粉噴樁7天、28天、90天抗壓強(qiáng)度變化

1、摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)際，從設(shè)計(jì)及施工兩方面簡要介紹用水泥土攪拌樁法加固軟土地基關(guān)鍵詞：水泥土攪拌樁加固軟土地基一、前言隨著我國經(jīng)濟(jì)的咼速發(fā)展，國內(nèi)的基本建設(shè)蓬勃興起，基建用 地日益緊張，那些土質(zhì)軟弱的場地也必須利用起來。因此必須對這 類場地進(jìn)行人工加固，這個(gè)過程稱為地基處理。我國幅員遼闊，在 各地都分布著各種成因的軟土地基，這些軟土含水量高（高達(dá)60%以上）、孔隙比大（ 1.0）、工程性狀差，因而人們提出了各種軟土 地基加固技術(shù)。地基處理有很多種方法，如水泥土攪拌樁法、換填 法、預(yù)壓法、強(qiáng)夯法、振沖法、擠密樁法、砂石樁法等等。水泥土攪拌樁法具有施工工期短、加固深度大、處理效果好等特點(diǎn)， 能有

2、效的解決地基差異沉降，并且對周圍環(huán)境影響不大。水泥土攪 拌樁加固技術(shù)目前在全國很多地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，如天津?yàn)I海 地區(qū)軟基的加固處理，江蘇省國營淮海農(nóng)場加固橋涵軟土地基，廣 州大學(xué)城市政道路軟土地基加固。本文結(jié)合廣州大學(xué)城外環(huán)路軟土地基加固處理的設(shè)計(jì)和施工，談?wù)動盟嗤翑嚢铇都庸誊浲恋鼗男牡皿w會。二、地質(zhì)水文情況廣州大學(xué)城外環(huán)路長約14.9km,跨越剝蝕殘丘、丘間洼地、 珠江三角洲等多個(gè)地貌單元，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，根據(jù)地形、地貌、 地層結(jié)構(gòu)及工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度，將全線劃分為工程地質(zhì)二個(gè)大 區(qū)。I區(qū)地貌單元為剝蝕殘丘，主要見于場地西北（北亭村南步 村）、東南（穗石村南亭村）。剝蝕殘丘，坡、

3、殘積土已裸露。H 區(qū)地貌單元為珠江三角洲、河漫灘、丘間洼地，主要見于場地西南 （北亭村南亭村），東北（穗石村南步村），受海灣潮汐的影響， 珠江水位變化12m,淤泥層厚度一般212m，空間分布很不均 勻，有較強(qiáng)的地域性。因H區(qū)區(qū)段較長，且淤泥層的工程性質(zhì)同淤 泥的生成環(huán)境及外界條件變化關(guān)系密切。鑒于此，將H區(qū)進(jìn)一步劃 分為四個(gè)亞區(qū)：H 1亞區(qū)在崗丘邊緣，淤泥厚度小于 2m；n 2亞區(qū) 表面有硬殼層12m,淤泥厚度一般小于3m; II 3亞區(qū)表面有耕植 土層，淤泥厚度一般36m ;I 4亞區(qū)為古河床，淤泥厚度一般大 于6m。勘察各鉆孔均見地下水，僅少數(shù)位于I區(qū)剝蝕殘丘的鉆孔未見 地下水，在I區(qū)的剝

4、蝕殘丘地下水主要賦存于第四系土層及基巖裂 隙中，水量較小，屬上層滯水及基巖裂隙水類型；在剝蝕殘丘間洼 地及河漫灘主要賦存于第四系細(xì)砂、中砂沖積地層中，水量豐沛， 屬上層滯水潛水類型，局部略具承壓性。地下水與珠江水有良好 水利聯(lián)系，并靠珠江水和大氣降水補(bǔ)給，在與珠江相通的涌溪附近， 水位受潮汐影響變化明顯。水位埋深各區(qū)變化大，道路路基范圍內(nèi)地 下水在直接臨水或強(qiáng)透水土層中對混凝土結(jié)構(gòu)具弱中等分解類 腐蝕性，在弱透水層對混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性。本工程需要處理的土層為松散雜填土層、素填土層、淤泥、淤 泥質(zhì)土層、標(biāo)貫擊數(shù)小于4擊的含多量淤泥的細(xì)砂層及嚴(yán)重液化砂 層。根據(jù)本工程各區(qū)段工程地質(zhì)條件不同、現(xiàn)狀

