地基处理深层搅拌桩法解析共55页
深层搅拌技术
深层搅拌技术深层搅拌法是用于加固软土地基的一种方法。
它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土硬结，成为具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。
这些桩体与天然地基（桩间土）形成复合地基，共同承受建筑物的荷载。
深层搅拌法加固地基工艺方法可分为水泥浆搅拌法和粉体喷射搅拌法。
两种搅拌方法的施工程序基本相同。
一、水泥浆搅拌法1.水泥浆搅拌法加固机理水泥是一种水硬性胶凝材料，当水泥浆或水泥粉与饱和软土搅拌混合时，水泥颗粒表面的矿物立即与水发生水解和水化反应，生成一系列水化物。
这些水化物迅速溶于水，使水泥颗粒表面继续曝露，继续与水反应，直至溶液达到饱和，生成物不能再溶解，成为凝胶微粒悬浮于溶液中，这些凝胶微粒的一部分与其周围具有一定活性的黏土颗粒发生反应，另一部分逐渐自身凝结硬化而形成水泥石骨架。
土中的二氧化硅遇水即形成硅酸胶体微粒。
经化学反应，较小的土颗粒逐渐形成较大的土团粒，土团粒进一步互相结合，并且封闭了团粒之间的孔隙，从而形成较坚固的水泥土的大团粒结构，使土的强度提高。
随着水泥水化反应的深入，当溶液中析出的钙离子的数量超过离子交换所需数量时，部分或其多余部分便与黏土矿物中的一部分或大部分胶态SiO2或胶态Al2O3进行反应，生成不溶于水的稳定的硅或铝酸钙结晶化合物，即微晶凝胶，它在水中逐渐硬化，且强度增加。
由于其结构较致密，水不易侵入，因此水泥土具有一定的水稳定性。
从上述水泥加固地基土原理可以看出，水泥在土体中的硬化机理与混凝土硬化机理不同，由于水泥掺量很小（仅占被加固土体重量的7%～15%），水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性介质（土）的包围下进行的，所以水泥加固的强度增加过程比混凝土缓慢得多，而且土团粒的大小对加固后地基总体强度也有较大影响。
浆体深层搅拌施工中不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。
地基处理及加固 深层搅拌法
四、浆液灌注胶结法
常用注浆材料主要有粒状悬浮浆液和液态化学浆液两大类。 粒状悬浮浆液主要有水泥浆、水泥黏土浆、水泥砂浆、水泥粉 煤灰浆等，适用于最小粒径为0.4mm的砂砾地基。 液态化学浆液主要指以水玻璃(硅酸钠)为主剂的混合溶液，适用 于土粒较细的地基土。
四、浆液灌注胶结法
对于渗透系数小于0.1～2 m/d的各类土，水玻璃溶液难以注入土 中孔隙，这时需借助电渗作用将水玻璃溶液注入土中孔隙，即在土中先 打入两根电极，其中注浆管为阳极，滤水管为阴极，然后将化学浆液通 过注浆管压入土中，同时通以直流电，在电渗作用下，孔隙水流向阴 极，通过滤水管将水抽出，浆液则能渗入到土中更细的孔隙中去，并使 其分布更为均匀，这种加固方法被称为电渗硅化法。
三、高压喷射注浆法
1. 旋喷桩的喷射方式 旋喷桩的喷射方式主要有单管、二重管及三重管等。
三、高压喷射注浆法
高压喷射注浆法按喷射方向和形成固体的形状可分为旋转喷射、 定向喷射和摆动喷射三种。
旋转喷射主要用于加固地基。后两种方法常用于基坑防渗和边坡 稳定等工程。
三、高压喷射注浆法
2.高压旋喷桩施工方法 旋喷法施工程序如图示。
五、练习
1.深层搅拌法的适用土层？ 2.水泥搅拌法形成桩体的强度与哪些 因素有关？ 3.高压喷射注浆法的施工原理？
三、高压喷射注浆法
实践证明，砂类土、黏性土、黄土和淤泥都可以进行喷射加固， 但对于直径过大的砾石、砾石含量过多及含有大量纤维质的腐殖土， 喷射质量较差，有时甚至不如静压注浆的加固效果。当地下水的流速 过大，喷射浆液无法在注浆管周围凝固时，也不宜采用高压喷射注浆 法。
四、浆液灌注胶结法
浆液灌注胶结法是指利用一般的液压、气压或电化学法，通过注 浆管把浆液注入地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式进入土颗粒 间的孔隙中或岩石裂隙中，经过一定时间后，将原来松散的土粒或裂 隙胶结成整体，形成一个强度大、防渗性能高及化学稳定性良好的固 结体，以改善地基土的物理和力学性质的方法。
11-深层搅拌桩法解析
（4）固化剂：不同品种 、不同标号水泥。水泥出厂日期≤3个月。 （5）水泥掺入比：7%、10%、12%、14%、15%、18%、20%、等。
aw （%）=（掺加的水泥量/被加固软土的天然湿重） 100%
目前水泥掺量一般为180～250kg/m3。常用的掺入比为7%～20%。
