蘇長(zhǎng)青

摘要：在建筑工程的設(shè)計(jì)和施工中，常常會(huì)遇到地基強(qiáng)度不足的情況，因而往往需要對(duì)地基進(jìn)行必要的處理。本文著重對(duì)水泥土攪拌樁在地基加固處理中的應(yīng)用進(jìn)行了淺要的分析和探討。
關(guān)鍵詞：地基；加固；處理
一、引言
在建筑工程的設(shè)計(jì)和施工中，常常會(huì)遇到地基強(qiáng)度不足的情況，因而往往需要對(duì)地基進(jìn)行必要的處理。在建筑工程的地基與基礎(chǔ)單位工程中，對(duì)地基進(jìn)行處理的方法有很多，包括換填法、材料鋪墊法、外加劑法、靜載法、拋石擠淤法、固結(jié)排水法、強(qiáng)夯法等等，而每種方法也都有它的優(yōu)缺點(diǎn)、局限性和適用范圍。所以對(duì)每一項(xiàng)工程都應(yīng)當(dāng)從其處理要求、地基條件、材料機(jī)具來(lái)源以及工程費(fèi)用等各個(gè)方面來(lái)進(jìn)行綜合地考慮，以此來(lái)對(duì)地基處理方法進(jìn)行合理的選擇和優(yōu)化。本文著重對(duì)水泥土攪拌樁在地基加固處理中的應(yīng)用進(jìn)行了淺要的分析和探討。
二、水泥土攪拌樁在地基加固處理中的設(shè)計(jì)
1、有效樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)
已經(jīng)有很多相關(guān)的學(xué)術(shù)論文對(duì)水泥土攪拌樁的有效樁長(zhǎng)計(jì)算公式去進(jìn)行了一定推導(dǎo)。其有效樁長(zhǎng)計(jì)算公式是：
LC=1.6D Ep /Es
LC——水泥土攪拌樁的有效樁長(zhǎng)，m；
D——水泥土攪拌樁的樁徑，m；
Ep——水泥土攪拌樁壓縮模量，MPa；
Es——樁周士的壓縮模量，MPa。
2、樁身參數(shù)的設(shè)計(jì)
水泥土攪拌樁樁身參數(shù)的設(shè)計(jì)主要包括樁徑和樁長(zhǎng)的選擇，樁長(zhǎng)通常宜穿透其軟弱土層并達(dá)到承載力相對(duì)來(lái)說(shuō)較高的土層中，主要按照上部結(jié)構(gòu)對(duì)于變形和承載力的要求來(lái)決定，由于水泥土攪拌樁的承載力和樁長(zhǎng)有著直接的關(guān)系，并且由于水泥土攪拌樁自身強(qiáng)度的原因，也并不是樁長(zhǎng)越長(zhǎng)其提供的承載力就越大，其中用濕法加固的深度通常不宜超過(guò)20米，而干法則通常不宜超過(guò)15米。為了增強(qiáng)其抗滑穩(wěn)定性而進(jìn)行設(shè)置的水泥土攪拌樁，樁長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)超過(guò)其危險(xiǎn)滑弧以下的2米。
3、布樁形式的設(shè)計(jì)
水泥土攪拌樁布樁的形式對(duì)于加固的效果有著較大影響，而根據(jù)擬建工程項(xiàng)目的上部結(jié)構(gòu)荷載的要求、地質(zhì)條件以及當(dāng)前階段中深層的攪拌法施工設(shè)備和工藝，在那種深厚飽和的軟土地區(qū)，對(duì)于結(jié)構(gòu)剛度和基底壓力相對(duì)均勻的大中型點(diǎn)式建筑，可以采用柱狀的加固形式并且適當(dāng)?shù)卦龃髽堕L(zhǎng)，并放大樁距，就能夠降低群樁效應(yīng)；而一般的工業(yè)廠房中的構(gòu)筑物基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、多層住宅中的條形基礎(chǔ)下部的地基加固及用來(lái)進(jìn)行滑坡防治的抗滑樁，還有承受大面積的地面荷載等等情況，常會(huì)采用柱狀的加固形式。按照基礎(chǔ)置換率和寬度進(jìn)行樁間距的確定。同時(shí)為了有效地利用水泥土攪拌樁的作用，在布樁時(shí)應(yīng)注意僅在基礎(chǔ)的寬度范圍以內(nèi)進(jìn)行布置。另外在樁頂應(yīng)設(shè)置300mm厚的砂石墊層，該墊層應(yīng)伸出基礎(chǔ)側(cè)邊不小于300mm。而且砂石比例應(yīng)為6:4，其中砂采用粗砂，且石子的粒徑不能超過(guò)20mm。
三、水泥土攪拌樁在地基加固處理中的施工
1、施工流程
1）定位：通過(guò)起重機(jī)(或者塔架)的使用來(lái)進(jìn)行深層攪拌機(jī)的懸吊，并使其達(dá)到指定的樁位，再對(duì)中。
2）預(yù)攪下沉：當(dāng)深層攪拌機(jī)冷卻水的循環(huán)正常之后，開(kāi)啟攪拌機(jī)的電機(jī)，并放松起重機(jī)的鋼絲繩，使得攪拌機(jī)沿著導(dǎo)向架進(jìn)行攪拌切土及下沉。
3）制備水泥漿：當(dāng)深層攪拌機(jī)在下沉到了一定深度之時(shí)，就開(kāi)始按照設(shè)計(jì)確定好的配合比進(jìn)行水泥漿的攪拌，并在壓漿前將該水泥漿都倒入集料斗當(dāng)中。