5、地面與設(shè)計(jì)路面標(biāo) 高關(guān)系以及本工程的實(shí)際情況，軟基處理也采取不同的處理方法分 段進(jìn)行處理。綜合考慮本工程的地質(zhì)條件、道路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、環(huán)境 條件、材料供應(yīng)情況、機(jī)械施工設(shè)備情況、工程造價(jià)及工期要求等 方面后，選擇的軟基處理方法有換填法；堆載預(yù)壓法；水泥 土攪拌法。由于工程工期短、質(zhì)量要求高，本工程絕大部分路段都 采用水泥土攪拌樁加固技術(shù)進(jìn)行處理。三、水泥土攪拌樁加固設(shè)計(jì)水泥土攪拌樁法加固技術(shù)是利用水泥、石灰等材料作為固化劑 的主劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械在地基深部就地將軟土與固化劑 （漿液或粉末）強(qiáng)制拌和，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生一系列物 理化學(xué)反應(yīng)，使土體硬結(jié)形成水泥土圓柱體（樁體），以達(dá)到

6、地基加固目的。加固土 90天齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值一般為 0. 32MPa,水泥土強(qiáng)度隨齡期增長而增長。一般情況下，7天時(shí)水泥土強(qiáng)度為90天的30%50%; 30天時(shí)為90天的60%75%; 18 0天為90天的125%,且強(qiáng)度增長仍末停止?？紤]建筑加載周期長， 故取90天強(qiáng)度作為加固土的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。水泥土攪拌樁加固技術(shù)一般用于處理表層軟土厚度大于34米的軟土地基，適用的土類為淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高 且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的軟粘土。1、固化劑工程上固化劑一般采用水泥或石灰，大多數(shù)工程采用水泥。試 驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在同一摻入比下，水泥標(biāo)號每提高100號，水泥土強(qiáng)度便增加20%3

7、0%,水泥土強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號提高而增大。在一般情況 下，當(dāng)水泥土樁體強(qiáng)度要求大于 1.5MPa時(shí)，宜選用425號以上水 泥；樁體強(qiáng)度要求小于1.5MPa時(shí)，可選用325號水泥。這有利增 大摻入比，提高樁體均勻性。為增強(qiáng)固化劑的流動性，可摻入水泥 重量0.2%0.5%的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑，與 1%的硫酸鈉和2%的 石膏。2、摻入比固化劑摻入量與被加固土重的比稱為摻入比。在同一土層中水 泥摻入比不同，水泥土強(qiáng)度不同，強(qiáng)度隨摻入比增加而增大。但摻 入比小于5%時(shí)，水泥反應(yīng)過弱，固化程度較低。因此在工程中摻 入比一般在7%15%之間選取。每加固1m3 土體需摻入水泥110k g160kg。當(dāng)采用水泥砂漿

8、作固化劑時(shí)，水泥砂漿的配合比在1： 1: 2 （水泥：砂）之間為宜。當(dāng)淤泥、淤泥質(zhì)土中局部含泥炭土?xí)r，應(yīng)通過試驗(yàn)確定其適應(yīng)性。本工程攪拌樁采用柱狀型式，單頭噴漿攪拌，攪拌樁樁徑D=55cm，間距為120cm,呈正方形布置，固化劑采用325號普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比定為 14%。四、水泥土攪拌樁加固施工1、施工程序水泥土攪拌樁法施工時(shí)，場地應(yīng)整平，清除樁位處地上、地下 障礙物，如大石、樹根、生活垃圾等。施工場地低洼時(shí)應(yīng)回填粘性 土料，不得回填雜填土。攪拌施工可按如下程序進(jìn)行：樁位放樣T鉆機(jī)就位T檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)T正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深 度T打開高壓注漿泵T反循環(huán)提鉆并噴水泥漿T至工作基準(zhǔn)面以 下0.

9、3m-重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度-反循環(huán)提鉆至地 表t成樁結(jié)束t施工下一根樁。2、施工要求（1）預(yù)攪下沉及重復(fù)下沉速度為 0.380.75m/min，噴漿提升及重 復(fù)提升速度為0.30.5m/min。正式施工前，先進(jìn)行試樁攪拌，初步 得出本場地?cái)嚢铇妒┕?shù)等，特別是要得出樁底超過淤泥層時(shí)的攪拌特性，如電機(jī)工作電流等。根據(jù)預(yù)攪下沉作業(yè)時(shí)的電機(jī)工作電 流變化作出判別，當(dāng)預(yù)攪深度即將到達(dá)設(shè)計(jì)樁長時(shí)，應(yīng)及時(shí)組織對 樁底超過淤泥層的判定檢查。（2）制配好的漿液不得離析，泵送應(yīng)連續(xù)。施工過程中應(yīng)隨時(shí)檢 查漿液配合比執(zhí)行情況、注漿壓力、輸漿與下沉速度、總灌質(zhì)量與 攪拌深度等，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整，并應(yīng)設(shè)

