水泥搅拌桩在地基处理中应用分析论文

水泥搅拌桩在地基处理中的应用分析

摘要：水泥搅拌桩技术是以水泥作为同化剂的主要催化剂，利用特制的深层搅拌器械，将固化剂的浆液和粉体进行不断的搅拌混合，使软土充分混合硬结成具有整体性、水合稳定性。同时又有一定黏合强度的桩体的地基。本文对水泥搅拌桩技术在水利工程中的应用情况做简要介绍，并对水泥搅拌桩在水利工程施工过程中的质量控制做出探讨，有一定参考价值。

关键词：水利工程; 水泥搅拌桩; 质量控制

中图分类号：tv 文献标识码：a 文章编号：

0. 引言：利用水泥搅拌桩进行水利施工，有独特的优势，水泥搅拌桩的设备十分简单，施工也很方便，施工的周期较短，造价比其他方法都低，通常比灌注桩的施工方法要节省 30% ～ 50%。所以，近几年以来，水泥搅拌桩技术在水利工程中得到了广泛的推广与应用。水泥搅拌桩的复合地基在水利工程中的运用主要体现在提高地基土的承载能力和抗压强度。

1. 水利施工中的水泥搅拌桩技术应用

( 1) 在水利工程施工中，水泥搅拌技术被广泛的应用于复合地基的形成，作为地基处理的一种特殊方法，桩体与桩间土形成复合地基可以有效的提高地基承载能力，减少地基的变形。在进行地基处理时，水泥搅拌桩常常在加固淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土和其他软土等方面有着重要的作用。如上海、江苏、浙江、福建等沿海城市大坝、水力发电站、蓄水池等重要水利工程的地基处理。如

广东、上海、江苏、浙江、福建等地的自来水厂、污水厂、泵房、油罐的地基处理，以及浙江、福建、江苏等省近几年来建造的水厂、污水厂、水池大量采用搅拌桩地基处理，用量超过百万平方米。( 2) 用于水利工程的基坑工程中。水泥搅拌桩技术最初是用于加固软土地基，而在 20 世纪 80 年代末开始用于水利工程的基坑支护，这一应用在水利工程顺利实施之后，上海、江苏、浙江、福建等地的许多水利工程都采用了水泥搅拌桩作为水利工程的支护

结构。作为支护结构，水泥搅拌桩近几年来广泛用于深度不大于 5 m 的基坑，而且，大多采用格栅的形式，具有其他围护形式无法比拟的优势。

因为水泥土的挡土墙属于不透水的支护结构，所以，水泥土挡土墙既能够挡土又能够挡水。而水泥搅拌桩属于重力式结构，依靠本身的重量就可以抵抗侧向力保持稳定，不需要其他结构的支撑，也不需要过多的拉锚。基坑内面积较大，便于基坑内机械挖土和地下结构的施工，水泥搅拌桩在基坑的应用，使得基坑的施工简便快速，效率大大提高，而成本费用则大幅降低，所以，具有非常好的社会经济效益。水泥搅拌桩还是加固基坑被动区土体经济有效的技术措施，它能防止被动区土体破坏和管涌现象等。

( 3) 在水利工程中应用于防渗帷幕，水泥土的渗透系数通常都比原状土降低数倍以至几十倍，抗渗性能、抗渗功效大大提高。所以，通常在水利工程中，都将水泥土桩搭接施工组成连续的水泥土帷幕墙，并且在粉土、夹砂层、砂土地基的基坑防渗及堤坝防渗等

工程中得到越来越广泛的应用。

在水利工程中，水泥搅拌桩与水泥土桩的组合使用，收到了非常好的效果。近年来，水泥搅拌桩与水泥土桩的组合应用范围在不断地扩展，比如这对组合可以与其他类型的桩共同组成复合地基; 可以与其他材料结合组成复合支护型桩墙，如在水泥土桩中插入预制钢筋混凝土桩或角钢，与钻孔灌注桩、树根桩、土层锚杆等组成复合式支护结构，广泛用于深度大于 5 m的基坑支护。

2. 现场施工质量控制

2.1 工艺性试桩

在工程位置大面积施工之前，应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5 根），汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数：①满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程：场地平整→测量放样→桩机就位→制备水泥浆→第一次预搅下沉

→第一次提升喷浆搅拌→第二次搅拌喷浆下沉→第二次提升喷浆

搅拌→成桩结束。

2.2 制浆质量的控制

对于浆液的质量控制是很严格的，一定要按照事先设计好的比例进行拌制，拌制好的浆液不能够静止停放，应该进行不停的搅拌操作，以保证浆液的均匀。在浆液的停置时间上不宜过长也不可以有离析的现象，如果是超过两个小时以上的话，那么在使用的时候就要对标号进行降低；在将浆液倾倒在集料的过程中，要进行过滤程

序，以此来避免浆液内出现结块的现象，导致泵体的损坏。

2.3泵送浆液质量的控制

在对浆液进行输送前，一定要保证输送管路潮湿，这样的话，才可以进行顺畅的输送。在对浆液进行泵送的过程中，泵一定要保证有足够的压力和很强的稳定性，以此来保证供浆的连续性，并且拌合的时候一定要均匀。

如果在泵送的过程中，遇到浆液中有硬块堵住了管道，那么立即停止工作，将管道进行拆卸清洗，干净之后再进行工作。

2.4桩长的控制

对于桩长的控制，现在采用的是电子记录仪的工作方式，利用电子记录仪，可以在桩机进行工作的时候，将开钻的时间和终止的时间，浆液在工作中的流量以及钻孔进行中的深度进行记录，在进行开钻的时候，就将电子记录仪打开进行工作，将施工过程中的各种数据进行记录。确定持力层务必精确，桩体通常最多以进入持力层50 cm 为宜，不应当太过深入，否则将会产生以下严重危害: ①因为持力层底部压力太大，水泥浆液无法渗透，底部无法形成柱桩，最终导致柱桩长不足。②因为持力层底部通常都是黏土或者亚黏土，土质过硬，带浆下钻会增加施工的难度，严重时甚至无法下钻，土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎，多会导致糊钻，土体与钻头混合后形成一个圆柱体，造成柱桩内的土体大量积压，导致掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况发生。

3. 施工后的质量检测控制要点

3.1 桩的质量检测

3.1.1 轻型动力触探检测

施工单位按照5%的检测频率，在成桩 1～3d 内，采用轻型动力触探检测桩身的强度。根据贯入 30cm 的锤击数来判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数，则认为桩的上部强度合格；否则，则认为不合格。

3.1.2 抽芯取样检测

在成桩28d 后采用抽芯取样检测，可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况，桩身的长度、强度和完整性。

3.2 桩的质量评定

3.2.1 单桩评定

第一类桩：

①桩长、桩径满足设计要求，整体喷浆均匀，无断浆现象。②复搅段的桩芯完整且连续，呈柱状，复搅段以下，能取出完整的柱状芯样。③桩身上、中、下段强度均满足设计要求。

第二类桩：

①桩长达到设计要求，整桩喷浆局部不均匀，但无断浆现象。②复搅段的芯样大部分完整，呈现柱状，可制成等高试件做无侧限抗压强度试验，局部松散呈块片状；复搅段以下，能取出芯样，芯样不完整，呈可塑状。③复搅段强度满足设计要求，复搅段以下有一定的强度。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于 65%；当取芯率小于 65%时，标贯击数须大于设计要求。