水泥土搅拌桩复合地基设计

水泥土搅拌桩复合地基设计介绍

——结合常州地区经验

吴祖德

（常州市建设工程施工图设计审查中心，江苏213002）

摘要：结合常州实践经验和设计规范，介绍了水泥土搅拌桩的构造特点、施工方法、以及常用加固方法及型式，其中详细介绍了设计方法，复合地基承载力设计值和沉降量的计算，以及相应的应用软件，可提供给相关专业技术人员在工作中参考应用。注：执行《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）时，注意规范用词，称“水泥土搅拌桩”，不再称“深层搅拌桩”、“粉喷桩”；水泥土搅拌桩的施工工艺分为：浆液搅拌法（简称湿法）；粉体搅拌法（简称干法）。

关键词：水泥土搅拌桩单桩承载力复合地基承载力沉降计算

1深层搅拌桩在常州地区的实践

1.1 常州实践

常州市于1992年引进水泥土搅拌桩加固软土地基，首先采用在亚细亚傍留芳路6层住宅，淤泥质土有20m深。至今常州仍然用得很多，其间也出现过一些问题，施工控制不好，有产生不均匀沉降、裂缝等。上海有一段时间，因出现过问题，禁用水泥土搅拌桩，后来放宽好用了，有附加条件，要经过沉降计算，并符合要求。

在常州水泥土搅拌桩主要适用加固地耐力120KPa以下淤泥质、粉质粘土。大于120、130、140KPa 也处理，但搅拌机械动力较困难，施工要细心。地耐力120KPa以下的地基，处理后可达100～300KPa，含砂、粉粒的土可达大于300KPa。一般处理后的复合地基可达200KPa以内。水泥土强度，常州在1～1.2MPa（个别有1.4MPa），复合地基在150～180KPa。

表1 常州早期深层搅拌桩典型工程介绍

注：（1）早期单桩承载力设计值中，桩强度折减系数为0.2～0.5;

（2）序号3，无淤泥层，上面150KPa，下面140KPa，桩打至粉质粘土；土含粉、砂粒，所以桩身强度高，且打入持力层，所以沉降量很少；

（3）序号4，表层3～5m淤泥质土，下面为亚粘土；因桩尖有持力层，沉降很小。

1.2 干法湿法

干法——粉体搅拌法（喷干水泥），加固深度不宜大于15m。湿法——浆液搅拌法（喷水泥浆），加固深度不宜大于20m。被加固土的含水量大（30～70%），PH≥4采用干法（根据《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（TB 10113-96）规定），被加固土含水量小，采用湿法。另根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）介绍，如果采用湿法，30%～60%的含水量可以很容易成桩，如果采用干法，天然含水量在70%～80%时也可以成桩。此时的粉喷量应提高为75～80kg/m。

施工机械，总动力50千瓦，搅拌机械动力30千瓦，干法搅拌机械动力在下面。湿法搅拌机械动力在上面。粉体搅拌法桩直径常州为50cm，浆液搅拌法桩直径有50、60、70cm。

加固深度规范可达20m，没有必要，常州一般12～14m以内，采用最多的是6～8m，5～3m也有。

1.3 使加固的复合地基达到设计强度，关键是桩的水泥土强度。影响因素有：

①龄期强度：7天达30%，28天达70%，90天达80%，180天达100%，规范规定按90天的强度值计算；

②水泥掺入量：规范7～15%，是针对全国讲，常州用10～20%，用15%最多。15%水泥掺入量，水

q（MPa）泥土强度可达1.0～1.2MPa（室内试验还要高些）。表1为某工程的水泥土无侧限抗压强度u

表，图1为某工程的不同水泥掺入比、水泥龄期的水泥土无侧限抗压强度。

q（MPa）

表2 某工程的水泥土无侧限抗压强度u

图1 某工程的不同水泥掺入比、水泥土龄期的水泥土无侧限抗压强度图

③土含水量：河塘地区一般在30～50%。采用水泥掺入量15%，即可达到要求强度，当含水量＞80%，强度降低很多，要做试块；

④水泥标号：原用425号普通硅酸盐水泥，现在标号是42.5级。用标号高，强度大；

⑤有机质含量：要慎重。如泥灰层等；

⑥加入外加剂：有粉煤灰、磷石膏等。常州试过粉煤灰，效果不明显；

⑦土中含粉粒、砂粒：如淤泥质粉土、粉砂处理强度高，水泥土强度可达1.6～1.8MPa ； ⑧搅拌均匀度：要搅拌均匀，强度高。

1.4 关于桩及复合地基承载力公式，属半经验、半理论的公式，要通过实践积累经验。

1.5 复合地基承载力。水泥土搅拌桩的桩径最小桩径不应小于500mm 。一般单桩直径500mm ，长5～8m ，承载力80KN ，也有100～120KN 。桩间土承载力折减系数，也与沉降要求有关，沉降要求不高取大，要求高取小。褥垫层（碎石垫层），用振动压路机碾压最好，厚度不少于20cm ，一般按30cm 取用，可创造上刺入条件。当有水平力荷载时，没有褥垫层，桩折坏，有褥垫层时，桩不再破坏，实际是砂、碎石摩檫扩散。加褥垫层，β值（桩间土承载力折减系数）可取大些，桩土应力比，不加褥垫层10:1，加褥垫层越厚，越小，会比2:1还小。 1.6深层搅拌桩复合地基上的过渡层

深层搅拌桩复合地基上的过渡层有褥垫过渡层（图1a ）、塌落拱过渡层（图1b ）、反滤导渗层（图1c ）、防渗稳定层（图1d ）。

1.6.1褥垫过渡层:通过褥垫层材料在承受荷载后产生的流动补偿，使地基、桩间土与基础始终保持接触，从而能充分利用桩间土的承载能力，共同工作。褥垫层过渡层对于协调桩土变形、调整基础不均匀沉降、保证桩土共同作用极为有效。

竖向承载水泥土搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层。褥垫层厚度可取200～300mm ，常州一般取300mm 碎石褥垫层，最大粒径不宜大于20mm 。

图2 碎石褥垫层图

当在挡土墙下的水泥土搅拌桩地基处理时，当有防渗要求时，应采用低强度等级的素混凝土垫层或有一定强度的水泥土垫层。常州可采用厚20cm 的C20素水泥混凝土垫层。

（a ）褥垫过渡层 （b ）塌落拱过渡层 （c ）反滤导渗层 （d ）防渗稳定层 图3 水泥土搅拌桩复合地基上的过渡层 图注：⑴上部结构；⑵褥垫（虚线为承受荷载后变形情况）；⑶水泥土搅拌桩； ⑷软土；⑸混凝土道面；⑹底基层；⑺塌落拱；⑻持力层；⑼防水混凝土层；⑽反滤导流层；⑾压淤平台（粘土或亚粘土）

