浅谈水泥土挤密桩在地基处理中的应用

浅谈水泥土挤密桩在地基处理中的应用
实践证明，水泥土挤密桩加固地基在矸石土回填地基的加固中是
一种值得推广的方法。

本文将结合工程实例介绍水泥土挤密桩在矸石
土回填地基应用的工艺原理、施工技术要点及质量控制。

一、工程概况
机修车间、综采设备库、器材库联建、乳化液磅房及挡墙设计
±000标高为1053.30m。

根据设计要求，该回填土楼宇地基持力层为
矸石回填土，该层承载力低，不满足设计要求。

经阳泉新宇岩土工程
有限责任公司设计水泥土挤密桩对该建筑物比赛场地进行地基处理。

柱锤直径0.4m，成桩直径0.5m，桩间距1.2m×1.2m，桩体强度均为
4.5Mpa；机修车间设备器材库联室内居民区采用桩间距1.5m×1.5m，
基槽开挖至设计基底标高后，以柱锤冲扩挤密成桩，桩长7.0m，柱锤
冲扩夯实水泥土反嘴1940根，总桩长13580m。

夯实水泥土桩体采用1：5（水泥与土的体积通力协作比）水泥和土进行配合。

二、工艺原理
1、矸石土回填结构为杂色，松散、稍湿、成分以粉土和粉质粘土
为主，含有大量的砂岩、砂质泥岩及泥岩碎块和少量植物根系，是造
成沉降的主要原因。

水泥土挤密桩技术由于在施工过程中因冲击振动而对桩周围土体
充分扰动，使大空隙的回填土遭受重创现有结构受到破坏，且变得结
构紧密，从而大大提高了抗击湿陷和振陷的能力，减少了工后沉降。

2、在成桩过程中，桩间土也受到很大的侧向挤压力，同样被挤密
加过，形成了强制挤密区以及挤密影响区，提高了桩周土体模量，减
少地基整体压缩翻转。

3、采用较重夯锤，孔内加固原材料单位面积受到高动能、强夯击，使地基受到很高的预压应力，桩体强度高、模量大。

实践证明，处理
后的地基浸水和加载都不会产生明显的压缩变形。

三、施工工艺及技术要点
1、施工准备
（1）包括施工机具配置，劳动力组织，地基土和桩孔填料的试验。

主要设备：履带式打桩机锤重4.2T、夯填机具采用自落式重锤式夯实机，锤重＞400kg、小型装载机、自卸车各一台。

劳动力的组织：司机
4人、工人10人、工长1人。

（2）桩孔填料的试验得出最佳含水量，夯实水泥土桩体采用1：5（水泥与土的体积配合比）水泥和土成功进行配合。

（3）基础和桩孔放样，施工前对场地清理平整，测量放线确定基
础中所、边线和桩孔定位编号，桩孔服务中心可用直径20mm钢釺插入
土中20cm，拔出后灌入石灰定点。

2、成孔工艺
（1）机修车间设备器材库联建基础、氢氧化铵泵房及挡墙采用正
方形大闸布孔。

机修车间设备器材库室内地段采用梅花形布孔。

桩径
与桩距：柱锤直径0.4m，成桩直径0.5m，桩间距1.2m×1.2m，桩体强度均为4.5Mpa；机修车间设备器材库联室内地段桩间距1.5m×1.5m，
基槽开挖至设计基底标高后，以柱锤冲扩挤密成桩。

桩长：选择下部
第②三层碎石作为桩端持力层，根据场地杂填土班莱班县深度，桩长
7.0m。

（2）桩施工顺序需先圣埃卢瓦外排后里排，同排内应间隔1-2孔
进行；以免因共振挤压造成相邻振动孔缩孔或坍孔。

成孔后才应夯实
孔底，夯实次数不少于8击，并立即夯填水泥土。

缆线孔应分层回填
夯实，每次回填厚度为250-400mm。

采用提升式夯实机，夯实时一般落锤高度不小于2m，每层夯实不少于10锤。

（3）成桩后，整座整个处理范围内先从桩顶标高开始向下凿除
0.5m，而后铺设褥垫层，褥垫层材料采用三七灰土，且褥垫层压实系
数五层不得小于0.97。

3、桩孔填料
（1）根据工程要求及地基处理的目的确定夯实水泥土桩体1：5（水泥与土的体积配合比）水泥和土实施配合，土料中有机含量不得
超过5%，不得含有冻土层或膨胀土，使用时应过10～20mm筛，混合料含水量应满足土料的最优，其允许短期波动不得大于±2%，土料与水
泥应拌和均匀，当用机械搅拌时，搅拌时间不应少于1min，当用人工
搅拌时，搅拌和次数不应少于3遍，混合料拌和后应在2h内用于成桩。

（2）填料：分层夯填，夯填的落距和填料厚度根据现场试验确定，填料平均压实对数不小于0.97，最小压实系数不高于0.93。

4、施工质量控制
（1）桩孔及桩穿孔质量检验
水泥土挤密桩的桩数、排列尺寸、孔径、深度、填料质量及组织
协调比，必须符合设计要求或施工规范的规定。

施工前应对土及水泥
土的质量、桩孔放样位置等谈检查。

施工中会应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等做检查。

（2）成桩后，应及时抽样检验水泥土桩的质量；
夯填桩体的干密度质量检验应随机抽样检测，抽检的数量不应少
于总桩数的2%；检查桩的干密度、施工记录。

干密度的检验方法可在
24h采用取土样测定。

夯实水泥土桩地基竣工验收时，应检查成桩的质量及地基承载力
承载力，检验应采用复合地基载荷试验和单桩静载荷试验，每项单体
工程复合地基静载荷试验检验数量不应少于3点，单桩静载荷试验检
验数量不应少于桩总数的1%。

四、施工注意事项
1、在确定各种施工工艺前应进行成桩工艺、桩身材料配合比、地
基加固效果有关试验工作，以证实水泥土挤密桩方案的可行性并取得
合理施工参数。

2、松动层的预留：应在基顶标高总和预留0.5m—0.7m松动土层，待成孔和桩孔修补夯实结束后，将其挖除。

3、原材：土料中有机含量不得超过5%，不得换用挖出的砂土，土料中才不得含有砖块、瓦砾、生活垃圾、杂土、和粒径不得大于15mm，含水量应接近双料含水量；水泥为一般硅酸盐水泥，保证有效期内用到。

4、桩顶维护桩长不应小于0.5m—0.7m，该段应在做垫层前由人工清除，禁止使用挖掘机彻底清除桩头，基地标高以上0.5m宜采用人工
开挖，防止桩端头断裂。

五、结论
水泥土挤密桩广泛应用在地基处理及的路基中，不断提高了地基
承载力，复合地基承载力达到300kpa以上，达到控制工后沉降的最终
目标。