工程深厚软土地基处理中长短结合水泥搅拌桩的运用

工程深厚软土地基处理中长短结合水泥搅拌桩的运用

在工程建设过程中，经常遇到软土地基，将水泥搅拌桩运用到软土地基的处理中，不仅能够巩固软土地基，还可以加强软基土体的强度，提升地基的承受力。本文结合工程深厚软土地基特点，对工程的软土地基进行处理，介绍了本软土地基工程采用深层水泥搅拌桩处理软土地基工程的施工技术要点，仅供同行参考借鉴。

标签：软土地基地基处理水泥搅拌桩运用

1引言

内河两岸尤其是沿海地区，软土层比较深厚，要是采用常规的桩基础进行设计处理，就会导致桩数太多、桩距过密的现象发生，不仅使得工程造价增加，同时也严重影响了单桩承载力的发挥。而长短结合水泥搅拌桩在处理深厚软土地基上有着独特的优点，在实际工程中得到广泛应用。结果表明，使用此类处理方法使工程地基获得了较好的加固效果，同时也具有一定的经济优势。下面就此种桩型的设计与运用进行阐述。

2工程深厚软土地基处理中长短结合水泥搅拌桩的运用

在地基处理实际施工中，有时会遇工程深厚软土地基，建筑物要求的地基承载力比较高，而这种施工场地的土质有着极高的天然含水量，优越的压缩性能、较低的承载能力以及较少的腐殖质物质。这样的土质，如果按普通常规进行地基方案设计，一般很难达到建筑设计要求，即使是方案设计能够满足建筑设计要求，而实际施工后也很难达到设计要求，就是勉强达到设计要求，沉降量也比较大，施工效果不太好。为了解决这一问题，在此种类型的场地中设计夯实水泥土桩时，采用了长短桩相结合的设计理念，可以有效地解决这个问题，使施工后的复合地基从承载力到沉降量都能达到建筑设计要求，取得良好的的效果和效益。下面就此种桩型的设计与施工进行阐述。

2.1工程深厚软土地基的特点

软土包括淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土，这类土的具有缩性高、强度低、灵敏高性、透水性低、孔隙比大、天然含水量高等特点，这种地基土不能满足工程建设的需要，导致建筑物在建成后很久仍在沉降，有的地方甚至还产生不均匀沉降，影响建筑物的正常使用。

2.2水泥搅拌桩

水泥搅拌桩就是以水泥当作固化剂的使用主剂，是一种有效处理软土地基的形式，首先水泥被搅拌桩机喷入土体并且充分的搅拌，然后水泥会与土产生一系列的化学物理反应，软土发生硬结使得基础的强度提高。使用水泥土搅拌桩改造

的复合地基造价低廉、施工简单、质量容易控制，现已普遍应用于软弱土地基处理中。经过水泥搅拌桩进行处理过的软土基础，加固效果明显，很快就能投入使用。

2.3长短结合水泥搅拌桩的运用

用长短结合水泥土搅拌桩进行加固软土地基具有较大的技术、经济优势，尤其在内河两岸地区，软土层深厚。长短结合的水泥搅拌桩可充分发挥长短桩各自的优势，长短结合的水泥搅拌桩复合地基的受力机理如图1 所示。

2.3.1组合桩基础设计思想

水泥搅拌桩在地基的处理中，其短桩的主要作用是提高基础或承台持力层的土体强度，提高基础的承载力；长桩的主要作用是通过其深入深层良好土层，减少地基的沉降，以此来控制建筑物的沉降，在长短水泥搅拌桩组合成的桩基础中，其长桩要穿过浅层的持力层和软下卧层，最终位于深层压缩性比较小的持力层上，是利用长水泥搅拌桩把荷载传递到地基的深处，其目的是为了能够控制沉降，在长短结合水泥搅拌桩基础中长水泥搅拌桩除了要承担部分的荷载之外还要起减少及控制沉降的作用。因为控制沉降需要的长水泥搅拌桩数量要远少于常规的全长水泥桩基础中的长水泥桩数，所以，为了满足和常规全长水泥桩基础一样的承载力的安全度，以及长水泥桩数目减少而造成的承载力变小部分要相应数量的短水泥桩来提供，短水泥桩位于在浅层的持力层。这样，与传统的全长水泥桩基础先比，长短水泥搅拌桩组合的桩基础可以充分的利用和发挥出长桩控制沉降的能力，节省工程造价。