石灰固化剂适用于粘土颗粒含量大于20%，粉粒及粘粒含量之和大于 35%，粘土的塑性指数大于10，液性指数大于0.7，土的pH值为4～8，有 机质含量小于11%，土的天然含水量大于30%的偏酸性的土质加固。
水泥土加固体的形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。 水泥土加固体可以与加固体之间的土体共同构成具有较高竖向承载力 的复合地基，也可以用于基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕。
a）水泥土的应力-应变关系
qu/kPa
2000
1500 凝期1个月
1000 500
0 3 5 7 10 15 18 20
aw/%
b）水泥掺入比与强度关系
影响水泥土抗压强度的因素主要有：
水泥掺入比； 龄期； 水泥标号； 土样含水量； 土样有机质含量； 外掺剂； 养护方法；
为了降低造价，对承重搅拌桩试块国内外都取90d龄期为标准龄期；对 起支挡作用承受水平荷载的搅拌桩，水泥土强度标准取28d为标准龄期。
2）试验方法
①在桩身不同部位切取试件，作室内、外试块强度之间关系的比较 试验，或进行单轴抗压强度试验，确定桩体力学性能。
②单桩承载力试验和桩土复合地基承载力试验。 3）试验结果
①正常情况下：
fcuf 0.2 ~ 0.5 fcuk
②单桩和复合地基承载力设计值取s/b（ 或s/d）=0.01所对应的荷载。 ③桩的极限承载力与承载力的匹配是保证加固质量的关键。
深层水泥搅拌桩施工工法
深层水泥搅拌桩施工工法一、前言深层水泥搅拌桩施工工法是一种应用广泛的基础工法，其以水泥混凝土为桩身，采用搅拌方式进行灌注加固。
本文将从工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例几个方面进行介绍，以期能够为读者提供足够的知识和指导。
二、工法特点深层水泥搅拌桩具有以下特点：1、施工效率高：不需要挖掘深基础，减少了工期。
通过搅拌方式进行灌注，施工速度快，可大幅度提高施工效率。
2、加固效果明显：采用水泥混凝土灌注，可以形成一个坚固的钻孔井壁，提高地基的承载力和稳定性。
3、适应性强：可以适应各种地质环境，包括软土、黏土、砂土和岩石等地基条件。
4、构造简单：可根据工程设计要求和现场实际情况，调整施工孔径、桩长和桩距等参数。
5、成本低：相对于传统的灌注桩等其他基础工法来说，深层水泥搅拌桩施工成本较低。
6、井底气体处理：搅拌灌注过程中会产生大量污水和气体，一些公司采用环保水平较低的建设方案进行搅拌灌注施工，这时需要使用气体处理器等设备进行气体污染的减排。
三、适应范围深层水泥搅拌桩适用于各类建筑工程，特别是在地基条件差、土壤非常薄弱或大荷载下施工的地基加固工程，如大型厂房、高层建筑和桥梁等结构。
四、工艺原理深层水泥搅拌桩施工工艺原理是把用水泥、砂、石子等材料混合起来，在制作好桩身后灌注桩孔中，利用静水压力形成一个垂直于地面的圆柱形孔体。
当桩孔填满水泥砂石时，利用搅拌机把桩身搅拌成碎石水泥混凝土，同时旋转桩机缓慢起重并缓慢下降，使桩身在搅拌过程中缓慢拔出，并达到密实度和压实度的要求，形成一根牢固、坚实的水泥搅拌桩。
五、施工工艺深层水泥搅拌桩施工一般分为以下几个阶段：1、钻进阶段：确定钻孔位置，用旋转钻机进行初始孔洞钻进。
2、清凿阶段：明确孔深后，在孔口附近进行双重清洗，同时组织人员进入井下进行清洗；高压水枪清理孔洞壁和井底。
3、灌注阶段：完成清洗后，在搅拌站制备好硬化级别的混凝土，采用灌注方式进行灌注。
地基处理深层搅拌法课件
第二节 加固机理
(一)水泥的水解水化反应
⑴硅酸三钙：在水泥中含量最高(50％)，是 决定强度的主要因素。
⑵硅酸二钙：在水泥中含量较高(25%)，它 主要产生后期强度。
⑶铝酸三钙：占水泥总量的10％左右，水 化速度最快，促进早凝。
地基处理-深层搅拌法课件
第二节 加固机理
(一)水泥的水解水化反应
地基处理-深层搅拌法ຫໍສະໝຸດ 件第二节 加固机理(二)粘土颗粒与水泥水化物的作用
2.硬凝反应 在碱性环境下，溶液中析出大量的钙 离子，与二氧化硅或三氧化铝产生化学 反应，生成不溶于水的铝酸钙等结晶水 化物。在水中和空气中逐渐硬化，提高 水泥强度，使水泥具有足够的水稳定性。
地基处理-深层搅拌法课件
第二节 加固机理
(3)渗透系数
水泥掺入比越大，地龄基处理期-深层越搅拌长法课，件 渗透系数越小。
第三节 物理力学性能
三、水泥土的力学性质
(1)无侧限抗压强度的影响因素 (2)抗拉强度 (3)抗剪强度 (4)变形模量、压缩系数和压缩模量