劈桩500后填

碎石褥垫层300

劈桩500后填碎石褥垫层300

1.6.2塌落拱过渡层:为在水泥土搅拌桩及桩间土组成的复合地基与基础之间设置具有一定厚度的石碴过渡层。这种过渡层与褥垫层过渡层相反，对桩间软土无强度要求，但要求水泥土搅拌桩底部深入承载力较大的持力层中。采用填料粒径较大，且有较大的内摩擦角。当桩间软土受荷产生固结沉降后，位于支撑桩上的石碴基本不沉降，而位于桩间软土上的石碴下部随之松动、下沉，形成塌落拱。上部荷载通过塌落拱传力至水泥土搅拌桩上，桩间软土基本不再承载，从而减少地基沉降量，过渡层兼起排水减压、均化应力等作用，特别适用于上部结构及基础刚度不大的飞机跑道、高速公路路基及大型场站工程; 1.6.3 反滤导渗层:承台或基础底板即使采用防水混凝土，渗透系数亦在3×10-10～1×10-10cm/s之间，与下卧软土的渗透系数相近。完建后，软土中的孔隙水、毛细水通过基础底板或承台向上渗透，软土中的空隙压力不断减少，软土便会产生新的固结沉降。在排水作用下，加速桩间土固结。建成后又能使外界地下水通过该层补充软土损耗的水分，避免运行期间软土空隙水压减少，防止桩间软土进一步固结沉降，从而减少对桩体的负摩檫力，提高承载能力。采用这种型式的过渡层，建筑物要承受一定浮力，须核算抗浮稳定性；

1.6.4防渗稳定层：当基础底板或承台位于地下水位以下，或地下水位变化频繁时，为了实现干地施工，可在水泥土搅拌桩施工范围的淤泥内，采用粘土或亚粘土通过挤淤方式，形成压淤平台；或采用反铲挖除软土回填抗剪强度高，又有一定防渗性能的粘土或亚粘土。然后在回填的粘土或亚粘土上施工水泥土搅拌桩。利用回填的粘土或亚粘土起防渗及稳定边坡作用，开挖施工基础，进行上部结构施工。进行上部结构施工。这种方式特别适于在流塑状态淤泥中采用水泥土搅拌桩复合地基。

1.7 关于软弱下层：处理河塘、河沟，当桩打入持力层，不存在软弱下卧层。常州有30m厚淤泥，桩不可能打入持力层，故会有软弱下卧层存在，实际是在其上制造一层硬壳层。常州当淤泥20m时，采用桩长5m，当淤泥30m时，采用桩长8m；

1.8 关于沉降：桩满足强度外，也有沉降控制。处理方法，有建筑物留缝，增强上部刚性等。当桩打入持力层，桩体部分沉降在3～4cm多。当桩有软弱下卧层，沉降就会更大，如留芳路住宅有10cm多，沉降量有二部分组成，桩体部分及软弱下卧层。市政工程基础大，影响深度深，后期沉降大；

1.9 关于基础外要否布桩：按承载力计算，不需要。因为，水泥土桩的强度和刚度是介于柔性桩（砂桩、碎石桩等）和刚性桩（钢管桩、混凝土桩等）间的一种半刚性桩，它所形成的桩体在无侧限情况下可保持直立，在轴向力作用下又有一定的压缩性，但其承载性能又与刚性桩相似，因此在设计时可仅在上部结构基础范围内布桩，不必像柔性桩一样需在基础外设置护桩。

1.10关于布桩形式：

1.10.1有矩形、梅花形、单排、多排，主要凑置换率；水泥土搅拌桩的布置型式对加固效果有很大影响，一般根据工程地质特点和上部结构要求可采取柱状、壁状、格栅状、块状以及长短桩相结合等不同加固型式。

图4 水泥土搅拌桩的布置型式

①柱状：每隔一定距离打设一根水泥土桩，形成柱状加固型式，适用于单层工业厂房独立基础和多层房屋条形基础下的地基加固，它可充分发挥桩身强度与桩周侧阻力。

②壁状：将相邻桩体部分重叠搭接成为壁状加固型式，适用于防渗墙、深基坑开挖时的边坡加固，建筑物长高比大、刚度小和不均匀沉降比较敏感的多层房屋条形基础下的地基加固。

③格栅状或块状：它是纵横两个方向的相邻桩体搭接而成的加固型式。适用于上部结构单位面积荷载大和对不均匀沉降要求控制严格的建（构）筑物的地基加固。

④长短桩相结合：当地质条件复杂，同一建筑物坐落在两类不同性质的地基上时，可用3m～5m的短桩将相邻长桩连成壁状或格栅状，借以调整和减小不均匀沉降量。

1.10.2在晋陵中路铁路立交下穿地道傍，十几米外有一条河，就中间土中采用了双排水泥土搅拌桩，成为埋入土中的防渗挡水墙。构造如下：

图5 水泥土搅拌桩防水墙示意图

1.10.3《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（TB 10113-96）介绍的常用加固方法及型式:如图6按加固断面形状的分类、图7按支承形式的种类、图8 适用实例：

（a）桩式加固（b）壁式中加固

（c）格子式加固（d）块体式加固

图6 按加固断面形状的分类

（a）承力层支承式（b）非承力层支承式

图7 按支承型式的种类

图8 适用实例

1.11关于施工方面：现有机械动力，适于处理淤泥，桩进入好土50～100cm，电机电流A=50安倍即可。搅拌次数越多越好，干法桩，提升时喷粉，一般是二搅一喷，湿法桩，钻、提均喷，一般是4搅4喷；

竖向承载搅拌桩施工时，停浆（灰）面应高于桩顶设计标高300～500mm 。在开挖基坑时，应将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。

1.12规范规定：竖向承载水泥土搅拌桩复合地基中的桩长超过10m 时，在全桩水泥总掺量不变的前提下，桩身上部三分之一桩长范围内可适当增加水泥掺量及搅拌次数；桩身下部三分之一桩长范围内可适当减少水泥掺量。

1.13标高不够：指下搅拌桩处的地面标高不够时，用新回填土夯实，再置施工机械 1.14关于验收试验方法：成桩前，要做试块。成桩后：1）静力触探（施工单位自检），挖开看φ16压入试验；2）取芯；3）载荷试验，用承载板，2倍荷载，周期长，费用高；4）快速载荷试验，1.2～1.4倍荷载值，沉降5cm 内取值；5）沉降观测。

2设计实例

依据规范有：①《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）（建设部）；②《深层搅拌法技术规范》（DL/T 5425-2009）（能源部）；③《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ225-91）（冶金部）；④《粉体喷搅法加固软软弱土层技术规范》（TB 10113-96）（铁道部）；⑤《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）（交通部）；⑥其他还有各地的地方标准：如，上海市标准《地基处理技术规范》（DBJ08-40-94）、江苏省地方标准《南京地区地基基础设计规范》（DB32/112-95）等等。

2.1 计算单桩承载力（长虹路地面辅道众恒大桥东桥台，采用深层搅拌水泥桩进行地基加固处理）

桩身材料强度确定的单桩承载力：

（1）

桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力：

（2）

以上两公式估算，取其中较小值

式中 d N ——搅拌桩单桩竖向承载力设计值（KN ）; u q ——与搅拌桩桩身加固土配比相同的室内加固土试块的无侧限抗压强度（KPa ）;

K ——强度折减系数，一般可取0.3～0.4;

p A ——搅拌桩的截面积（㎡）；

s q ——桩周土的平均摩阻力标准值（KPa ），一般淤泥可取5～8；淤泥质土可取8～12；对于

粘性土，软塑状态可取12～18；可塑状态可取18～24；

p U ——搅拌桩桩周长（m ）； L ——搅拌桩桩长（m ）；

k f ——桩端地基承载力标准值（KPa ）；

α——桩端土支承力的折减系数，一般可取0.5.