2.3.2长短桩相结合式的水泥土搅拌桩的理论依据

《建筑地基基础设计规范》中对长短桩相结合具有如下的定义和说明。“长短桩相结合：当地质条件复杂，同一建筑物座落在两类不同性质的地基土上时，可用3 m左右的短桩将相邻长桩连成壁状或格栅状，藉以调整和减少不均匀沉降量。”由此说明，对于软土较厚的软弱地基处理时，完全可以根据拟建物上部结构及荷载特点来设计悬桩式水泥土搅拌桩复合地基。短桩设计的目的主要是满足对地基承载力的要求，长桩设计的目的则主要是满足沉降变形的要求，不论是长桩短桩，皆可设计为悬桩。

2.3.3长短结合水泥搅拌桩的布置

此种类型桩最好采用正方形布置，短桩布在长桩正方形的中心，这样就形成了长短桩相互套在一起的图形布置。参见图2。

2.3.4长短结合水泥搅拌桩的施工

（1）施工顺序

首先施工长桩，长桩施工完毕后，再施工短桩，这种顺序是强调以长桩为主，短桩为辅的原理。

（2）施工流程

长短桩施工流程如图3所示。

（3）试桩

深层搅拌水泥桩有一定的适应性，为确保施工的科学性和加固

地基的有效性，施工以前应通过试桩确定其适应性即是否符合采用深层搅拌桩技术。通过试桩，确定满足设计量的各种设计参数

（4）长短结合水泥搅拌桩的质量控制

不管是长的水泥搅拌桩还是短的水泥搅拌桩，相对而言通常其成孔的深度和垂直度控制还是比较简单，但水泥搅拌桩的质量控制关环节键还是回填夯实，一旦此环节控制的不好，就会导致施工的质量无法保证。很大一个原因是很多的施工人员来源于施工单位在当地附近组织起来的农民工，结算采用的都是承包计件的方式，一旦要是跟不上管理的话，就会导致施工的质量控制措施形如空文，就会造成突击填料现象的发生。为防止发生这种突击填料现象的话，要控制夯实机上的人员在4～5人左右，4人是最好，这样的人数再通过背水泥、翻料、拌料、向粉碎机里投放混合料，最后向内投入粉碎后的混合料，形成匀速的操作，相对而言夯实的质量就会得到保证，如果人数5～6人的话，就会出现人多力量大，在利益的诱导下就会形成惯性的突击填料，不好管理，成桩速度会过快，质量无法保障。

2.3.5检验

施工完成后的工程桩应进行桩身完整性检验和竖向承载力检验。

水泥搅拌桩成桩后可进行轻便触探和标准贯入试验结合钻取芯样、分段取芯样做抗压强度试验评价桩身强度。水泥土搅拌桩复合地基承载力检验应进行单桩载荷试验和复合地基载荷试验

3结语

文章对水泥搅拌桩的施工质量进行介绍，并阐述了水泥搅拌桩深度变长度和变模量的长短桩地基处理技术结合了传统桩基的减沉优势和强度控制理论，采用沿深度变长度和变模量的长短结合布桩模式进行地基处理，避免了常规桩基设计的一些缺点，即可减少浅层的应力集中，又可减少深层的位移沉降，在保证处理效果的前提下，达到方案合理、节约资金、缩短工期的目的。也更符合外荷载作用下的地基应力场和位移场特性。