地基处理-深层搅拌法课件
第三节 物理力学性能
三、水泥土的力学性质
1)无侧限抗压强度及其影响因素
地基处理-深层搅拌法课件
第二节 加固机理
分类 按固化剂的不同分为水泥系与石灰系 按灌注材料状态分为湿法与干法 以水泥作固化剂，配石膏、粉煤灰、
木质素磺酸钙等为外掺剂的深层水泥 搅拌桩是深层软土地基工程中常用的 桩基形式之一。
地基处理-深层搅拌法课件
地基处理-深层搅拌法课件
第二节 加固机理
水泥土的强度机理主要有两个方面 的作用：
主要特点
⑴基本不存在挤土效应，对周围地基扰 动小；
深层搅拌桩施工工艺讲解
16
返回
17
返回
18
返回
19
返回
20
四.施工工艺
Ⅰ、施工工艺流程
桩机对位
搅拌下沉
提升喷浆
复搅下沉
提升复喷
桩机对位
A套工艺流程
预搅喷浆下沉
提升喷浆
复搅喷浆下沉
提升复喷
B套工艺流程
返回
21
Ⅱ、施工程序及工艺要求
通常依据招标文件及设计图纸说明要求，水泥深 层搅拌桩设计参数为：水泥为矿渣硅酸盐或普通硅 酸盐32.5，单轴和双轴搅拌桩的水灰比 为0.45~0.55， 三轴搅拌桩的水灰比为1.0~1.5。针对地下水具有腐 蚀性的地区（例如滨海新区）需要掺入增强剂，以 提高桩身强度和抗腐蚀性。设计增强剂掺量以4#热 源厂为例：石膏2%，减水剂掺量木质素酸钙0.2% 。 为保证施工质量应严格按照下列程序施工。
返回
22
1.按工程项目设计说明中要求，由项目部下单制 备水泥浆，保证浆液均匀，悬浮性好，防止离析。 2.桩机就位：桩位偏差≤2cm,钻头中心对准桩位， 垂直度应符合要求（≤1%）。场地上部为人工回 填土，为保证桩体强度可在桩头下3米范围内复搅 复喷一次。 3.沉桩至设计深度后，开始喷注水泥浆，待浆体 喷至孔底后进行倒转提升，搅拌喷浆。
返回
8
单轴加固土体截面照片
返回
9
返回
10
返回
11
2、双轴搅拌机：
以江苏江阴生产的SJB- Ⅱ型的双轴搅拌桩机为例机 身高度为24m，动力头高度为3.2m，处理深度通过 技术改良可以达到21m，机身长度10m，宽度9m， 机械行走系统采用滚管滑动，移动缓慢，且机械占 地面积较大。动力头的转速为45转/min，对比单轴 机械土体搅拌均匀程度较差，施工速度慢。 但由于是双头同时工作，组间咬合效果较好，因此 更加适用于基坑止水帷幕施工。
深层搅拌桩的简介、施工方法及施工方案
.深层搅拌桩的简介、施工方法及施工方案目录目录2第一章深层搅拌桩简介31.1深层搅拌桩简介31.2深层搅拌桩施工工艺简述3第二章深层搅拌桩施工工法62.1深层搅拌桩的原理与基天性能62.2施工机械72.3劳动组织82.4施工注意事项92.5加固质量和成效的查验9第三章深层搅拌桩施工方案103.1施工组织部署103.2施工准备工作123.3施工方法及工艺133.4搅拌桩施工控制153.5质量查验163.6雨天施工工作安排173.7质量保证举措173.8工期保证举措183.9文明施工保证举措193.10 施工安全保证举措19第一章深层搅拌桩简介1.1 深层搅拌桩简介深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂，经过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强迫拌和，使软基硬结而提高地基强度。
该方法合用于[软基办理，效果明显，办理后可成桩、墙等。
深层水泥搅拌桩合用于办理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土。
当用于办理泥炭土或地下水拥有侵害性时，应经过试验确立其合用性。
冬天施工时应注意低温对办理成效的影响。
1.2 深层搅拌桩施工工艺简述（1）施工前的准备工作应在施工前达成以下准备工作：搞好场所的三通（路通、水通、电通）一平（消除施工现场的阻碍物），查清地下管线的地点及确立架空电线的地点、高度；放线：按设计图纸放线，正确立出各搅拌桩的地点；搅拌桩桩位应每隔 5 根桩采纳竹片或板条进行现场定位。
依据需要变动原设计地点的，需获得设计、监理等的赞同后，方可履行；作好施工准备，包含供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备搁置地点、运输通道等。
所需资料应提早进场，水泥及外加剂一定有出厂合格证，水泥一定送试验室查验合格后方能使用。
（2）施工流程深层搅拌桩施工按以下步骤进行：.搅拌桩机制备水泥浆预搅下沉提高喷浆搅拌重复上、下搅拌冲洗下一根桩移位深层搅拌桩施工流程图（3）成桩工艺a)搅拌桩机： PH-5 系列深层搅拌桩机及相应的协助设备（灰浆泵、灰浆搅拌机等）。