已知：桩直径φ=0.5m 桩间距=1.0×1.0m 平均桩长L=10.0m 桩周土的平均摩阻力标准值s q =8KPa 桩端地基承载力标准值k f =120 KPa

室内加固土试块的无侧限抗压强度u q =1200 KPa

p A =3.14×0.5×0.5/4=0.196（㎡）

搅拌桩桩周长p U =3.14×0.5=1.57（m ）

求算单桩竖向承载力：

①桩身材料强度确定的单桩承载力

p u d A Kq N ==0.3×1200×0.196=70.6（KN ）

②桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力

p

u d A Kq N =k

P p s f

A L U q Nd α+=

k P p s f A L U q Nd α+=

=8×1.57×10.0+0.5×0.196×120 =137.36（KN ）

单桩承载力取小值 d N =70.6（KN ）

2.2 计算水泥土搅拌桩复合地基承载力设计值（长虹路地面辅道众恒大桥东桥台，采用深层搅拌水泥桩进行地基加固处理）

计算公式 ：

（3）

式中 sp f ——复合地基承载力设计值（KPa ）;

m ——搅拌桩面积置换率（%）；

s f ——桩间土地基承载力标准值（KPa ）；

β——桩间土承载力折减系数

当桩端为软土时，β取0.5～1; 当桩端为硬土时，取β＜0.5; 不考虑桩间软土作用时，取β=0

加固设计时，可根据地基承载力要求按下式求置换率：

（4）

试求所需置换率：复合地基承载力设计值为119.6（KPa ）,求置换率：

=

7085.0196

.06

.7070

85.06.119?-?-

=

5.582.3605.59

6.119--=7

.3011

.60=0.199≈0.20

.10.1?=

p A m =

1

196

.0≈0.2 β=0.85

s f =70（KPa ）

()s p

d

sp f

m A

N m f -+?=1βs p

d

sp f A N fs f m ββ--=

s p

d

sp

f A

N

fs f m ββ--=

()s p

d sp

f m A N m f -+?=1β

=

()702.0185.0196

.06

.702.0?-?+?

=119.6（KPa ）

2.3 计算竖向承载水泥土搅拌桩复合地基的变形（沉降）

包括桩群体的压缩变形和桩端下未加固土层的压缩变形二部分之和。

② 桩群体复合土层的压缩变形S 1可按下式计算：

（5）

式中： P c —桩群体复合土层顶面的附加压力值，KPa;

P 0—桩群体复合土层底面的附加压力值，KPa; L —实际桩长；

E 0—桩群体复合土层的压缩模量，KPa ，可按下式计算：

（6）

式中：E p ——搅拌桩的压缩模量，可取（100～120）f cu ，KPa ，对桩较短或桩身强度较低者可取低值，反之可取高值；

E s ——桩间土的压缩模量，KPa ，可取桩长范围内土层压缩模量的加权平均值。

以上两式是半理论半经验的搅拌桩水泥土体的压缩量计算公式。其中搅拌桩的压缩模量E p 的数值，根据经验黏性土可取（100～200）f cu （KPa ）,砂性土可取（200～1000）f cu （KPa ）。对桩较短或桩身强度较低者可取低值，反之可取高值。此经验值，也有取E p =（25～50）f cu （KPa ）的，所以存

()

012E L P P S c

+=()s

p E m E m E ?-+?=10

在较大差异，实际应用应适当取值。如：f cu =1.2MPa 时，前一经验值为：E p =（100）f cu =120MPa ，后一经验值为：E p =（25～50）f cu =50×1.2=60MPa 。

根据大量水泥土单桩复合地基载荷试验资料，得到了在工作荷载下水泥土桩复合地基的复合模量，一般为15MPa ～25MPa ，其大小受面积置换率、桩间土质和桩身质量等因素的影响。且根据理论分析和实测结果，复合地基的复合模量总是大于由桩的模量和桩间土的模量的面积加权之和。大量的水泥土桩设计计算及实测结果表明，群桩体的压缩变形量仅变化在10 mm ～50mm 间。

下卧层变形按天然地基采用分层总和法进行计算。 举例： 土层2号

=0.196×100+（1-0.196）×3.47 =19.6+2.79 =22.39（MPa ）

=

()39

.22280.41957??+

=8.15（mm ）

②桩端下未加固土层的压缩变形S 2可按现行地基规范中的分层总和法进行计算。

2.4 搅拌桩平面布置可根据上部结构特点，采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式，一般只需在上部结构物基础范围内布桩，桩数可按下式计算：

（7）

式中：n ——布桩总数（根）；

A ——上部结构物基础底面积（㎡）； m ——搅拌桩面积置换率（%）；

p A ——搅拌桩的截面积（㎡）。 2.5 按《深层搅拌法技术规范》（DL/T 5425-2009）、《软土地基深层搅拌加固法技术规程》，在搅拌桩处理以下存在软弱下卧层，当搅拌桩置换率较大（一般m ＞20%）而且不是单行排列时，应将搅拌桩群体和桩间土视为一个复合体，用下式进行下卧层地基强度的验算：

（8）

＜f z

式中：P b ——假想实体基础底面压力（KPa ）;

sp f ——复合地基承载力设计值（KPa ）

A ——上部结构物基础底面积（㎡）； G ——假想实体基础自重（KPa ）; A s ——假想实体基础的侧表面积（㎡）； q s ———桩周土侧阻力特征平均值，KPa;

()

s p E m E m E ?-+?=10

()

0012E L P P S c

+=p A

mA n =

()

1

1A A A f q A G A f P s s S sp b ---+?=

s f ——桩间土地基承载力标准值（KPa ）

A 1——假想实体基础底面积（㎡）；

f z ——假想实体基础底面经修正后的地基承载力设计值（KPa ）； f z 可参考GB5007-2002中5.2.4计算地基承载力特征值。

图9 下卧层地基强度的验算图

当基础宽度大于3m 或埋置深度大于0.5m 时，尚应按下式修正：

（9）

3 具体应用：

3.1 复合地基强度，一般的计算，用手算也很快。沉降计算会复杂一些的，可用软件来计算，较快。

用软件计算，首先要输入的数据正确，才能有正确的结果。在填输入数据时，要很细心，并要求收 集到的资料要全。

计算水泥土搅拌桩的软件，有简易的电子表格软件、同济启明星软件、理正岩土工程软件。

计算软土路堤用理正软土路堤、堤坝设计软件，较为精确，因为可加路堤形状的梯形荷载（编制主要依据：主要是由《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）替代《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96））；

计算挡土墙基础可用理正地基处理软件（编制主要依据：《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002））。 沉降计算要输入各土层的压缩模量，一般岩土工程地质报告中会有。 举例：

①惠山南路利用软件计算路堤沉降量时，输入的是各土层在压力0、50、100、200、300、400KPa 下的孔隙比：

()()