4）提升噴漿攪拌：當(dāng)深層攪拌機(jī)在下沉到達(dá)了設(shè)計(jì)深度之后，啟動(dòng)灰漿泵把水泥漿壓入到軟基當(dāng)中，并且一邊噴漿、一邊旋轉(zhuǎn)，同時(shí)按照設(shè)計(jì)確定好的提升速度嚴(yán)格進(jìn)行深層攪拌機(jī)的提升。
5）重復(fù)地上、下攪拌(通常為2噴4攪)：當(dāng)深層攪拌機(jī)在提升到了設(shè)計(jì)的加固深度中的頂面標(biāo)高之時(shí)，為了使得軟土和水泥漿能夠充分?jǐn)嚢瑁�可以通過(guò)再次把攪拌機(jī)一邊旋轉(zhuǎn)一邊沉入土中，直到設(shè)計(jì)的加固深度之后，又一邊噴漿、一邊旋轉(zhuǎn)，把攪拌機(jī)再提升出地面，而集料斗中的水泥漿也應(yīng)當(dāng)正好排空。
6）清洗：往集料斗內(nèi)注入適量的清水，啟動(dòng)灰漿泵，并清洗所有管路中的殘存水泥漿，一直到基本干凈為止。同時(shí)把粘附在了攪拌頭上的軟土進(jìn)行清洗干凈。
7）移位：并再次重復(fù)上述的操作，進(jìn)入到下根樁的施工當(dāng)中。
2、施工過(guò)程質(zhì)量控制
對(duì)于預(yù)攪工程，要使得軟土完全被預(yù)攪破碎，從而使其同水泥漿進(jìn)行均勻攪拌。而在水泥漿的攪拌時(shí)，也要嚴(yán)格地按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行配置，且要預(yù)先篩除掉水泥當(dāng)中的結(jié)塊，并同時(shí)要避免水泥漿產(chǎn)生離析，應(yīng)當(dāng)在水泥漿的攪拌機(jī)當(dāng)中充分地?cái)噭?dòng)，直到壓漿前才將其緩慢倒入集料斗內(nèi)。為了確保加固的連續(xù)性和強(qiáng)度，在壓漿階段中不允許出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象，即輸漿管道應(yīng)當(dāng)保持暢通，不能夠發(fā)生堵塞現(xiàn)象；且要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)確定好的數(shù)據(jù)，來(lái)控制攪拌提升和噴漿速度，誤差不能超過(guò)10cm/min；還要控制好重復(fù)攪拌時(shí)的提升和下沉速度，以確保加固的范圍之內(nèi)的每一深度都得到充分地?cái)嚢琛�為了使水泥土攪拌樁能夠垂直于地面，還要確保導(dǎo)向架的垂直度和起重機(jī)的平整度。對(duì)于利用水泥土攪拌樁來(lái)作為隔水和支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)確保其壁狀加固體連續(xù)性，在原則上每個(gè)施工段均應(yīng)連續(xù)施工，且相鄰柱體的施工間隔不能大于24小時(shí)。
3、成樁后的質(zhì)量檢驗(yàn)
1）開(kāi)挖檢驗(yàn)：按照工程設(shè)計(jì)的要求，選擇一定數(shù)量下的樁體來(lái)進(jìn)行開(kāi)挖，并可以直接檢查其加固樁體的表面外觀，從而對(duì)于軟土與水泥漿的整體性、均勻性、拌和狀態(tài)有一定程度的感性認(rèn)識(shí)。
2）鉆探取芯：利用在樁體中的進(jìn)行鉆探取芯的方法，能夠直觀地檢查軟土與水泥漿的拌和程度，以及樁長(zhǎng)是否滿足設(shè)計(jì)的要求等；同時(shí)利用鉆探采集水泥土試樣并制成試件，和室內(nèi)制作的試塊進(jìn)行強(qiáng)度的比較，從而確定采用室內(nèi)的水泥土的強(qiáng)度來(lái)推測(cè)該復(fù)合地基的承載力的可靠性。
4）原位測(cè)試手段：對(duì)于水泥土的樁體均勻性同樣也可以利用輕便釬探或者標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等動(dòng)力觸探的手段來(lái)進(jìn)行檢查，同時(shí)利用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)還可以進(jìn)行樁體強(qiáng)度的檢查。
5）在水泥土攪拌樁進(jìn)行加固處理的軟基投入使用之后，要定期地進(jìn)行沉降和側(cè)向位移等方面的觀測(cè)，這是最直觀的檢驗(yàn)，而且也是對(duì)于設(shè)計(jì)和施工全過(guò)程的最終檢測(cè)。
四、結(jié)語(yǔ)
許多工程的地基由于土層的性質(zhì)復(fù)雜而多變，因而不能滿足其工程建設(shè)的需要，且導(dǎo)致建筑物會(huì)在建成后過(guò)很久仍然會(huì)存在沉降，甚至有時(shí)還會(huì)造成不均勻沉降，從而影響建筑物正常的使用，所以，必須對(duì)于這種軟基進(jìn)行改良和加固。而由于水泥土攪拌樁具有低價(jià)的成本及良好的加固處理效果，因此在近些年來(lái)，將水泥土攪拌樁應(yīng)用于地基加固處理的方法在我國(guó)的各種工程中逐漸得到了廣泛的推廣。
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