搅拌桩地基处理
地基处理——深层搅拌法1 深层搅拌法适于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120KPa的粘性土等地基。
当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性，冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。
2 工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成，软土层的分布围、含水量和有机质含量，地下水的侵蚀性质等。
3. 深层搅拌设计前必须进展室加固试验，针对现场地基土的性质，选择适宜的固化剂及外掺剂，为设计提供各种配比的强度参数。
加固土强度标准值宜取90d龄期试块的无侧限抗压强度。
设计1.深层搅拌法处理软土的固化剂可选用水泥，也可选用其它有效的固化材料。
固化剂的掺入量宜为被加固土重的7%～15% 。
外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节约水泥等性能的材料，但应防止污染环境。
2.搅拌桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基荷载试验确定，也可按下式计算：fsp,k=m·Rkd/Ap + β·(1-m)fs,k (1)式中fsp,k ——复合地基的承载力标准值；m——面积置换率；Ap——桩的截面积；fs,k ——桩间天然地基土承载力标准值；β——桩间土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取0.5～1.0，当桩端土为硬土时，可取0.1～0.4，当不考虑桩间土的作用时，可取0；Rkd ——单桩竖向承载力标准值，应通过现场单桩荷载试验确定。
单桩竖向承载力标准值也可按以下二式计算，取其中较小值：Rkd =ηfcu,kAp Rkd=qsUpl + αApqp式中fcu,k ——与搅拌桩身加固土配比一样的室加固土试块〔边长为70.7mm的立方体，也可采用边长为50mm的立方体〕的无侧限抗压强度平均值；η——强度折减系数，可取0.35～0.50；qs——桩周土的平均摩擦力，对淤泥可取5～8KPa，对淤泥质土可取8～12KPa，对粘性土可取12～15KPa；Up——桩周长；l——桩长；qp——桩端天然地基土的承载力标准值，可按国家标准"建筑地基根底设计规"GBJ7-89第三章第二节的有关规定确定；α——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4～0.6。
实例分析深层搅拌桩地基加固技术
实例分析深层搅拌桩地基加固技术一、工程与地质概况该工程为某工业厂房，总面积约2107m2。
据岩土工程勘察报告，地基土为厚度较大的软土层，为提高软土地基的承载力和减少沉降量，充分发挥该厂有限的厂区地坪，经过多方案比较后，决定采用桩直径Φ500间距1000mm长8m的深层搅拌桩加固软土地基，其场地需要回填约7.48m，地基土层分布分别为：（1）层含碎石粉质粘土，地基承载力特征值fak=140kPa；（2）层碎石混粉质粘土，地基承载力特征值fak=300kPa。
（3）层全风化花岗岩，地基承载力特征值fak=200kPa。
以下均为花岗岩。
二、深层搅拌桩桩的基本原理深层搅拌桩加固软土地基的基本原理：基于水泥加固土的物理化学反应过程。
它与混凝土的硬化机理有所不同，混凝土的硬化主要是水泥在粗填充料中进行水解和水化作用，所以凝结速度较快。
而在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介质土的围绕下进行的，所以硬化速度缓慢且作用复杂，因此水泥加固土强度的增长过程也较混凝土缓慢。
三、深层搅拌法的设计1、水泥选择为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比0.50～0.55，水泥掺入比（掺加的水泥重量和软土湿土重量之比）αw=15%，根据《特种结构地基基础工程手册》可知：fcu=1.35MPa；由于地基持力层位于（1）层含碎石粉质粘土，地基承载力特征值较大，桩长较大，回填深度较大，预估单桩竖向承载力特征值由桩身材料强度确定控制。
