摘要：闡述了深層水泥攪拌樁在河道邊坡治理、軟土地基處理中的應用，對類似工程具有一定的指導作用。

　　關鍵詞：深層水泥攪拌樁;軟土加固

　　Abstract: the article discusses the deep cement mixing pile in the river, soft foundation slope harness in the processing of applications for similar construction has a guiding role.

　　Keywords: deep cement mixing pile; Soft soil reinforcement

　　中圖分類號：TV42+1 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1、引言

　　深層攪拌樁是采用深層攪拌機械，在地基深處利用水泥或石灰作為固化劑(漿液或粉末狀)，與軟土強制攪拌混合，硬化后形成具有整體性，水穩定性和一定強度的優質地基。用水泥作為固化劑加固軟土時，由于水化和水解反應，生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣及含水鐵鋁酸鈣等化合物，在水中和空氣中逐漸硬化，鈣離子和土中交換性鈉離子發生交換作用，使粘土顆粒集合成較大團粒;水泥水化物中的游離氫氧化鈣吸收水和空氣中的二氧化碳，生成不溶于水的碳酸鈣等項效應，形成具有一定強度和穩定性水泥加固土。深層攪拌加固法處理軟土技術發展至今已成為軟土地基處理中應用最為普遍的一種地基處理方法,并具有廣闊的發展前景。

　　2、深層攪拌技術特點:

　　2.1、施工工藝簡單,機械化程度高,處理效果顯著。

　　2.2、與其他樁基相比,人員設備簡單,耗用材料單一,施工速度快,且處理后很快投入使用,綜合造價低。

　　2.3、施工現場無噪音,無振動,對環境無污染,成為城市建筑地基處理的首選方案。

　　2.4、施工質量易于保證,處理效果易于檢測,如出現不合格樁,補救措施簡單易行。目前常用的深層攪拌樁樁徑多數為500mm,加固深度從數米到數十米不等。可用

　　于增加軟土地基承載力,減少沉降量和提高邊坡的穩定性。常用于建(構)筑物地基、

　　大面積的碼頭、河道邊坡加固及地下防滲墻等工程,處理后的復合地基承載力可達

　　200kPa,甚至更高。

　　3、加固原理及影響因素

　　3.1、 加固原理：軟土與水泥采用機械攪拌加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化學反應。主要表現為:

　　① 水泥的水解水化反應,形成凝膠體和水泥桿菌結晶體。

　　② 粘土顆粒與水泥水化物的作用。當水泥的各種水化物生成后,有的自身硬化,形

　　成水泥骨架,有的則與周圍具一定活性的粘土顆粒發生離子交換、團粒化作用、硬凝

　　反應等,生成新的化合物,從而提高水泥土的強度。

　　③ 水泥水化物中游離的氫氧化鈣吸收水及空氣中的二氧化碳,形成不溶于水的碳

　　酸鈣,也使土的強度增加。

　　3.2、從工程應用的觀點,水泥土的強度主要受下面因素影響:

