[摘 要]結(jié)合工程實例分析地基土土層參數(shù)、周邊操作環(huán)境及上部構(gòu)筑物承載力要求,選擇經(jīng)濟合理可行的地基處理方案,文章介紹了水泥攪拌樁、高壓旋噴樁加固機理、施工要求及檢驗要求。 

[關鍵詞]地基處理;水泥攪拌樁;高壓旋噴樁 
  1.引言 
  淤泥質(zhì)土由于其高壓縮性、靈敏性高、抗剪切強度低等特性,往往不能滿足構(gòu)筑物地基承載力及后期基礎沉降量控制的要求,需要進行地基處理后方可引用。下面筆者結(jié)合實際工程探討一下水泥攪拌樁、高壓旋噴樁在河道護岸工程遇軟土地基時地基處理的應用。 
  2.工程概況 
  驚駕二路為城市主干道,規(guī)劃路幅寬度68m。原地面標高平均在2.0m左右,設計道路路面平均標高在3.0m~3.5m,橋梁段在4.5m左右。中央景觀河道長約1100m,寬度12m,兩側(cè)綠化帶各4m,將道路分割成雙幅單向獨立車道。景觀河道屬于新開挖河道,工程場地平坦。 
  駁坎基礎落在2層淤泥質(zhì)粘土層上。淤泥質(zhì)土的工程表現(xiàn)為抗剪強度低,壓縮性較高,滲透性較小,具有結(jié)構(gòu)性。易引起基礎沉降過大造成傾斜、開裂破壞,且固結(jié)速率很慢,沉降延續(xù)時間很長。因此須對地基土進行處理。處理的目的是改善地基的工程性質(zhì),增加地基的強度和穩(wěn)定性,減少地基變形,改善地基土的變形特性河滲透性,提高其抗剪強度,消除其不利影響。 
  3.地基加固處理方案的選擇 
  常用于處理淤泥及淤泥質(zhì)軟土地基的處理措施有換填墊層法(適用于淤泥層較淺時)、塑料排水板堆載預壓法(處理周期較長),強夯置換法(強夯置換墩墩底須穿透軟土層到達較硬土層)、水泥粉煤灰碎石樁法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、石灰樁法等等。擬建場地周圍有學校等建筑,強夯置換法施工過程中產(chǎn)生的噪音不宜在此使用;又淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層層厚8~18m,換填墊層法造成的土方挖填量大不宜采用;受工期影響塑料排水板堆載預壓法不被采用,根據(jù)當?shù)亟ㄖ貌,采用了水泥土加固地基形式,攪拌法、高壓旋噴注漿法處理地基。 
  加固機理 
  水泥加固土由于水泥用量很少,水泥水化反應完全是在土的圍繞下產(chǎn)生的,你姐深度比混凝土緩慢。水泥與淤泥質(zhì)土拌和后,水泥中的礦物和土中的水分發(fā)生強烈的水解和水化反應,生成水化物,硬化成水泥石骨架或與土進行離子交換和碳酸化作用使土顆粒固結(jié)、結(jié)團,顆粒間形成堅固的連接并具有一定的強度。 
  水泥土攪拌法,用水泥或其他固化劑、外滲劑進行深層攪拌形成樁土。作用原理是利用深層攪拌機將水泥漿或水泥粉與土在原位拌和,攪拌后形成柱狀水泥土體,可提高地基承載力,減少沉降,增加穩(wěn)定性和防止?jié)B漏、建成防滲帷幕。 
  高壓旋噴注漿法:將帶有特殊噴嘴的注漿管,通過鉆孔置入到處理土層的預定深度,然后將水泥漿以高壓沖切土體。在噴射漿液的同時,以一定深度旋轉(zhuǎn)、提升而不旋轉(zhuǎn),則形成墻狀固結(jié)體加固后可提高地基承載力,減少沉降,防止砂土液化、管涌和基坑隆起,形成防滲帷幕。 
  4.地基加固處理方案設計 
  本工程設計的景觀河道駁坎形式為重力式擋土墻結(jié)構(gòu),墻身高3.3m,所需地基土承載力76KPa。 
  根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》,天然地基土的承載力特征值為fak。剛性樁的斷面面積為Apl,平均面積置換率為m1,單樁承載力特征值為Ral,則剛性樁和天然地基形成的復合地基承載力特征值為 
  計算得單樁承載力特征值,兩者取小值。 
  確定工程采用樁徑500mm的水泥攪拌樁,有效樁長8m,樁身固化劑采用32.5級新鮮普通硅酸鹽水泥,水泥的摻合比為15%,樁中心距為1300mm,呈正方形布置。;颐鎽哂谠O計樁頂標高500mm。水泥漿液的水灰比嚴格控制在0.45~0.55的范圍內(nèi)。外摻劑:石膏摻量為水泥重量的2%;木質(zhì)磺酸鈣摻量為水泥重量的0.2%;樁頂設碎石褥墊層300mm厚。要求處理后復合地基承載力不小于80KPa。水泥攪拌樁樁體要求布置于河道駁坎基礎下方。 