由《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012中可得：Ra=μfcu Ap=0.3x1.35x2502x3.142/1000=79.53kN；μ=0.3，fcu=1.35MPa，Ap= 2502x3.142=196375mm2 。
2、复合地基承载力特征值预估根据临近项目分层压实处理场地经验，分层压实且待90天后场地地基承载力特征值≥90kPa，根据《建筑地基处理技术规范》可知：fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk=0.196x79.53/（0.196375）+0.80（1-0.196）x90=79.4+57.9=137.3 kPa，计算得m= Ap/A=196375/10002=19.6%。
深层搅拌桩复合地基
深层搅拌桩复合地基1一般规定1.1深层搅拌桩是适用于加固饱和黏性土和粉土等地基的一种较常用的地基加固方法。
它是利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械，就地边钻进搅拌、边向软土中喷射浆液或雾状粉体，将软土固化成为具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，提高地基稳定性，增大加固土体变形模量。
以深层搅拌桩与桩间土构成复合地基。
根据施工方法的不同，它可分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法两种。
前者是用固化剂浆液和地基土搅拌，后者是用固化剂粉体和地基土搅拌。
水泥浆搅拌法是美国在第二次世界大战后研制成功的，称为Mixed-in-Place Pile（简称MIP法），当时桩径为0.30m～0.40m，桩长为10m～12m。
1953年日本引进此法，1967年日本港湾技术研究所土工部研制石灰搅拌施工机械，1974年起又研制水泥搅拌固化法Clay Mixing Consolidation（简称CMC工法），并接连开发出机械规格和施工效率各异的搅拌机械。
这些机械都具有偶数个搅拌轴（二轴、四轴、六轴、八轴），搅拌叶片的直径最大可达1.25m，一次加固面积达9.50m2。
目前，日本有海上和陆上两种施工机械。
陆上的机械为双轴搅拌机，成孔直径为1000mm，最大钻深达40m。
而海上施工机械有多种类型，成孔的最大直径为2000mm，最多的搅拌轴有8根（2×4，即一次成孔8个），最大的钻孔深度为70m（自水面向下算起）。
1978年，国内开始研究并于年底制造出我国第一台SJB-1型双搅拌轴中心管输浆的搅拌机械，1980年初在上海软土地基加固工程中首次获得成功。
1980年开发了单搅拌轴和叶片输浆型搅拌机，1981年开发了我国第一代深层水泥拌和船。
该机双头拌和，叶片直径达1.2m，间距可自行调控，施工中各项参数可监控。
1992年首次试制成搅拌斜桩的机械，最大加固深度达26m，最大斜度为19.6°。
2002年为配合SMW工法上海又研制出两种三轴钻孔搅拌机（ZKD65-3型和ZKD85-3型），钻孔深度达27m～30m，钻孔直径为650mm～850mm。
建筑工程中深层搅拌桩的施工技术分析
建筑工程中深层搅拌桩的施工技术分析摘要：近年来，随着国民经济发展水平不断提高，建筑工程建设规模也在逐渐扩大，对施工质量提出了更高要求。
地基作为建筑工程重要构成部分，其承载能力直接影响着建筑工程的安全性及使用年限。
因此，必须根据工程实际情况，选取相应施工技术，从整体上提高建筑工程稳定性。
关键词：深层搅拌桩技术；建筑工程；质量控制引言地基对于建筑工程而言极为关键，会对建筑工程的施工质量是否能够达标具有显著的影响，岂会令建筑工程出现安全问题，从而危害到人们的生活。
我国对于建筑工程的地基处理方面，使用最为普遍的技术则为深层搅拌桩技术，这一技术在建筑工程建设中获得了良好的成效，可是还需加强品质的掌控，如此才可以保障地基处理能够更为合理、更加有效，才可以保障建筑工程完美无缺。
1 深层搅拌桩桩的基本原理深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机械将地基土与水泥、石灰等固化剂就地强制搅拌在一起，使固化剂和软土之间产生一系列的物理化学反应，硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的复合优质地基。
沿深度方向形成的圆柱体，为深层搅拌桩。
因此，该法也称为深层搅拌桩加固方法。
深层搅拌桩加固软土地基的基本原理是：基于水泥加固土的物理化学反应过程。
它与混凝土的硬化机理有所不同，混凝土的硬化主要是水泥在粗填充料中进行水解和水化作用，所以凝结速度较快。