5.03-+-+=d b f f m d b ak a γηγη

②也有输入压缩模量的，注意应注明在那级荷载下的，如镇江6.4米路堤沉降计算；

层号 Es（100-200）（MPa）

1 9.19

最好是各级荷载下的压缩模量，因地质报告中没有，所以钻探前，把要求要讲好。

一般用Es（1-2）值，因为实际工程中土的压力变化常为P1=100KPa,P2=200KPa，通常用该压力间隔内的压缩模量来评价土的压缩性高低：

Es＜4MPa 为高压缩性土

Es＞15MPa 为低压缩性土

Es=4～15MPa 为中压缩性土。

3.2 介绍几张图表

3.2.1 e—p压缩曲线

e—孔隙比；p—压力。

图10 土样的e-p曲线

3.2.2 岩土工程勘察报告中的e—p压缩曲线、压缩模量：

图11 土样的e—p压缩曲线、压缩模量

3.2.3 计算各分层土的自重应力平均值及附加应力平均值。如下图：

图12 各分层土的自重应力平均值及附加应力平均值图 地基变形计算深度Z N ，附加应力与自重应力相比可忽略不计的范围。 规范规定：

地基变形计算深度Z N ,应符合下式要求：

n

s '?≤0.25∑='?n

i i s 1

（10） 式中：i

s '?——在计算深度范围内，第i 层土的计算变形值 n

s '?——在由计算深度向上取厚度为Δz 的土层计算变形值，Δz 见图5.3.5并按表5.3.6确定。

图13 基础沉降计算的分层示意图 表6 Δz

理正地基处理软件就是这样计算的。

计算中，还有习惯使用取附加应力为自重应力的0.2处的深度。

3.3 地基最终沉降量的组成

S=S d+S c+S s （11）

式中：S—地基最终沉降量；

S d—瞬时沉降（不排水沉降）；

S c—固结沉降（主固结沉降）；

S s—次固结沉降。

图14 地基沉降的三个组成部分

瞬时沉降（不排水沉降）：指加荷瞬间土孔隙中水来不及排出，孔隙体积尚未变化，地基土在荷载作用下仅发生剪切变形时的地基沉降。粘性土地基可用弹性力学公式计算；

固结沉降（主固结沉降）：指在荷载作用下，随着土空隙中水分的逐渐挤出，空隙体积相应减少，土体逐渐压密而产生的沉降，通常可采用分层总和法计算；

次固结沉降：指土中空隙水完全排除，土体固结已经完成后，由土骨架的蠕动变形所引起的沉降，组成地基最终沉降的三部分沉降值的相对大小与土的类别有关，一般说来，砂性土排水快，沉降量几乎全在加荷后的瞬时发生，次固结沉降很小；粘性土排水慢，沉降的三个组成部分可以明显的区分开来；而实测饱和软粘土的瞬时沉降量往往占最终沉降量30～40%，且加荷速度愈快，所占百分数愈大。此外，对于很软的土，尤其是土中含有一些有机质（如胶态腐殖质等），或是在深处的可压缩土层中当压力增量比（土中附加应力与自重应力之比）较小的情况下，必须考虑次固结沉降的计算。

3.4 天然土层的固结。

按土的受荷历史（上覆土重作用）和土固结完成的程度不同，可分为：

正常固结土、超固结土和欠固结土三种。

正常固结土—只受过等于现存上覆压力P1（=γh）的作用，即历史最大压力Pc=P1,并得到完全固结的土；

超固结土—上受过比现存的土压力还大（如冰川期），Pc＞P1的压力曾固结过，这种土称为超固结土；

次固结土—上覆压力作用尚未完全固结，土还将继续产生固结变形，这种土称为次固结土。

3.5 地基变形与时间的关系。

地基土质不同，沉降稳定所需的时间也就不同。碎石、砂土地基，其渗透性强，压缩性小，一般在施工完毕时，沉降已基本稳定；而粘性土地基，尤其是饱和粘性土地基，其固结变形往往需要几年甚至几十年时间才能完成，在施工完毕时通常仅完成总变形量的5～20%。因此，在工程中有时不仅要计算地基的最终沉降量，还要计算在变形发展过程中任一时刻所完成的变形量。也就是必须研究地基变形与时间的关系，即土的固结理论。

图15 实测沉降—时间关系曲线

3.6 道路上应用要注意正常路段与软弱地基处理路段的过渡段的处理，沉降量应遂步过渡。挡土墙的软弱地基处理时，也应控制过渡段的遂步过渡的沉降量。不要形成突然变化，造成地面结构物产生裂缝。如：苏州三星路加固后的路基总沉降量在8～10cm之间，与未加固路段的沉降量在8～10cm之间基本协调。

3.7 按水泥掺量15%，直径500mm水泥土搅拌桩，每米水泥用量约为50kg（1包），深层水泥搅拌桩的概算造价为：70元/m。工程项目中，可以与其他处理方法作经济比较。

3.8 有的软件要输入桩土应力比。根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）规定，无资料时，n可取2～5，当桩底土质好、桩间土质差时取高值，否则取低值。

3.9 加固土桩的抗剪强度以90d龄期的强度为标准强度。根据《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）规定，可按钻取试验路段的原状试件测无侧限抗压强度qu的一半计算；也可按设计配合比室内制备的加固土试件测得的无侧限抗压强度乘以0.3求得，即τp=0.3qu。

4 结束语

水泥土搅拌桩最早在美国研制成功，简称为MIP法。国内由冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院于1977年开始进行室内试验和施工机械研制工作。1980年在工程中正式应用水泥土搅拌桩加固软土地基。国内水泥土搅拌桩在近20多年发展迅速，已广泛应用于水电、水利、工业与民用建筑、铁路、公路、市政等各个领域。江苏省属长江三角洲冲积平原，水泥土搅拌桩已成为加固软土的手段之一。

参考文献：

[1]深层搅拌法设计、施工经验交流会议论文集,深层搅拌法设计与施工.中国铁道出版社.中国土木工程学会土力学及地基基础工程学会地基处理学术委员会.1993年11月26日-29日杭州.

浅析型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术在住宅施工中的应用

浅析型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术在住宅施工中的应用 根据2010版建设部十项新技术中的《型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术》行业称为SMW（Soil Mixing Wall）工法桩（以下简称），它是在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土止水结构。本文对杭州市拱墅区金星村R21-12地块农转居公寓工程施工基坑围护采用SMW工法桩，取得了非常好的效果。 标签SMW工法桩；质量控制 1 工程概况 本工程位于杭州市拱墅区半山镇金星村。工程总建筑面积为111305.8m2，地上为18-21层，裙房2层。地下为一层，整体中心地下室面积为20790m2。本工程采用框剪结构。基坑安全等级为二级，设计使用年限按临时结构设计。本工程地下室支护形式采用单排650三轴SMW工法水泥土搅拌桩，相邻两桩之间搭接200mm，桩中心距450mm，桩长12.7m-16.2m，搭接形式为全断面套打，水泥采用强度等级P42.5普硅水泥，水泥掺入量20%，水灰比为1.5。搅拌桩内插入H500×300×11×18型钢@450，长度为10.4-15.7m，围护桩顶标高为-3.70， 2 工程地质条件 根据浙江省地矿勘察院提供的工程勘察报告，基坑底开挖层为4-3层粉质粘土且全场地分布，且承压水埋深较深。对工程影响较小。 3 SMW施工方法 SMW工法的施工原理是利用多轴搅拌机，以水泥作为固化剂与地基土进行原位强制搅拌，按照一定间距插入H型钢，待水泥土固化后形成具有一定强度的连续桩墙，达到围护和止水效果。 3.1 施工准备 由于该工艺需连续作业，所以设备进场前，场地必须达到“三通一平”，桩机行走路线软弱地面必须加垫料夯实、夯平。所有原材料要准备充分，同时现场必须准备一台50KW的柴油发电机。按图纸要求进行测量放线，先采用挖机挖出导槽。 3.2 施工顺序 SMW工法深层搅拌桩按设计图纸和专项施工方案顺序施工，其中部分重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，三轴水泥搅拌桩的搭接以及施工设