  作為隱蔽工程,全面投入使用前應進行試樁試驗,總試驗樁數(shù)不少于5根,荷載試驗應在28d齡期后進行。試驗的目的是確定加固淤泥質(zhì)地基土所用的水泥摻入量、水灰比和最佳外加劑;了解水泥強度增長規(guī)律,求得齡期和強度的關系。確保水泥攪拌樁參數(shù)最優(yōu)化生產(chǎn),以免造成資源浪費。 
  關于施工要求及注意事項的規(guī)定: 
 。1)施工時采用兩次噴漿四次攪拌的施工工藝。 
 。2)攪拌時的提升速度不得超過0.8m/min。 
 。3)當?shù)诙螄姖{時不允許出現(xiàn)攪拌頭未到樁頂漿液已攪拌完的現(xiàn)象。 
 。4)噴漿攪拌時不允許出現(xiàn)輸漿管道堵塞或爆裂的現(xiàn)象。 
 。5)凡是由于電壓過低或其他原因造成停機,使成樁工藝中斷時,當攪拌機重新啟動時,為防止斷樁,均應將攪拌機下沉0.5m再繼續(xù)制樁。 
 。6)施工中應有專人負責制樁記錄,對每根樁的水泥用量、成樁過程(下沉、噴漿提升、復攪等時間)進行詳細記錄。 
  施工質(zhì)量需滿足下列要求:(1)樁位:定位偏差不應超出50mm。(2)成樁的直徑和樁長不得小于設計值。(3)樁的垂直度誤差不應超過1%。 
  質(zhì)量檢驗規(guī)定 
 。1)對每根制成的攪拌樁質(zhì)量檢查的重點是水泥用量,水泥攪拌的次數(shù),壓漿過程中是否有斷漿和噴漿提升時間以及復攪次數(shù)。 
 。2)需對占總樁數(shù)1%的攪拌樁在成樁3天內(nèi)采用輕型動力觸探(N10),檢驗樁身質(zhì)量均勻性。 
 。3)需對占總樁數(shù)0.5%的攪拌樁在成樁后28d進行復合地基載荷試驗,并每個場地不得少于3點。 
 。4)經(jīng)觸探和載荷試驗檢驗后對樁身質(zhì)量有懷疑時應進行抽芯試驗,抽芯鉆孔直徑不宜小于108mm,試塊尺寸不得小于50x50x50mm。強度控制指標為28d無側(cè)限抗壓強度達到0.78MPa。 
  在水泥攪拌樁地基處理施工過程中遇到11萬伏高壓線區(qū)域,高壓線離現(xiàn)狀地面高約11m,由于水泥攪拌樁器械較高,該區(qū)域施工存在安全隱患。而高壓旋噴樁體積小,機動性強,占地少的高壓旋噴樁技術(shù)施工。高壓旋噴樁設計參數(shù):樁徑500mm,有效樁長8m。樁身水泥摻入量不小于加固土體重量的20%,具體應該根據(jù)室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度試驗確定,注漿壓力不應小于20MPa。樁身水泥土室內(nèi)無側(cè)限抗壓強度不應小于1.5MPa。水泥漿水灰比1.0,水泥材料和外加劑不變,樁間距不變。施工要求的提升速度為0.1~0.2m/min。其他檢驗要求基本同水泥攪拌樁。 
  5.結(jié)語 
  水泥攪拌樁技術(shù)以其經(jīng)濟、適用,無污染,無振動,加固效果好等諸多優(yōu)點,適用于軟土地基的處理。高壓旋噴樁除具有水泥攪拌樁的優(yōu)點外還具有設備簡單,輕便,機械化程度高,全套設備緊湊,體積小,機動性強,占地少,能在狹窄的場地施工的特點,但造價略貴于水泥攪拌樁,在實際施工過程中高壓旋噴樁是水泥攪拌樁施工技術(shù)受場地限制時的補充,使工程保證質(zhì)量的同時做到經(jīng)濟合理。水泥攪拌樁與高壓旋噴樁的質(zhì)量保證措施是需要施工時各項參數(shù)適宜,施工流程準確,注意事項明晰,質(zhì)量檢測過硬。切實做到復合地基中樁與土共同作用,充分發(fā)揮樁間土承載力,提高復合地基的強度;在荷載作用下,應力主要由樁體承擔,樁間土發(fā)揮的作用很小,達到減小沉降量的效果。在處理淤泥質(zhì)軟土地基中,水泥攪拌樁根據(jù)需要結(jié)合高壓旋噴樁的處理形式是一種快捷、徹底、有效的加固措施。 
  參考文獻 
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