在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介质土的围绕下进行的，所以硬化速度缓慢且作用复杂。
因此，水泥加固土强度的增长过程也较混凝土缓慢。
2 深层搅拌桩技术施工工艺分析2.1前期准备（1）施工机械及材料准备深层搅拌桩技术施工过程中所需主要机械设备为搅拌机，施工单位必须充分了解建筑工程实际水文地质条件，确定设备规格及数量，避免出现设备闲置现象。
待设备进入现场之后，由操作人员调试各项参数性能，防止后期施工中出现机械故障，影响正常进度。
其次是施工材料准备，水泥、外加剂等材料必须进行质量验收，若存在性能达不到施工要求的材料，禁止应用在施工之中。
软土地基处理深层水泥搅拌桩施工技术分析
软土地基处理深层水泥搅拌桩施工技术分析摘要：通过深层水泥搅拌法处理软土地基在我国已经有较长时间的历史，近年来随着时代与科技的发展，深层水泥搅拌桩施工法在各种高速公路、铁路、市政道路等建设上的应用越来越广泛。
虽然深层水泥搅拌施工法在我国的应用时间长、普及面广、技术非常成熟，但是在实际的施工过程依旧会由于多种设备简陋、工艺流程不规范的一系列因素导致工程建设质量差，甚至是事故发生的情况。
相关部门与施工单位必须要对此给予足够的重视，应积极采取多种优化策略措施，不断强化软深层水泥搅拌桩施工的质量控制水平，从而保障软土地基处理效率与质量。
关键词：软土地基；搅拌桩；施工技术1 搅拌桩施工前期准备一方面，在进行软土地基的处理过程中，首先应当选择较为平整的场地，明确搅拌桩的具体位置，并且及时处理场地存在的障碍物，例如，垃圾、树木等等，如果场地中存在低洼处，则应当采用一定的手段措施抽干其中的水分并且清理淤泥垃圾等等，其后再运用粘性土进行回填夯实。
另一方面，在工程开展之前相关施工人员应当对场地内的各种管线进行有效保护，确保排水系统能够正常运行，为工程项目的有序开展奠定良好的基础。
针对搅拌桩而言，还应当在其采购验收进场之后及时进行机械功能的检查。
2 试桩大多数工程项目在施工过程中采用的水泥均是PO42.5型号的水泥，进过严格的管控和检查才能投入项目使用。
从一定意义上来讲，试桩从本质上是为了衡量水泥的具体数量，所需的泵送压力及具体的传送速度等等，通过这样的方式为水泥的搅拌提供相应的基础。
根据调查研究我们可以看出，通常项目施工中会设置5-6根左右的试桩，并且这样的试桩具有一定的代表性和典型性，水泥产量应当保持在20%左右。
试桩后的28天就能对单桩的承受能力、地基的承受能力及强度进行有效的测试分析，通过对结果的分析运用四次搅拌、二次喷浆的方式明确具体参数数据。
3 软土地基深层水泥搅拌桩施工的具体流程3.1 桩位放样从一定意义上来讲，工程项目的现场施工均应当按照图纸设计要求进行开展推进，科学合理地设置控制桩，并且以此明确搅拌桩的对应位置，与此同时，利用竹签进行定位标注，做好前期的桩位放样工作。
地基处理之深层搅拌法
深层搅拌分类
别 主要特点 喷射水泥浆或雾状粉体
石灰粉体深层搅拌法（石灰柱法） 喷射雾状石灰粉体 浆液喷射深层搅拌法 固化剂材料形态 粉体喷射深层搅拌法 喷射水泥浆 喷射雾状 石灰 粉或水泥 粉 体、石灰水泥混合粉体
1
深层搅拌法适用于加固软弱地基，它所形成的固结体可提高软 土地基的承载力，减少沉降量，还可用来提高边坡的稳定性， 一般应用于以下方面： （1）作为建筑物或构筑物的地基； （2）进行大面积地基加固、防止码头岸壁的滑动，深基坑开挖 挡土，抗隆起； （3）加固道路、桥涵； （4）作为地下防渗墙，阻止地下水渗透。 其主要特点如下：
8
（一）水泥的水解和水化反应 普通硅酸盐水泥主要是由氧化钙、二氧 化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫 组成，由这些不同的矿物分别组成了不同的 水泥矿物：硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、 铁铝酸四钙、硫酸钙等。用水泥加固软土时， 水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生 反应，生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝 酸钙及含水铁酸钙等化合物。
4
3、规定