搅拌桩地基处理

地基处理——深层搅拌法 1 深层搅拌法适于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120KPa的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性，冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。 2 工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成，软土层的分布围、含水量和有机质含量，地下水的侵蚀性质等。 3. 深层搅拌设计前必须进行室加固试验，针对现场地基土的性质，选择合适的固化剂及外掺剂，为设计提供各种配比的强度参数。加固土强度标准值宜取90d龄期试块的无侧限抗压强度。 设计1.深层搅拌法处理软土的固化剂可选用水泥，也可选用其它有效的固化材料。固化剂的掺入量宜为被加固土重的7%～15% 。外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节约水泥等性能的材料，但应避免污染环境。 2.搅拌桩复合地基承载力标准值应通过现场复合地基荷载试验确定，也可按下式计算：fsp,k=m·Rkd/Ap + β·(1-m)fs,k (1) 式中fsp,k ——复合地基的承载力标准值； m——面积置换率； Ap——桩的截面积； fs,k ——桩间天然地基土承载力标准值； β——桩间土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取0.5～1.0，当桩端土为硬土时，可取0.1～0.4，当不考虑桩间土的作用时，可取0； Rkd ——单桩竖向承载力标准值，应通过现场单桩荷载试验确定。单桩竖向承载力标准值也可按下列二式计算，取其中较小值：

Rkd =ηfcu,kAp Rkd=qsUpl + αApqp 式中fcu,k ——与搅拌桩身加固土配比相同的室加固土试块（边长为70.7mm的立方体，也可采用边长为50mm的立方体）的无侧限抗压强度平均值； η——强度折减系数，可取0.35～0.50；qs——桩周土的平均摩擦力，对淤泥可取5～8KPa，对淤泥质土可取8～12KPa，对粘性土可取12～15KPa； Up——桩周长； l——桩长； qp——桩端天然地基土的承载力标准值，可按标准《建筑地基基础设计规》GBJ7-89第三章第二节的有关规定确定； α——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4～0.6。在设计时，可根据要求达到的地基承载力，按(1)式求得面积置换率m。 3.深层搅拌桩平面布置可根据上部建筑对变形的要求，采用柱状、壁状、格栅状、块状等处理形式。可只在基础围布桩。柱状处理可采用形或等边三角形布桩形式，其桩数可按下式计算：n=m·A/Ap (9.2.3) 式中n ——桩数; A ——基础底面积。 4.当搅拌桩处理围以下存在软弱下卧层时，可按标准《建筑地基基础设计规》GBJ7-89的有关规定进行下卧层强度验算。 5.搅拌桩复合地基的变形包括复合土层的压缩变形和桩端以下未处理土层的压缩变形。其中复合土层的压缩变形值可根据上部荷载、桩长、桩身强度等按经验取10～30mm。桩端以下未处理土层的压缩变形值可按标准《建筑地基基础设计规》GBJ7-89的有关规定确定。 6.深层搅拌壁状处理用于地下挡土结构时，可按重力式挡土墙设计。为了加强其整体性，相

水泥搅拌桩复合地基分析与应用

水泥搅拌桩复合地基分析与应用 【摘要】水泥搅拌桩在软土处理中具有很好的效果，但其加固和破坏机理研究还不够完善，通过对水泥搅拌桩复合地基的工程特性、施工工艺以及质量控制措施的分析介绍，进一步完善其在工程中的应用。 【关键词】复合地基；水泥搅拌桩；加固；工程应用 0 引言 水泥搅拌桩是加固饱和软土地基的一种方法，利用水泥和软土之间产生的物理化学反应，将软土加固成具有整体性、水稳定性、强度高的地基。加固过程充分利用了原土地基，具有施工方便、成本低、加固软土较深的优点。 水泥深层搅拌有干法和湿法两种，区别在于干法往土体中加入的是水泥粉，而湿法加入的则是水泥浆，可以根据软土中含水量确定采用哪种方式。水泥的搅拌法能在边坡支护、水利工程、复合地基中广泛应用，通过搅拌桩形成的水泥墙、防渗墙具有良好的支护、防水作用，对提高地基承载力，减小地基变形有很好的效果。但目前对水泥搅拌桩法的加固机理和破坏机理等理论研究还存在一定的缺陷，在应用过程中会遇到各种问题，通常在施工时先通过试验室和现场的荷载试验、原味测试等来确定搅拌桩的适用性、施工工艺以及技术参数等。 1 水泥搅拌桩复合地基的工程特性分析 1.1 水泥搅拌桩复合地基的加固机理 水泥和软土的硬化机理和水泥混凝土的硬化有一定的不同，在混凝土中主要是水泥的水解和水化作用，凝结速度和强度提高都比较快，在软土中水泥掺加量大概占到土体的15%，相对含量少，拌和上也达不到混凝土的充分程度，加上软土的松散，具有一定的活性，导致水泥的硬化复杂，过程缓慢。其加固土体的机理通常有以下三个过程： 水泥水解和水化反应，主要受到含水量的影响，在土体含水率小时如果采用干法施工，会造成，施工难度大，水泥不能充分水解和水化，影响加固效果。 粘土颗粒和水泥水化产物的作用，水泥水化反应的产物会和土体产生离子交换和凝结作用，水泥水解和水化越彻底，硬化效果就越好。 碳酸化作用，通过水泥水化产物的胶结作用，加强土体的强度，在施工中要强制搅拌，避免出现土块和水泥团，搅拌越充分，混合土越均匀，土体总体强度就越大。 1.2 水泥搅拌桩复合地基的破坏形式

