浅谈桩基础在地基处理中的应用

浅谈桩基础在地基处理中的应用

发表时间：2014-10-27T13:15:24.937Z 来源：《工程管理前沿》2014年第10期供稿作者：郭德山

[导读] 处理软弱地基的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定.

郭德山

（山东同力建设项目管理有限公司 255000）

摘要：软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基软弱地基是一种不良地基由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理

关键词：软弱地基粉喷桩灰土挤密桩

引言

处理软弱地基的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，减少基础的沉降和不均匀沉降目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，常见的是桩基处理，因此，在桩基处理方面做研究，本文着重介绍粉喷桩、灰土挤密桩在软地基处理中的应用

1 粉喷桩

1.1 原理、适用范围

水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌法和粉体喷射搅拌法粉喷桩属于粉体喷射搅拌法加固地基而成的桩，也叫加固土桩粉体喷射搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基粉喷桩适合于加固各种成因的饱和软粘土，常用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基当地基土的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的PH 值小于4 时，不宜采用干法冬期施工时，应注意负温对处理效果的影响

1.2 粉喷桩施工

1.2.1 施工准备

1)、材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求

(1)根据设计要求及施工现场情况，制定水泥的采购计划，并准备好存放地点，防止水泥受潮变质

(2)水泥进厂时,应检查产品标签、生产厂家、产品批号、生产日期等，并按批量、批号取样送检

2)、主要施工机具、设备

(1)深层(喷射)搅拌机

(2)粉体发送系统(干法)

(3)空气压缩机(干法)

3)、施工现场(作业条件)要求

(1)平整场地:做好“三通一平”，在拆迁场地施工前对桩位用钎探检查有无条石、块石，如有应及时挖掘清除

(2)放线定位:按设计要求进行现场测量放线，定出每一个桩位，做出醒目标记

(3)场地布置:现场表土较硬需采用注水预搅施工时，在场地四周要开挖排水沟，并设集水井送粉管路的水平长度不宜大于60m

(4)机械安装:做到牢固平稳，搅拌轴必须垂直(垂直度偏差不超过1%)桩位偏差不大于50mm，每一桩位均要做好相应的标志

(5)劳力组织:每一台班必须配技术负责人1 名，司机、拌浆工、供料工各2 名司浆工、管线工、起重工、钳工、电工、记录各1 名

4)、技术准备

(1)具备的资料:建设主管部门批准的工程建设项目文件、施工设计任务书、场地施工平面布置图、建筑设计和岩土工程勘察资料

(2)室内试验配比:由建设单位、设计单位和施工单位到现场采集土样，做水泥土的配比试验，选择最佳水泥掺入量，确定搅拌工艺

1.2.2、施工工艺

1)粉喷桩施工工艺流程:

2)操作工艺:

1)钻机定位:利用起重机或开动绞车将桩机移动到指定桩位为保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位偏差不大于50mm，导向架和搅拌轴应与地面垂直，垂直度的偏差不应超过1.5%

2)正转下沉:开启主空压机，打开送风管道，钻机正转下沉，风压控制在100～150kPa

3)反向转动:钻机钻进至设计深度，钻机换档，反向转动

4)换向旋转喷粉提升:开启副空压机，将料罐压力与送灰管压力调至正常，开阀喷粉并提升搅拌头提升至设计桩顶标高后停止喷粉，提升至地面，成桩完毕

5)移位:重复上述1)～4)步骤，进行下根桩施工

1.2.3、注意事项

1)喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪

2)搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过15mm

3)当搅拌头到达设计桩底以上1.5m 时，应立即开启喷粉机提前进行喷粉作业当搅拌头提升至地面下500mm 时，喷粉机应停止工作

4)成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌

1.3 质量标准

1)施工前应检查水泥及外掺剂的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度

2)在施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定检查重点是:水泥用量、桩长、搅拌

机头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等

3)粉喷桩桩质量标准应符合下表的规定粉喷桩桩质量标准

4)成品保护 (1)在施工完成后，应洒水养护桩头至少7d前沿理论2014 年10 期157

(2)桩头500mm 凿除及场地开挖应采用人工进行，以免机械开挖时损坏桩头

1.4 工程质量验收

1)竖向承载力水泥土搅拌桩复合地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验

2)载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28d 后进行检验数量为桩总数的0.5%～1%，且每一单项工程不应少于3点

3)水泥土搅拌桩的施工质量检验可采用以下方法:

(1)成桩7d 后，采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径检查量为施工总桩数的5%

(2)成桩后3d 内，可用轻便动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性检验数量为桩总数的1%，且不少于3 根 4)经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时，应在成桩28d后，用双管单动取样器钻取芯样，做抗压强度检验，检验数量为桩总数的0.5%，且不少于3 根

5)对相邻桩搭接要求严格的工程，应在成桩15d 后，选取数根桩进行开挖,检查搭接情况

6)基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量,如不符合设计要求，应采取有效补强措施

2 灰土挤密桩

2.1 原理、适用范围

灰土挤密桩利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩，并与桩间土形成复合地基的一种地基处理方法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15m 当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法

2.2 灰土挤密桩施工

2.2.1 施工准备

1)材料、成品、半成品、构配件进场验收和复试要求

(1)因地制宜，选择夯填用土料，土料中有机质含量不得超过5%，不得含有冻土或膨胀土使用前应过筛，其粒径不得大于15mm

(2)用作灰土的消石灰应过筛，粒径不宜大于5mm，并不得夹有未熟化的生石灰块和含有过多的水分 2)主要施工机具、设备

(1)成孔机具:振动或锤击沉管灌注桩机，冲击钻机

(2)夯填机具:夯实机

3)施工作业条件

(1)回填土和消石灰满足要求

(2)开挖基槽时，应在桩顶设计标高以上预留覆盖土层，其厚度宜符合下列要求:

a 沉管（振动、锤击)成孔，宜为0.50～0.70m

b 冲击成孔，宜为1.20～1.50m

(3)成孔时，地基土宜接近最优（或塑限)含水量，当土的含水量低于12%时，宜对拟处理范围内的土层进行增湿，增湿土的含水量可按下式估算:

Q=vρd(wop-w)k

式中 Q——计算加水量（m3)；

v——拟加固土的总体积（m3)；

ρd——地基处理前土的平均干密度（t/m3)；

wop——土的最优含水量（%)，通过室内击实试验求得；

w——地基处理前土的平均含水量（%)；

k——损耗系数，可取1.05～1.10应于地基处理前4～6d，将用于增湿的水通过一定数量和深度的渗水孔，均匀地浸入拟处理范围内的土层中

4)技术准备

(1)施工前应具备下列资料:

a 建筑场地岩土工程勘察资料

b 建筑物基础设计图及挤密桩设计图；在设计图上进行桩位编号

c 建筑场地和邻近区域内的地上、地下管线及影响施工的障碍物等的调查资料

(2)现场取土检验，确定原位土的土质及含水量是否适宜于土或灰土挤密桩

(3)施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，以确定分层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求

(4)根据设计要求及现场施工条件编制施工方案

(5)对工人进行施工技术交底

2.2.2 施工工艺

1)工艺流程

土和灰土挤密桩复合地基的施工工艺流程如下

2)操作工艺

(1)成孔:

a 按设计要求、现有成孔设备、现场土质和周围环境等情况，选用沉管（振动、锤击)或冲击等方法