所應具有的安全問題做到科學且全面化的分析，借助操作簡便的水泥土攪拌樁技術來解決軟土基坑支護中所遇的復雜問題，將基礎建設的安全性做到切實有效的增強，更將建筑企業(yè)的經濟效益擴大化，使之在愈發(fā)激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟。

1 水泥土地攪拌樁的概念

水泥土攪拌法即對粉土或黏性土地基進行加固的一種有效手段，在處理松散砂土、飽和黃土和黏性土等地基時尤為適用。該技術是依托石灰或者水泥等材料，以此為固化劑與軟土進行拌合，再配以漿液進行就地攪拌，讓軟土能夠硬結，形成極高強度和整體性的水泥加固土，同時具有一定的水穩(wěn)性，使地基土地原有的強度得到極大程度提升，也增加變形模量。正常來講，可根據施工工藝的不同，將該技術劃分為粉體噴射和漿液攪拌這兩種，若是用粉體與地基土進行攪拌的操作即為粉體噴射，形成的是粉噴樁；若是用漿液與地基土完成攪拌則為漿液攪拌，形成的是深層攪拌樁，無論哪一種操作均稱其為水泥土攪拌樁。

2 水泥土地攪拌樁的機理

水泥與地基土的拌合會形成水泥土攪拌樁，故水化反應與水泥的水解等多個環(huán)節(jié)均需就地進行，也需在土的圍繞下來完成，導致硬化速度呈現出復雜性，其加固機原理如下：①水泥水化物與黏土顆粒間的作用，通常有離子交換作用，還伴有凝硬效果，因與水泥水化所具有的反應程度相關，需注意含水量；②水泥水解反應，必須依托保證足夠的含水量，若基坑土原有的含水量不高，再進行噴粉施工時較為困難，加之水化反應不足，將對水泥土的加固效果減弱，影響支護的穩(wěn)固度；③碳酸化反應，一方面可從施工工藝考慮，在進行水泥攪拌時，會有水泥團塊或原有土塊，其大小會受到強制攪拌的影響，若攪拌力度大，土塊會被更好的粉碎而呈現出均勻性，使整體強度得到提升，也將離散情況做到極大程度減少，另一方面從加固原理來看，水泥水化物所具有的膠結作用會影響到水泥加固的效果，圖1為水泥漿攪拌法施工流程圖。

圖1 水泥漿攪拌法施工流程

3 水泥土攪拌樁在軟土基坑支護中的設計

3.1 樁身設計

正常來講，在攪拌樁的使用中需要對樁身的參數進行準確設計，應掌握樁長和樁徑。施工單位會保證樁長可穿透較軟土層，直達有較高承載力的深土層，故應結合上部的結構情況、變形需求和承載力等來進行設計。因樁長與攪拌樁所具有的承載力有著較為直接的聯(lián)系，施工人員會在實際操作時對影響攪拌樁的因素做到相應考慮，繼而設計樁身參數。具體而言，在干法加固時，深度應小于16m；在進行濕法加固操作時，深度不可超過20m，同時保證樁長的設計應超過危險滑弧下2m。

3.2 樁長計算

在實踐中，樁長的計算公式已做到有效推導，應結合樁周土所具有的壓縮模量（Es）、有效樁長（LC）、樁徑（D）和攪拌樁壓縮模量（

3.3 布樁選擇

因攪拌樁實際的布樁方式會影響整體的加固效果，故施工單位會對工程所在范圍的地質情況、建設的荷載需求等進行精準化的把控，同時選擇相應的施工工藝和所需設備等。例如，在工業(yè)廠房的建設中，應結合設備基礎、抗滑樁和構筑物的基礎等，選用柱狀加固；若遇到點式建筑，同時基底壓力與結構剛度較為均勻，應對群樁效應做到相應減少，將樁距增大，選用柱狀加固手段，還應對樁長進行適當調整。在實際操作時，施工人員應結合置換率、基礎寬度對間距進行精準確定，使墊層處超出基礎邊，同時保證在30cm；砂石褥墊層應達到30cm，砂石比例保持在6:4，讓配比科學，還應選用粒徑為2cm的石子。

4 提高水泥土攪拌樁應用質量的對策

4.1 謹遵施工流程

在實際操作中，施工人員應謹遵水泥土攪拌樁的施工流程，將支護的穩(wěn)定性做到極大程度的提升。具體而言，①完成攪拌機的定位，使之與指定樁位契合；②啟動攪拌機，將鋼絲繩放松，使之沿導向架完成攪拌切土下沉操作；③在攪拌機已與設計深度契合后，應將水泥漿通過灰漿泵壓入地基中，同時注意邊旋轉邊噴漿，保證加快深層攪拌機速度；④重復攪拌，使水泥漿與軟土做到充分攪拌，還應將攪拌機沉入土中，待滿足加固深度后，將設備提升，也應在旋轉的同時進行噴漿，保證升至地面時水泥漿也排空；⑤將攪拌頭上粘附的軟土做到清潔；⑥根據流程進行重復操作完成各樁的施工。

4.2 掌握施工要點

對于預攪環(huán)節(jié)，施工人員應通過多種方式將軟土進行搗碎，保證后續(xù)攪拌的均勻性。對于后續(xù)的水泥漿攪拌環(huán)節(jié)，應嚴格把控配合比，篩除水泥中的結塊，還應避免水泥漿的離析情況，使水泥得到充分攪動。與此同時，為使軟土基支護的強度得到切實有效的加固，應避免壓漿時斷漿情況，保證輸漿管道的暢通，有效規(guī)避堵塞情況，注意攪拌時加快速度，讓每一深度的軟土和水泥均得到有效攪拌。起重機的平整度應與地面做到垂直，故還應重視導向架的位置，施工人員需讓相鄰柱體的施工間隔保持在24h之內，使加固體所具有的連續(xù)性增強，以使水泥土攪拌樁完成軟土基坑的支護并構建出隔水結構。

4.3 重視檢驗環(huán)節(jié)

首先，通過原位測試方式對水泥土樁體所具有的均勻性進行檢驗，借助標準貫入的試驗方式對樁體強度進行檢查。其次，對樁體進行部分開挖，以此完成外觀、整體性的檢查，也能掌握水泥漿和軟土的拌合情況。最后，通過鉆探取芯的方式，直接了解拌合程度，對樁長進行檢查，保證與設計需求契合，還應借助室內水泥土地強度精準把控地基承載能力具有的可靠性。

5 結束語

在新形勢下，水泥土攪拌樁技術能夠在相應程度上應對軟土地基坑支護中出現的諸多問題，通過就地操作將固化劑與軟土做到有效結合，經過強制拌合，讓原本軟土所具有的強度得到極大程度的提升，增強軟土處理效果。與此同時，該技術在完成軟土的強化處理后，可很快投入后續(xù)的使用，縮短了整體的工期，將成本做到有效降低，解決了以往換填土質所遇的問題，更是滿足了在軟土中進行基坑開挖的需求，使支護方案極具可行性。在實踐中，建筑企業(yè)對水泥土攪拌樁技術的優(yōu)勢及其施工要點做到精準把控，結合實際的施工需求借助該手段進行軟土基坑的支護，不會給道路及周圍建筑帶來影響，使后續(xù)的建設得以順利且快速地進行，加快建筑行業(yè)在新時期下的前行腳步。