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术应用实例

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术应用实例 发表时间：2018-12-26T10:18:56.500Z 来源：《防护工程》2018年第28期作者：朱恺杨接陈绍伟廖程 [导读] 本文分析了型钢（加芯）水泥土复合搅拌支护桩在软土地质条件下的工程应用实例特征。 中国建筑第二工程局有限公司西南分公司昆明 650100 摘要：近年来水泥土搅拌桩施工工艺在传统的工法基础上有了很大的发展，TRD工法、双轮铣深层搅拌工法（CSM工法）、三轴水泥土搅拌桩、五轴水泥土搅拌桩等施工工艺的出现使型钢水泥土复合搅拌桩支护结构的使用范围更加广泛，施工效率也大大增加。本文分析了型钢（加芯）水泥土复合搅拌支护桩在软土地质条件下的工程应用实例特征。 关键词：型钢水泥土复合搅拌桩；支护结构；应用实例 1.型钢水泥土复合搅拌桩特点分析 型钢水泥土复合搅拌桩是指，通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎，同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀，通过连续的重叠搭接施工，形成水泥土地下连续墙；在水泥土初凝之前，将型钢插入桩体，形成型钢与水泥土的复合墙体。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构同时具有抵抗侧向土水压力和阻止地下水渗漏的功能。 该工艺适用于软弱粘土地基。在沿江、沿海地区，广泛分布着含水率较高、强度低、压缩性较高、垂直渗透系数较低、层厚变化较大的软粘土，地表下浅层存在有承载力较高的土层。采用传统的单一的地基处理方式或常规钻孔灌注桩，往往很难取得理想的技术经济效果，型钢水泥土复合搅拌桩是适用于这种地层的有效方法之一。 2.型钢水泥土复合搅拌桩支护结构应用实例 2.1、工程情况简介 昆明市西山区某大型文化旅游城酒店群项目，地属原滇池回填区，根据地勘报告显示，场地内土质情况复杂，土质松散多呈软塑-流塑状态，且土层内分布大量泥炭质土，含水率高，干强度低。本工程基坑面积1.21万平米，设计基坑开挖深度4.96-5.76米，基坑支护体系包含自然放坡、三轴水泥土搅拌桩止水帷幕+插入式H型钢支护、钢管土钉墙、面层挂网喷锚混凝土等，支护形式复杂多样，其中型钢水泥土复合搅拌桩施工为确保深基坑支护结构稳定及影响施工进度的关键工序。 2.2、型钢水泥土复合搅拌桩施工重难点分析 本工程基坑北侧、西侧需进行三桩水泥加芯搅拌桩施工，但本工程的工程桩施工需同步进行才能满足业主制定的节点要求，工程桩采用预应力高强混凝土管桩，产生的挤土效应对基坑围护结构会造成影响。对此项目先进行工程桩施工，合理安排支护桩插入施工时间，使工程桩与支护桩流水施工，使工程桩挤土效应基本消除后再进行支护桩施工，以减少工程桩挤土效应对基坑围护结构造成的影响。 2.3、型钢水泥土复合搅拌桩施工工艺 （1）施工准备 本场地为原有苗圃种植区，场地条件泥泞松软，机械进场前应对打桩机的施工面进行400mm厚砖渣铺填，保证地基耐力满足打桩机荷载。施工前合理布设现场设施，确保正常施工。三轴水泥加芯搅拌桩实桩设计长度为12m，空桩段的长度为3.0m。（2）测量放线 根据甲方提供坐标基准点、总平面布置图、围护结构施工图，按图放出桩位控制线，设立临时控制点位，做好技术复核。（3）桩机就位 由专业信号工人统一指挥桩机就位，桩机下铺设砖渣，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度；桩机定位偏差不超过50mm，桩身垂直度误差不超过0.5%。 （4）钻进搅拌 三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度，本项目三轴水泥搅拌桩采用四喷四搅工艺，施工时使水泥土搅拌均匀，并保证相邻搅拌桩互相咬合。 喷浆搅拌时钻杆下沉、提升速度应控制在0.8m/min，转速60转/min。在桩底部分重复搅拌1分钟注浆，提升速度减慢，避免出现真空负压、孔壁塌方等引起周边地基沉降。按照设计图纸要求，三轴水泥土搅拌桩采用全断面套打的方式，桩径φ600@450mm，纵横向搭接长度为150mm。 （5）加芯H型钢插入法施工 在每组三轴水泥土搅拌桩施工完成，在搅拌桩水泥浆初凝之前，进行加芯H型钢插入施工，H型钢型号为H200×200×8×21，其中基坑北侧，加芯H型钢长度为12.00m，其余基坑支护剖面加芯H型钢长度为9.00m。 插入工法搅拌桩内的H型钢要确保垂直度，型钢垂直度允许偏差≤1/200，插入时采用25T汽车吊与人工配合施工，插入时应利用经纬仪或线锤进行垂直度控制，缓慢插入至H型钢端头高出搅拌桩地表桩顶标高500mm，当加芯H型钢不再下沉时停止插入施工。在后续的土方开挖过程中，应将超出桩顶设计标高500mm的H型钢割除。 按照设计要求H型钢宜采用整材。但因本工程采用地表打桩，H型钢需考虑分段焊接，应采用坡口焊接。焊缝质量等级不低于二级。单根型钢中焊接接头不宜超过2个，H型钢对接接头位于开挖面以下2m。相邻型钢的接头竖向位置应相互错开，错开距离不宜小于1.0m。H型钢插入时可涂刷适量减摩剂。 （6）清洗管路、喷头及桩机移位 将集料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。（7）水泥土配合比 根据三轴水泥土搅拌桩的施工特点，水泥土配比的技术要求如下：

深层水泥搅拌桩地基处理施工方案

S316巢湖至庐江公路改建工程（长江东路-湖光南路）01标深层搅拌桩施工方案 编制： 复核： 审核： 安徽省交通建设有限责任公司 S316巢湖至庐江公路改建工程01标项目部 二O一三年十二月

水泥深层搅拌桩施工方案 一、编制依据 1．设计施工图 2．岩土工程勘察报告 3．软土地基深层搅拌加固法技术规程（JGJ79-91、GB50007-2002） 二、概况 本工程为道路地基处理工程，设计采用水泥深层搅拌桩，有效桩长17m，根据规范要求，桩顶有效标高为工作基准面一下50cm。单桩设计承载力Nd≥320KN，搅拌桩复合地基承载力设计值90天龄期强度qu≥2.4Mpa。水泥掺入比不小于15%，水灰比控制为0.45～0.55。本工程共计搅拌桩共计1178983 延长米。 地质情况：据勘察，全路段均分布有长江牛軛湖淤积的软弱土，层厚2.2~28.0米，呈灰黑色，饱和，流塑状，含有腐殖质。地下水埋深仅0.2~0.70m。 三、施工准备 1.土方清理 搅拌桩施工前，先用推土机将土方清理平整，有水塘，低洼处要抽水及清淤，分层夯实回填粘性土。 2.测量定位 根据设计交桩及施工图纸定出每个桩位，用竹芊作为标识，并在顶部 涂上红油漆。 3.水泥土的室内试验 (1)土样制备 在现场采取的天然软土立即用厚聚氯乙烯塑料袋封装，基本保持天然含水量。 (2)试件的制作和养护 根据设计配方分别称量土、水泥和水，将粉状土料和水泥放入搅拌器中拌合均匀，然后将水用喷水设备均匀喷洒在水泥土上进行均匀拌合。在选定的试模 （50*50*50mm3）内装入试料,捣实成型。最后将试件表面刮平，盖上塑料布防止水

复合地基水泥土搅拌桩施工方案

复合地基水泥土搅拌桩施工方案 一、工程概况： 星港国际项目位于花都区迎宾大道东侧，青石河北侧，毗邻莲堂村，总用地面积101543 平方米。目前项目正进行地质勘探，为配合业主加快售楼部及样板房推进进度，我司项目部在施工图纸未尽完善（仅提供售楼部及样板房区域桩基础图纸）的情况下，积极筹备，准备施工。 施工图纸的设计要求及技术参数为：采用水泥搅拌桩复合地基，∮ 700mm水泥搅拌桩桩长按试桩结果设定，持力层为中砂，搅拌桩进入持力层不少于4M； 水泥采用425#普通硅酸盐水泥，掺入量为15%（另掺2%生石膏粉），即每m水泥用量98 公斤；复合地基桩顶设置褥垫层300mm厚，采用级配砂石；每根桩上下喷搅两次，提升速度不得大于0.8 米/ 分钟。 工程地质情况：根据钻孔揭露土，自上而下分述为：第一层为回填土，厚度约2.0 米；第二层为淤泥质土，厚度约1.0--2.5 米；第三层为粗砂层（持力层），厚度约 10.0--13.0 米。 二、水泥搅拌桩复合地基 是以水泥作为固化剂的主要材料，通过深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌形成增强体的复合地基；水泥土搅拌桩的施工工艺分为浆液搅拌法（以下简称湿法）和粉体搅拌法（以下简称干法）；本项目采用湿法施工。 1. 生产准备： （1）在开工前3 天做到场地的“三通一平”（即通电、水、道路，场地平整）工作，施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地下的障碍物（包括建筑垃圾、地下管线、电缆等）。遇有明浜、池塘及洼地时应抽水和清淤，回填土料应压实，不得回填生活垃圾。 （2）桩机工作总功率为63.5 KW/台，主机电缆为25 平方电缆，施工现场采用备用发电机（260 kw）发电满足2台水泥搅拌桩机需要的施工用电容量。 3）开工前每台桩机校正一次钻杆长度，探测钻头直径和校正深度计，并用油漆在 塔身做醒目的标志。

