对深层搅拌桩常见问题的认识与处理

对深层搅拌桩常见问题的认识与处理

本文介绍了深层喷粉搅拌桩，由设计到施工、检测过程中常遇问题的处理办法。由其介绍了一种简易人工判断断桩的方法。结合仪器检测，大大提高了检测效率。

标签：深层喷粉搅拌桩；复合地基；完整性

1 深层搅拌桩地基在设计中应注意的问题

1.1 适用范围

深层搅拌复合地基主要适用于加固软弱地基，对地基承载力在100Kpa左右者，强度都有较大提高，过去的经验已证明，由于喷粉材料和含水率的不同，加固范围也就不同。粉喷材料为水泥粉时，可适用于砂质土、粘性土和腐植土；喷粉材料为水泥+掺料时，适用于塑性指数比较高的粘性土和腐植土。同时试验和实践也都证明，加固材料为水泥粉时，其强度最高，水泥浆液次之，生石灰更次之，熟石灰加矿渣粉时的强度最小。为此一般都采用了加水泥粉的作法，只是用水泥用量和置换率来调整复合地基的承载力。

用喷粉桩加固的地基土要有一定的含水率，不然水泥粉在土中就不能充分的完成水泥的水解和水化反应，离子交换的固化作用，硬凝反应和碳化反应。因此若地基土没有足够的含水率，应考虑适当加水或浸槽，否则可采用喷浆法。

喷粉桩一般采用直径为0.5m，加固深度宜为12m以内的桩。根据具体的工程地质情况，可采用不同的含灰比，桩长和置换率的调整来满足工程的要求。一般复合地基承载力标准值不宜大于200KPa，最好在120-180KPa之间。单桩承载力不宜大于150KN，水泥掺入比一般为10%-15%。

1.2 试验问题

加固土的室内试验必须在设计前完成，只有取得了有关设计参数后，复合地基才能进行估算设计。设计要求中必须注明所采用的水泥品种、标号、掺量（掺入比）水泥土规定龄期的强度、复合地基的承载力、地基允许变形值等技术指标。

喷粉桩不得只用小应变动测对其进行承载力或完整性的检测，最多只能作为参考，作为静载荷检测后的普查对照检查。因其刚度、硬度的连续性、完整性较差，不能象用小应变动测测定混凝土桩一样来测试它，否则是不准确的。

桩基设计完成后，在打工程桩之前，应在基槽外做不少于3根的试验桩，进行静载荷试验。这样既能检验桩和复合地基的承载力是否符合设计要求，也能检验机具性能和对施工工艺各项技术参数进行实际标定等。若发现桩和复合地基的承载力偏于保守或不足，可调整桩长或密度以免浪费或不足。地基处理完成后，

还应对复合地基做出必要的正式检验。

对桩作载荷检测时，桩身水泥土的龄期不得小于28天。按照规范要求采用轻便触探检测时必须在成桩后7天之内进行，若超过7天龄期就很难打入。有的过期后采用重力（63.5Kg）触探进行补探，这是不可取的。水泥土桩基本上属刚脆性桩体，若不太均匀又多呈层叠式，当水泥土有了相当的强度后，再用重力捶打桩身，其周围会出现裂缝，对桩身将会有损坏。若捶打桩心的盲区（桩心水泥很少）就不准确。这时最好采用抽芯取样法来测定桩身的完整性和强度。测定根数应按规范要求确定。

在对桩进行载荷检测前，最好先用人工捶打的方法普查一下断桩的情况。若断桩的情况较为分散，或很少有断桩出现。载荷检测时可首先选取一定比例的断桩进行检测，若其承载力仍能满足设计要求更好。（因为检测时主要是检测桩的垂直承载力，对于有些断桩断层距离很小，并且断层位置较深，这些桩检测结果往往基本上能满足承载力要求的。）若不能满足设计要求，应再选其周围的桩进行检测，然后算其平均值进行评估；若断桩较为集中而检测又不能满足设计要求时，应适当地进行补桩。

载荷检测采取复合地基和单桩相结合的方法为宜，即压单桩和单桩周围平均的天然地基土面积（即复合地基）就是复合地基所得的承载力与把直接压单桩的承载力再经过公式计算而得到的复合地基承载力相比，应基本相等，如差距较大，设计时应以直接压复合地基所得的承载力为准进行调整。