• （1）确定处理方案前应搜集拟处理区域内详尽的 岩土工程资料。尤其是填土层的厚度和组成；软 土层的分布范围、分层情况；地下水位及 pH值； 土的含水量、塑性指数和有机质含量等。 • （2）设计前应进行拟处理土的室内配比试验。针 对现场拟处理的最弱层软土的性质，选择合适的 固化剂、外掺剂及其掺量，为设计提供各种龄期、 各种配比的强度参数。对竖向承载的水泥土强度 宜取 90d龄期试块的立方体抗压强度平均值；对承 受水平荷载的水泥土强度宜取 28d龄期试块的立方 体抗压强度平均值。
22
23
24
⑥外掺剂： 外掺剂对水泥土强度有不同的影响,如木质素磺酸钙主 要起减水作用,石膏、三乙醇胺对水泥土强度起增强作用, 而增强的效果因土样和掺入比不同而有所差别。 一般早强剂选用三乙醇胺、氯化钙、碳酸钠或水玻璃 等,掺入量分别取水泥质量的0.05%、0.2%、0.5%、2%； 减水剂可选用木质素磺酸钙,一般掺入量宜取水泥质量的 0.2%,石膏兼有缓和早强双重作用,加入少量石膏,有利于 提高强度,减少水泥用量。当石膏掺量为3%时,养护28d的 强度与不掺石膏相比可大幅度提高,见表10.2-3。 在水泥中掺入适量粉煤灰，也可使水泥土强度有所增 强，见表10.2-4。
特殊过程培训讲义-深层搅拌桩讲义
首先，很高兴与在座的各位聚集一起，有机会互相学习。
现在的劳动力需要是一专多能的技术人才，你们都是一线施工的技术骨干，公司这一次把你们从不同的工地召集到扬州来，说明公司对大家的信任，我希望在这短短的几天学习时间里，能够使大家学有所获，进一步提高自己的理论水平和实际施工能力。
同时，我也希望大家能把施工中出现的一些不易解决或是经常出现，一直没有得到很好解决的问题提出来，我们大家共同讨论来解决。
今天我们就深层搅拌桩与大家共同讨论一下。
深层搅拌桩施工技术1、概述水泥土搅拌加固地基有湿法和干法两种，湿法俗称深层搅拌桩法，干法俗称粉喷桩法。
水泥土加固地基适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、粉质粘土、砂土、地基承载力不大于120MPa的粘性土和粉性土等地基。
原理是利用水泥为固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌，以达到提高地基承载力的目的。
2、配臵的机械设备深层搅拌机配套的机械设备有：深层搅拌机（SJB型），主机即动力头为单头、双头，配备的有单轴、双轴、多轴；搅拌筒（容积200L）；灰浆泵/压浆泵（HB6-3型柱塞式）；调速卷扬机；流量计。
定位卡具。
3、施工前的准备工作（1）现场“三通一平”，即通水、通电、通路，场地平整。
（2）认识研究了解施工区的地质报告（3）钻取工程桩场地最差土层，根据设计所提供的掺入比进行室内配合比试验，水泥试验和水质试验。
（4）编制试桩方案和计划。
（5）对所有参加施工的人员进行技术交底、安全交底和岗前就业培训。
（6）施工前对机械设备的紧固件、钢丝绳、电器设备、线路、管路、枕木、滚管行走路基的稳固性等进行安全检查，确保上述所有项目都无安全隐患后才允许进入正式施工。
4、试桩根据室内水泥土试配结果，选择水泥掺入比，再根据地质条件及有关规范确定的水灰比，拌制水泥浆，选择适宜的钻进速度进行试桩参数的确定。
各种土层钻进速度表表中各土质钻进速度仅供参考，刀排应根据具体土质，采用不同厚度、不同角度的刀排。
深层搅拌桩支护详解
深层搅拌桩支护详解深层搅拌桩是加固软土地基的纯粹新方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，以使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。
二次大战后，美国首先研制了石材就地搅拌桩（MIP），桩径0.3～0.4m，长度10～12m。
50年代引入日本，1974年由日本港湾技术研究所等合作研制成功切割水泥搅拌固化法（CMC法）。
1977年国内由冶金部建筑研究总院和开始水运规划设计院交通部进行深层搅拌室内法的室内试验和机械试验机工作。
1978年初制造出国内第一台SIR—1型双轴搅拌机。
1980年机械施工公司等首先改制成单轴深层搅拌机。
1983年铁道部第四勘测设计院等开始进行研究喷射搅拌法加固的试验粉体。
1990年日本大玻防水建设社研制开发了一种新的搅拌施工工艺RR工法，施工时搅拌头上下、左右、旋转翻滚成桩，一次成桩单元桩体直径高达2m。
深层搅拌法最适宜于各种成因的饱和软粘七，包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等。
加固深度从数米至50～60m，国内最大深度可达15～18m。
一般认为含有高岭石、多水高岭石与蒙脱石等粘土矿物的软土修整效果较好;含有伊里石、氯化物等黏性土以及有机质含量高、酸碱度（pH值）较低的渗透性粘性土的加固效果较差。