水泥土搅拌桩规范

1 总则 1.0.1 为确保水泥土工程的施工质量，统一水泥土配合比设计方法，满足设计和施工要求，使之达到技术可靠，经济适用，科学配置，特制定本规程。 1.0.2 本规程适用于采用水泥作为固化剂加固软弱土的水泥土配合比设计。 1.0.3 水泥土配合比设计的任务是根据土样情况，结合水泥、水源、外加剂、掺合料的各项参数指标计算各材料的用量，并经试验室试配、调整后确定每立方米水泥土各材料的用量。 1.0.4 在进行水泥土配合比设计时，除应遵守本规程的规定外，还应符合国家现行相关标准的规定。 2 术语、符号 2.1 术 语 2.1.1 水泥土 Soil mixed with cement 待加固的软弱土中注入水泥浆（或水泥干粉）并经搅拌处理后形成的拌合物。 2.1.2 水泥掺入比 Ratio of cement usage to soil 掺入的水泥质量与湿土的质量比值，以百分数表示。 2.1.3 无侧限抗压强度 Unconfined compressive strength 试件在无侧向压力的条件下，抵抗轴向压力的极限强度。 2.1.4 水灰比 Ratio of water to cement 用于拌合湿土的水泥浆中水与水泥的质量比。 2.1.5 水泥土配合比设计 Mixed proportion design for soil mixed with cement 根据土样、水泥等原材料情况，在试验室内进行计算、试配、调整、确定每立方米水泥土各材料用量的全过程。 2.1.6 水泥土含水率 Rate of water content in soil mixed with cement 在水泥土中水的质量与拌合物干质量的比值，以百分数表示。 2.2 符 号 0,cs f ——水泥土试配强度（MPa ） d cs f 90,——水泥土90d 无侧限抗压强度设计值（MPa ） σ ——施工水平（包括施工机械，人员操作及管理等）系数 α ——水泥掺入比

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构施工

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构施工 [摘要] 本文主要介绍了型钢水泥土复合搅拌桩支护结构在深基坑支护中的应用，从施工原理、操作要求、注意事项、施工关键技术措施等方面的技术要点和质量控制措施进行了总结。 [关键词] 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构施工SMW工法深基坑H型钢插拔 1、工程概况 南昌市某工程，总建筑面积为20万㎡，基坑深度为12.5m。施工场地内土层主要有：①素填土，层厚0.3～1.90m。 ②粉质粘土，层厚 1.9～5.50m。③细砂，层厚 2.6～6.50m。④中砂，层厚 1.1～4.30m。⑤砾砂，层高5.2～9.20m。⑥强风化泥质粉砂岩，层高1.5～ 2.60m。 ⑦中风化泥质粉砂岩（Ⅲ），厚度7.7～14.50m。场地地下水按地层渗透性属强透水土层中地下水，场地初见水位埋深约为2.8～5.8m，稳定埋深约为1.6~2.6m。 由于本工程地处南昌市中心，施工场地小、周边重要建筑物多，紧靠赣江，给施工带来极大的影响。为减少对相邻建筑地基的扰动和土方开挖，本工程采用型钢水泥土复合搅拌桩支护结构（下文简称为SMW工法桩）做为基坑支护，并兼具挡水作用。既采用一道钢筋混凝土支撑（截面600mm×600mm）加筋水泥土围护结构，施做三层搅拌桩，厚度接近2.0m，间隔1m插入大型截面超薄型H 型钢，利用水泥土搅拌桩的侧限保证其腹板和翼缘的稳定性。 2、基本原理、特点、适用范围和应用前景 型钢水泥土复合搅拌桩支护结构同时具有抵抗侧向土水压力和阻止地下水渗漏的功能主要用于深基坑支护。其制作工艺是：通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原土体切碎，同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀，通过连续的重叠搭接施工，形成水泥土地下连续墙；在水泥土硬凝之前，将断面较大H型钢插入墙中，形成型钢与水泥土的复合墙体，主要利用型钢承受水土侧压力，水泥土墙仅作为止水帷幕，基本不考虑水泥土的承载作用和与型钢的共同工作，型钢一般需要涂抹隔离剂，待基坑工程结束之后将H 型钢拔除，以节省钢材。 该技术具有以下技术特点：施工时对邻近土体扰动较少，故不至于对周围建筑物、市政设施造成危害；可做到墙体全长无接缝施工、墙体水泥土渗透系数K 可达10～7 cm/s，因而具有可靠的止水性；成墙厚度可低至550mm，故围护结构占地和施工占地大大减少；废土外运量少，施工时无振动、无噪声、无泥浆污染；具有地下连续墙和钻孔灌注桩加隔水帷幕作为围护结构不可比拟的优势。

水泥土深层搅拌桩支护设计与施工

水泥土深层搅拌桩支护设计与施工 【摘要】主要论述水泥土深层搅拌桩支护结构设计与施工。【关键词】土压力的计算、水泥土深层搅拌桩、设计、施工1. 工程概况某商住楼座落在市区临江边，由六座20层塔楼和3 层裙房组成，框剪结构，地下1 层，总建筑面积83300 ㎡，建筑物总高64. 8m，地下室首层～三层为车库商业用房，四层以上为住宅，建筑总长1048m,宽641m，基础为片筏，埋深5.1m, 筏板厚1.8m，地基采用深层搅拌水泥土桩加固，承载力可提高到400kpa。工程距离南面道路8m,东面毗邻三座十层住宅大楼6m，西面和北面与低层民房相距9m。 工程施工程序为先地基深层搅拌水泥土桩加固后基坑土方开挖。因此，坑内土层的内摩擦角可适当提高。 2. 场地水文地质情况商住楼距离河西堤约30m，场地为旧建筑物拆除地，地下存在旧基础或旧的地下管道。上覆地层为第四系冲积层，其下基岩为石炭系石灰岩。场地在地貌上为河流I 级阶地。 工程所在地的土层自上而下为：①人工填土层；②耕植土层；③第四系冲积层；④第四系残积土层；⑤石炭系灰岩。（详见图3） 场地位于江河畔，地下水位受江河水影响较大。场地内地下水主要有第四系孔隙潜水，受大气降水及江河水控制，由于卵石层厚度大，水量较为丰富。另一种为岩溶裂隙水，岩溶裂隙水赋存于灰岩的岩溶带之中，水量的大小和径流条件受地质构造，节理裂隙及岩溶发育程度

控制。两类含水层有统一的地下水位，水力联系较密切，其余各层为弱含水层或相对隔水层。地下水位4.50m。 3. 水泥土深层搅拌桩支护结构设计计算 3.1基坑支护方案的选择及分析根据该工程场地情况和地质条件，基坑开挖提出了三种挡土方案进行比较。 （1）内支撑钢板桩方案， 基坑深5.1m，选用10m长拉森板桩，设一道钢管内支撑，H 型钢为支撑钢柱，拉森板桩有力学性能好、密封性好、耐锤击及施打时对周围环境影响小等优点。但拉森钢板桩内支撑需边开挖边支撑，给施工带来麻烦，并且开挖工作面小，挖土速度慢，有30%的土需人工开挖。在地下室工程施工时，板桩内支撑又不可拆除，对支设模板、绑扎钢筋、浇捣砼带来很大困难。拉森钢板桩需进口，造价很高。（2）人工挖孔桩方案人工挖孔桩支护方案具有刚度大、稳定性好。但人工挖孔桩与桩之间有空隙，有挡水要求时不能满足，并且该方案需穿透粉细砂层才能到达卵石持力层，穿越粉细砂层会出现流砂，涌水给施工造成不安全。 （3）水泥土深层搅拌桩支护方案 深层搅拌水泥土桩是用特制的进入土深层的深层搅拌机将喷出的水泥浆固化剂与地基土进行原位强制拌合，制成水泥土桩，硬化后即形成具有一定强度的壁状挡墙，既可挡土又可形成隔水帷幕，对任何平面都适用。深层搅拌水泥土桩具有无噪音、无振动、无污染、工效高及成本低等优点。此方案做法是采用桩径φ500 格构式布置，桩与桩搭接150mm，水泥土挡土结构宽4m（见图1）。基坑开挖高度 H=5.1m，入土深度3.4m，水泥土挡土结构总高8.5m（见图2），水泥掺量不少于13%。