对桩进行检测的单位，应具有规定的资质，参与本工程地基处理的单位应避免进行检测。

1.3 桩的布置

桩的布置首先应根据拟采用的基础形式而定，一般多采用行列式、梅花式等，无论是片伐式基础或条式基础，其布置宽度都应大于基础底盘宽度，宽出数值应满足规范要求，确保建筑物基础在复合地基边缘处的正常传力。桩距一般由置换率来控制，以3倍桩直径左右为宜，但不小于2d。结合下部持力土层的埋深来确定桩长。桩的直径一般采用500mm。

在同一建筑物的软弱地基下，若持力层起伏变化较大，并且桩机很难钻进持力层，桩长的控制可按实际钻深控制，需作好记录，待桩作完后必须分批对桩进行载荷检测。不管桩身长短只要把其复合地基的承载力和沉降调整均匀为止，若持力層在同一深度或相差较小，桩长可取同一深度。

1.4 承载力的计算

目前人们通常采用的力学模型仍为复合地基模型，并且假定喷粉桩和桩间土在基础底面压力作用下，应力不扩散，桩顶和桩底的受荷面积相同，并等于基底面积，根据此假定加固后的地基应作如下验算：复合地基承载力验算、桩和桩间

土承载力的验算及总沉降量的计算，当喷粉桩的长度相同，下部较硬的持力层基本相同时也可不作总沉降量的计算；尽管下部持力层较（很）硬，但不在同一深度起伏较大时，应选几处差距较大点进行总沉降量的计算和比较，然后进行适当调整，若喷粉桩处理范围以下存在软弱下卧层时，也应进行下卧层强度的验算。

1.5 技术经济费用分析

处理软弱地基有多种方法，主要根据建筑场地地质情况，施工队伍对某种技术掌握的熟练程度等方面的因素，然后设计出两种以上方案进行比较，综合分析利弊，最后确定最佳方案。

2 喷粉桩复合地基的施工

2.1 对要加固处理的地基最好先把距建筑物基底500mm以上的表层土挖除平整后再行成桩。这样既减少了钻机钻碰障碍物的可能性，也减少了钻机的钻进深度，节省了费用，同时留下的0.5m厚土也可保护桩头的质量。

2.2 根据国内外有关资料介绍，喷粉桩水泥土的强度在搅拌两分钟时可获得最佳效果、时间再长，强度不会进一步提高，时间减少，强度很低。在桩端未抵达硬土层时，桩身的轴向应力自上而下逐渐减小，最大轴向应力位于桩顶2-3倍的桩直径范围内（根据这一原理设计时可采用变掺水泥量的方法）。这样一般的工程桩只复搅基础底板以下2-4m深的范围就可以了。一般在实施搅拌时，其步骤是：予搅下沉钻进，喷粉搅拌提升，重复搅拌下沉至复搅深度，重复搅拌提升至桩顶。这样复搅后的水泥粉与土混合的均匀度较好。桩的质量也好。如果把定量的水泥粉按7：3（或8：2）分两次进行喷搅效果会更好（即先喷搅70%，复搅时再喷30%）。

2.3 喷粉搅拌桩复合地基是隐蔽工程，施工中必须加强检验。检验内容主要有桩的深度，直径、平面位置、垂直度、桩身质量、桩头质量等，待地基处理完后，应当检验地基的承载力。检验方法有挖开取样、轻便触探、抽芯、载荷试验等，检验数量不少于桩总数的2%。

2.4 当基底下软弱土地基处于地下水以下时，予先挖槽深度在满足基底上500mm厚后，如果本层土能使打桩机正常施工，打桩可照常规施工，否则，可以在基底上留大于500mm厚土层，具体厚度视打桩能正常施工为宜。这样在打桩期间可不必排水。等基础施工时再排水即可。

参考文献

[1]机械工业部第六设计研究院.建筑结构设计手册[Z]1996.

[2]阎明礼.地基处理技术[Z].1996.

[3]曾国熙，等.地基处理手册[Z].1988.