10、專人負(fù)責(zé)檢查和記錄。（3）攪拌機(jī)預(yù)攪下沉?xí)r，不宜沖水，當(dāng)遇到較硬土層下沉太慢時(shí)， 方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水對樁身強(qiáng)度的影響。（4）在深層攪拌機(jī)入土切削和提升攪拌過程中，當(dāng)負(fù)荷太大及電 機(jī)工作電流超過預(yù)定值時(shí)，應(yīng)減慢提升速度，一旦發(fā)生卡鉆或停鉆 現(xiàn)象，應(yīng)切斷電源，將攪拌機(jī)強(qiáng)制提起后，才能啟動電機(jī)，以免損 壞機(jī)器。（5）因故障停漿后重新開始攪拌時(shí)，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿高度 以下0.5m,待供漿恢復(fù)后再噴漿提升，以防止斷樁和缺漿。（6）當(dāng)樁身強(qiáng)度及尺寸達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用復(fù)噴的方法， 攪拌次數(shù)以一次噴漿，一次攪拌或二次噴漿，三次攪拌為宜，且最 后一次提升應(yīng)慢速提升。（7）為保證樁端樁頂施工質(zhì)量

11、，當(dāng)漿液達(dá)到出漿口后，應(yīng)噴漿座 底30s,使?jié){液完全達(dá)到頂端。當(dāng)噴漿口到達(dá)樁頂標(biāo)高時(shí)，應(yīng)停止提升，再攪拌數(shù)秒，以保證樁頂均勻密實(shí)。（8）設(shè)計(jì)停漿（灰）面一般高出基礎(chǔ)底面標(biāo)高 0.5m，在基坑（槽） 開挖時(shí)，應(yīng)將該層質(zhì)量差的樁段挖去。（9）每天施工完畢，應(yīng)清洗貯料罐、砂漿泵、深層攪拌機(jī)及相應(yīng) 管道，以方便第二天施工。五、水泥土攪拌樁加固質(zhì)量檢測由于水泥土攪拌樁成樁工藝的特殊性，其施工質(zhì)量及處理效果 受到人們的普遍關(guān)注。規(guī)范規(guī)定的質(zhì)量檢測方法有開挖檢查、鉆孔 取芯、標(biāo)準(zhǔn)貫入及靜載試驗(yàn)等。其質(zhì) 量檢測要求如下：1、攪拌樁應(yīng)在樁成7天內(nèi)，用輕便觸探器鉆取樁身加固土樣， 觀察攪拌均勻程度，同時(shí)根據(jù)輕便觸

12、探擊數(shù)，用對比法判斷樁身強(qiáng) 度。檢驗(yàn)樁的數(shù)量不應(yīng)少于已完樁數(shù)的 2%。對橋涵臺背位置的攪 拌樁應(yīng)進(jìn)行復(fù)合地基載荷試驗(yàn)。2、在下列情況下應(yīng)進(jìn)行取樣、單樁載荷試驗(yàn)開挖檢驗(yàn)：（1）經(jīng)觸探檢驗(yàn)對樁身強(qiáng)度有懷疑時(shí)，應(yīng)取芯樣測定樁身強(qiáng) 度。（2）場地復(fù)雜或施工有問題的樁，應(yīng)進(jìn)行單樁載荷試驗(yàn)。為保障軟基處理工作安全、順利地完成，本工程除進(jìn)行例行的 施工質(zhì)量檢測外，還完成下表所列施工監(jiān)測項(xiàng)目軟基處理監(jiān)測項(xiàng)目表監(jiān)測測點(diǎn)布置測試測試頻率警戒值穩(wěn)定項(xiàng)目儀器標(biāo)準(zhǔn)孔隙水壓力每50m 一個(gè)測孔，每孔埋設(shè)12個(gè)孔壓計(jì)空隙水 壓力計(jì)， 頻率儀埋設(shè)測初讀數(shù)，每加載后 立即測試，以后根據(jù)孔隙 水壓力消散規(guī)律測試。固結(jié)度達(dá)到設(shè)計(jì)要

13、求土體沉降每50m 一個(gè)斷面，每個(gè)斷面2個(gè)點(diǎn)沉降板，水準(zhǔn)儀加載前測初讀數(shù)，每次加 載后立即觀測，后根據(jù)沉 降量變化規(guī)律測試。15mm/d連續(xù)10天小于 0.5mm/d側(cè)向位移每50m 一個(gè)斷面，每個(gè)斷面2根邊樁邊樁，全站儀加載前測初讀數(shù)，每次加 載后立即觀測，后根據(jù)位 移變化規(guī)律測試。5mm/d1mm/d土體 深部 側(cè)向 位移每50m 一個(gè)測斜孔，孔底穿過軟土層1.0m測斜管，測斜儀加載前埋管測初讀數(shù)，每 次加載后立即觀測，后根 據(jù)位移變化規(guī)律測試。5mm/d1mm/d注：表中所列監(jiān)測項(xiàng)目，測點(diǎn)布置可根據(jù)地質(zhì)條件和現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)整，綜合布置。六、結(jié)束語水泥土攪拌樁加固技術(shù)是用水泥及少量添加劑就地與地基土 體充分混合而成的“水泥土樁”，其對施工工藝要求較高，掌握不 好容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。常見的有