　　① 水泥摻入比的影響

　　當其他條件相同時,在同一土層中水泥土的強度隨水泥摻入比的增加而增加。但

　　因場地土質與施工條件的差異,水泥摻入比的提高與水泥土強度的增加并非成正比。實際工程中水泥摻入比一般使用7%～15%為宜。

　　摻入比αw用下式表示:αw=(摻入的水泥量÷被加固的粘土重量)×100%

　　② 水泥土齡期的影響

　　水泥土的強度隨齡期增加而增大,一般情況下水泥土強度7d時可達標準強度的

　　30%～50%,30d可達標準強度的60%～70%,齡期3個月后,水泥土的標準強度基本達到

　　要求。因此,工程上取齡期3個月的強度作為水泥攪拌樁的標準強度。

　　③ 水泥標號的影響

　　水泥土的強度隨水泥標號增加而增加,一般當水泥標號每增加100#,水泥土的

　　無側限抗壓強度可提高20%～30%。

　　④ 外摻劑的影響

　　針對具體工程,選用合適的外摻劑(如粉煤灰等),即可以改善水泥土的性能,又可

　　以提高其強度。

　　⑤ 含水率的影響

　　當水泥土配方相同時,其強度隨土樣的天然含水率的降低而增大。

　　⑥ 有機質含量的影響

　　水泥土的強度隨土樣中有機質含量的增高而降低。

　　⑦ 其他因素的影響

　　地基土及地下水的成分對水泥土的強度也有著不同程度的影響。

　　因此,在深層攪拌地基設計和施工中,應充分考慮上述因素的影響。

　　4、深層攪拌施工

　　4.1、施工準備

　　4.1.1 機械設備。根據水泥攪拌樁的設計根數、長度和工期，選用l～2臺STB-3

　　型單頭深層水泥攪拌機，每臺攪拌機配備灰漿拌和機l臺，UBJ-1.8C1型擠壓式灰

　　漿泵l臺以及相應的起吊和導向裝置、電氣控制盤。水泥漿泵站離深層攪拌機應小

　　于50m，越近越好。

　　4.1.2 勞動組織。攪拌機每個臺班由8～10人組成。

　　4.1.3 三通一平。開工前把水、電引入工地，一般1臺深層水泥攪拌機需用60kW，

　　2臺需用100kW;供水壓力必須達到6～10kg/cm2;臨時便道要修通;場地要平整;

　　有河溝要做圍堰，排除積水，鋪滿片石。

　　4.1.4 測定樁位。機械設備進場前，要測定樁基軸線、定位點和水準點，樁位要進

　　行編號，以便順序施工。

　　4.2、漿液配制與輸送

　　4.2.1 配合比。深層攪拌的漿液以425#普通硅酸鹽水泥為主配制，水泥用量為水泥

　　濕土重的12%～15%(Υ=1.8t/m3)，水灰比0.45～0.50，另攙木質素磺酸鈣減水劑

　　(為水泥重量的0.2%)，石膏攙量為水泥重量的2%。

　　4.2.2 配制與輸送。攪拌灰漿時，應先加水，然后按水泥、減水劑、石膏順序投料，

　　每次灰漿攪拌時間不得少于2min，應將水泥漿充分拌勻。水泥漿從灰漿拌和機倒入

　　集料斗時，必須過濾篩，把水泥硬塊剔出。集料斗的容量一般為0.2m3，就可以保

　　證一定的余量，不會因漿液供應不足而斷樁，也不會因漿液過多產生沉淀而引起漿

　　液濃度不足。水泥漿由擠壓式灰漿泵壓入內徑為φ32的膠管送到深層攪拌機的鉆桿

　　內，最后射入攪拌葉的出漿口。

　　4.3、深層攪拌施工

　　4.3.1 設備就位。攪拌機的鉆桿須垂直并對準樁位。

　　4.3.2 第一次鉆進。在確認漿液從攪拌葉的出漿口噴出后，方可啟動攪拌機，以

　　60r/min的轉速和1m/min的鉆進速度，順時針方向邊鉆邊注漿，直至設計樁長，再

　　繼續噴漿15min后停泵，改逆時針方向攪拌提升至設計樁頂。

　　4.3.3 第二次鉆進。以同樣方式再次順時針方向鉆進注漿。停止注漿的位置以水泥

　　用量達到每根樁設計用量為準，但不能影響攪拌機的繼續鉆入，直至復攪到設計樁

　　長后，改逆時針方向攪拌提升到攪拌頭露出地面。

　　4.3.4 兩次循環鉆進成樁。經過上下兩次循環鉆進提升，使水泥漿在樁孔內攪拌4

　　次，最后把一個直徑500mm、厚10mm、中間留有100mm孔的圓形鋼板置于樁頂，用

　　攪拌頭向下壓20～30cm，此樁完成作業。然后，移機到下一樁位施工。

　　4.4、質量控制

　　4.4.1 嚴格控制水灰比，須用計量容量配制漿液。

　　4.4.2 攪拌桿的垂直偏差不得超過1%，樁機與樁位的對中誤差不得大于2cm，成樁

　　后的樁位偏差不得大于8cm.

　　4.4.3樁澆筑后7天之內不得開挖基坑，并禁止使用機械挖掘，樁頭要小心整理，

　　不得用重錘敲擊，樁頭應整平，并高出基底標高2～3cm.

　　4.5、質量檢驗

　　抽取2%～5%的樁進行質量抽驗。在成樁后的7天內，采用輕型觸探(N10)對

　　樁頂區段約1m深的水泥樁體內進行連續檢測。對重要受力部位，要根據設計要求進

　　行切割取樣，制成70.7mm×70.7mm×70.7mm的試塊進行抗壓試驗，一般28天強度

　　可達到7MPa～8MPa，90天后強度穩定在10MPa～12MPa.同時請檢測單位對單根樁體

　　也進行了垂直承載力試驗，承載力可達到160kN～180kN，復合地基承載力達到

　　250kPa～300kPa，滿足設計要求。

　　5、結束語

　　目前,該項工程已施工完畢,復合地基承載力檢測及實際工程應用情況均證明,邊坡加固效果良好,施工工藝可靠,且大大縮短了施工工期,經濟和社會效益十分明顯。