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(jiǎn)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(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國(guó)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(chǎng)地也必須利用起來(lái)。因此必須對(duì)這類場(chǎng)地進(jìn)行人工加固，這個(gè)過(guò)程稱為地基處理。我國(guó)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)，能有效的解決地基差異

2、沉降，并且對(duì)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(guó)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(guó)營(yíng)淮海農(nóng)場(chǎng)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(dòng)盟嗤翑嚢铇都庸誊浲恋鼗男牡皿w會(huì)。二、地質(zhì)水文情況廣州大學(xué)城外環(huán)路長(zhǎng)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(jiàn)于場(chǎng)地西北（北亭村南步村）、東南（穗石村南亭村）。剝蝕殘丘，坡、殘積土已裸露。n區(qū)地貌單元為珠

3、江三角洲、河漫灘、丘間洼地，主要見(jiàn)于場(chǎng)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II區(qū)區(qū)段較長(zhǎng)，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II區(qū)進(jìn)一步劃分為四個(gè)亞區(qū)：H1亞區(qū)在崗丘邊緣，淤泥厚度小于2m;H2亞區(qū)表面有硬殼層12m,淤泥厚度一般小于3m;H3亞區(qū)表面有耕植土層，淤泥厚度一般36m;H4亞區(qū)為古河床，淤泥厚度一般大于6m。勘察各鉆孔均見(jiàn)地下水，僅少數(shù)位于I區(qū)剝蝕殘丘的鉆孔未見(jiàn)地下水，在I區(qū)的剝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

4、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(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱中等分解類腐蝕性，在弱透水層對(duì)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

5、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(guò)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)生一系列物理一一化學(xué)反應(yīng)，使土體硬結(jié)形成水泥土圓柱體（樁體），以達(dá)到地基加固目的。加固土90天齡期的無(wú)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(zhǎng)

6、而增長(zhǎng)。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%;180天為90天的125%,且強(qiáng)度增長(zhǎng)仍末停止?？紤]建筑加載周期長(zhǎng)，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(hào)每提高100號(hào)，水泥土強(qiáng)度便增加20%30%,水泥土強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號(hào)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(hào)以上水

7、泥；樁體強(qiáng)度要求小于1.5MPa時(shí)，可選用325號(hào)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(dòng)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(guò)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110kg160kg。當(dāng)采用水泥砂漿作固化劑時(shí)，水泥砂漿的配合比在1:11:2（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(guò)試驗(yàn)確定其適應(yīng)性。本工程攪拌樁采

8、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(hào)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(chǎng)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(chǎng)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：樁位放樣一鉆機(jī)就位一檢驗(yàn)、調(diào)整鉆機(jī)一正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度一打開(kāi)高壓注漿泵一反循環(huán)提鉆并噴水泥漿7至工作基準(zhǔn)面以下0.3m-重復(fù)攪拌下鉆并噴水泥漿至設(shè)計(jì)深度一反循環(huán)提鉆至地表成樁結(jié)束施工下一根樁。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

9、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(chǎng)地?cái)嚢铇妒┕?shù)等，特別是要得出樁底超過(guò)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(zhǎng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)組織對(duì)樁底超過(guò)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(guò)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)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(duì)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(guò)程中，當(dāng)

10、負(fù)荷太大及電機(jī)工作電流超過(guò)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(dòng)電機(jī)，以免損壞機(jī)器。(5)因故障停漿后重新開(kāi)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，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

11、坑(梢)開(kāi)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(cè)由于水泥土攪拌樁成樁工藝的特殊性，具施工質(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(cè)方法有開(kāi)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(cè)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)輕便觸探擊數(shù)，用對(duì)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(duì)橋涵臺(tái)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(kāi)挖檢驗(yàn)：(1)經(jīng)觸探檢驗(yàn)對(duì)樁身強(qiáng)度有懷疑時(shí)，應(yīng)

12、取芯樣測(cè)定樁身強(qiáng)度。(2)場(chǎng)地復(fù)雜或施工有問(wèn)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(cè)外，還完成下表所列施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目軟基處理監(jiān)測(cè)項(xiàng)目表監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)布置測(cè)試測(cè)試頻率警戒值穩(wěn)定項(xiàng)目?jī)x器標(biāo)準(zhǔn)孔隙水壓力每50m一個(gè)測(cè)孔,每孔埋設(shè)12個(gè)孔壓計(jì)空隙水壓力頻率儀埋設(shè)測(cè)初讀數(shù)，每加載后立即測(cè)試，以后根據(jù)孔隙水壓力消散規(guī)律測(cè)試。固結(jié)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求土體沉降每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(cè)初讀數(shù)，每次加載后立即觀測(cè)，后根據(jù)沉降量變化規(guī)律測(cè)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(cè)初讀數(shù)，每次加載后立即觀測(cè)，后根據(jù)位移變化規(guī)律測(cè)試。5mm/d1mm/d土體深部側(cè)向位移每50m一個(gè)測(cè)斜孔，孔底穿過(guò)軟土層1.0m測(cè)斜管，測(cè)斜儀加載前埋管測(cè)初讀數(shù)，每次加載后立即觀測(cè)，后根據(jù)位移變化規(guī)律測(cè)試。5mm/d1mm/d注：表中所列監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，測(cè)點(diǎn)布置可根據(jù)地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)整，綜合布置。六、結(jié)束語(yǔ)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”，具對(duì)施工工藝要求較高，掌握不好容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。常見(jiàn)的