上海地区5～7m开挖深度的基坑，其挡土结构桩光景多采用钢板桩。
由于钢板桩打桩、拔桩时，施工噪声大、振动大、对土体扰动大，工程施工时产生较大的变形，隔水性能差，周围建筑物及地下管线会引起较大的沉降与地下街位移。
我国宝钢工程在80年代初开始应用搅拌桩代替钢板桩作支护结构获得成功。
亚洲各国多采用格栅形式，即重力坝式挡墙。
这种支挡结构中不透水，不设支撑，使基坑能在敞开的条件下开挖，而使用的材料却仅水泥而已，因此具有较强的经济效益，深受欢迎。
近几年来被广泛用作5～7m深基坑围护结构。
深层搅拌桩处理地基
深层搅拌桩处理地基1、施工参数桩体搅拌的均匀性是决定搅拌桩成桩质量的重要施工因素。
因为搅拌桩的承载力与其桩身强度有很大关系，而桩身强度在很大程度上取决于搅拌的均匀程度。
因此，搅拌桩的施工应严格按照施工规范及本施工方案进行，以保证成桩质量。
按照施工规范要求，结合类似工程的成功经验，本工程搅拌桩的施工参数如下：（1）水泥掺和比：软基处理：设计要求水泥掺入量为18%，水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥；（2）搅拌喷浆提升速度：<0.8m/min；（3）复搅次数：四搅四喷。
（4）要求单桩承载特征值为≥190KN。
（5）桩顶标高应出基础垫层面，桩底标高应根据地质剖面确定，桩须尖进入持力层≥0.5m，桩顶进入管内底标高为500mm，桩尖持力层须为特征值≥150kpa的土层，沿线桩体最大长度约12.0米，最小桩长约4.0米。
2、施工准备（1）依据地质勘察资料进行室内水泥土配合比试验，结合设计要求，选择最佳水灰比、水泥掺入比、外加剂品种及渗量，确定搅拌工艺。
深层搅拌桩选用普通硅酸盐水泥作为固化剂，为了改善水泥土性质和桩体强度，可选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、氯化钙、硫酸钠等外加剂，还可掺人不同比例的粉煤灰。
（2）依据设计图纸，做好技术交底，做好现场平面布置，安排施工进度，布置水泥浆制备的灰浆池，有条件时将水泥浆制备系统安在流动挂车上，便于流动供应，采用泵送浇筑时，泵送距离小于50m为宜。
（3）清理施工现场地下、地面及空中障碍物，以利施工安全。
（4）测量放线，准确定出每一个桩位。
（5）深层搅拌机采用符合设计要求类型的搅拌机，配置相应的起吊设备及导向、量测、固化剂制备等系统。
3、施工工艺流程图（见下图）4、施工方法（1）定位对中：起重机悬吊深层搅拌机到指定桩位，对中。
当地面起伏不平时，应调整塔架丝杆或平台基座，使搅拌轴保持垂直。
一般对中误差不宜超过1cm，搅拌轴垂直度偏差不超过1%。
（2）预搅下沉：启动深层搅拌机电机，待搅拌头转速正常后放松起吊钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅拌边下沉。
软基处理方法-深层搅拌法
外掺剂：石膏、磷石膏、粉煤灰等。
设计与计算
2. 力学性质
2）其它强度：抗拉、抗剪、弹性模量也相应增大。 抗拉强度:在（0.15～0.25）qu之间。 抗剪强度:当水泥土qu=0.5～4MPa时，其粘聚力c在
100～1000kPa之间，其摩擦角在20～30之间。
变形特性:当qu=0.5～4.0MPa时，其50d后的变形模量 相当于（120～150）qu。
3）抗冻性：-15度以上，能保证强度。
设计与计算
设计参数的确定
固化剂选择 品种、外掺剂
平面布置、桩径
桩长、水泥掺入比、根数
设计参数
设计与计算
设计参数的确定
一、桩径、平面布置
等边三角形或方形布置， 可只在基础平面范围内布置 桩径——450、500、600mm
S
设计参数的确定
设计与计算
二、桩长、水泥掺入比
fspk·A
fsk·(A-A1)
G
qs·As
f·A1
f`fspk AGqsA sfsk (AA 1)f A 1
•下卧层地基强度验算
设计与计算
ffsp AG A SqsfsAA 1f
A 1
式中 —f —假想实体基础底面压力(kPa)； —— A 基础底面积(m2)； —G—假想实体基础的自重(kN)； —A—S 假想实体基础侧表面积(m2)； —q—s 假想实体基础侧表面平均摩阻力(kPa)； ——f s 假想实体基础边缘地基土的容许承载力(kPa)； —A—1 假想实体基础底面积(m2)； ——f 假想实体基础底面经修正后的地基容许承载力(kPa)
• 水泥土物理性质指标－重度、含水量 • 水泥土力学性质指标
• 无侧限抗压强度 • 抗拉强度 • 抗剪强度 • 变形模量 • 压缩系数和压缩模量