QC小组活动提高型钢水泥土复合搅拌桩施工质量

注册号：FJLJ-2010-022-017 提高型钢水泥土复合搅拌桩施工质量 执笔：陈建辉、林芬 发布：陈建辉 福 建 六 建 集 团 有 限 公 司 前 天 大 厦 项 目 部 QC 小 组 二O 一一年三月 全国工程建设质量管理QC 小组活动成果 发布会资料

目录 一前言 (1) 二小组简介 (2) 三选题理由 (3) 四现状调查 (4) 五目标确定及依据 (6) 六原因分析 (7) 七要因确认 (8) 八制定对策 (14) 九对策实施 (15) 十效果检查 (19) 十一标准化及巩固措施 (22) 十二总结及今后打算 (23) 十三附表 (24)

一、前言 1.1 型钢水泥土复合搅拌桩简介 型钢水泥土搅拌墙是在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插型钢形成的复合挡土止水结构。 型钢水泥土复合搅拌墙又称为SMW（Soil Mixing Wall）工法桩，该工法是以多轴型钻掘搅拌机在钻头处喷出水泥与地基土反复混合搅拌，在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，在各施工单元间采取重复搭接施工，最终形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的的地下墙体。 套接的三根搅拌轴连续的挡土止水墙体与地下连续墙和钻孔灌注桩相比，SMW工法桩主要有以下优点：（1）挡水性强（2）对周围地基影响小（3）能适应各种地层（尤其是软土地区）（4）工期短（5）造价低，在我国广泛应用于沿海地区的深基坑止水帷幕。 SMW工法施工顺序如下：1导沟开挖 2、置放导轨 3、设定施工标志 4、SMW钻拌钻掘及搅拌 5、置放H型钢 6、固定应力补强材 7、施工完成SMW。 1.2工程概况 1、工程名称：前田大厦 结构类型：框架剪力墙结构 建设地点：福州市湖东路与六一路交叉口的西南侧。 施工单位：福建六建集团有限公司 场地情况：前田大厦北侧紧靠主干道湖东路，东侧和南侧均为居民住宅楼，西侧为福建省图书馆，建筑物均为桩基础，框架结构。场地长宽均不到50米，距南侧围墙最近处仅3m，大面积开挖深度达到14米。如下面的这张图片所示：

搅拌桩复合地基静荷载试验

××工程复合地基静荷载试验 检 测 报 告 ××检测中心 ×年×月×日

注意事项 1、报告无检测单位“报告专用章”无效； 2、报告无报告编写、报告校对、报告审核人签字无效； 3、报告涂改无效； 4、非经同意，不得部分复制本报告； 5、对本检测报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向检测单位提出，逾期不予受理； 6、对于委托检验，样品代表性由委托单位负责。

建设单位：×××高速公路建设项目办公室设计单位：×××设计院 监理单位：×××工程监理公司 施工单位：×××公司 检测单位：××检测中心 报告编写： 报告校对： 报告审核：

××工程复合地基静荷载试验检测报告 一、工程概况 ××工程地上2层。地基基础采用深层搅拌桩。桩径为ф700，基础混凝土强度等级为C25。单桩设计承载力为200kN，经深层搅拌处理后地基承载力特征值不得小于180KPa，建筑结构安全等级为二级。 我中心于历时3日完成对该工程地基的静载荷试验检测工作，试验点（桩）总数为6个。（具体情况见下表1，平面布置示意图见下图1）。现依据试验原始数据提交本次试验检测报告。 表1 各试验点具体情况一览表

图1 各试验点平面布置示意图 二、检测依据 1、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002） 2、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) 3、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-94） 4、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003） 5、《江西省桩基质量检测管理规定》（试行） 6、《江西省建筑基桩及复合地基检测方法及取样数量》 ---赣力基础【2005】第001号 7 、设计图纸及相关说明文件 三、载荷试验 ㈠、复合地基土载荷试验检测 1、试验设备 试验采用砂袋压重平台反力装置，千斤顶施压，主梁由4根18号工字钢组成，副梁由5根18号工字钢组成。采用1只QYL50型千斤顶加载，承压板顶面沉降变形分别采用对角的2个百分表(精度为0.01mm)测读。加载量由千斤顶上的精密压力表控制（承载板试验装置见图3-1-1）。 图3-1-1 承压板载荷试验装置

水泥土搅拌桩

水泥土搅拌桩 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

水泥土搅拌桩施工作业指导书 1 适用范围 适用于张呼线站前水泥搅拌桩的施工。 2 作业准备 水泥搅拌桩施工前应该满足的施工条件，包括场地、材料、人员和机械的要求。 技术准备：施工前技术人员将设计图纸进行复核，复核无误后进行试桩得出指导施工工艺的参数。 场地准备：施工前必须经过审查验证，地基需要换填的必须进行换填粘性土料或细粒渗水土（最大块径不大于100mm），不得回填杂土，地表过软时应采取防止机械失稳的措施如铺设砂垫层，并通过审查验证后才能进行施工；场地应该保证足够的平整度，满足设备、人员进场要求。 材料准备：固化剂选用强度等级为级及以上的普通硅酸盐水泥（当地下水具有侵蚀性时，应根据设计要求采取相应措施），原材料应按相关规定进行进场检验。 人员配备（按1台搅拌机人员配备）： 机械配备（按1台搅拌机配备）： 表2 设备配备表 工艺性试验：

⑴试桩应选择土质有代表性的地段。可选在桩基工程数量集中、施工时间较长或需要尽早开工完成的地段，而且对今后施工有广泛指导作用的地段。 ⑵试桩应选择2根以上比较具有指导性，确定工艺参数并报监理单位签认。 3 技术要求 ⑴泥搅拌桩采用及以上普通硅酸盐水泥，水泥渗入量不小于被加固湿 土质量的12~20%，水泥浆水灰比为~. ⑵浆液应严格按设计配合比和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。 ⑶水泥土搅拌桩按等边三角形布置，间距由稳定、沉降以及承载力计算确定，桩径。 ⑷喷浆量及搅拌深度必须采取经国家计量部门认证的有效期内的检测仪器进行自动记录，因故停浆时恢复供浆后的喷叠长度不得小于。 ⑸桩基完整性、均匀性、桩身无侧限抗压强度应满足设计要求。 ⑹桩基处理后的复合地基承载力应满足设计要求。 4 施工工艺流程及操作要点 图1单向搅拌桩施工工艺流程图 操作要点 原地面处理 清除表层腐殖土以后平整场地，当地基表层有淤泥或软弱层时，清淤后回填普通土，场地做好排水坡，挖设排水沟，保证场内不积水。 测量放样 按照设计的搅拌桩的平面布孔图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记(现场一般采用竹签)，方便在施工中迅速确定桩位。 机具定位

2018云南省二级建造师继续教育课后习题(建筑工程)

建筑工程 一.单项选择题 1.灌注桩后注浆技术在优化工艺参数的条件下，可使单桩承载力提高：（C）。 A.30%~100% B.20%~80% C.40%~120% D.40%~100% 2.灌注桩后注浆技术在优化工艺参数的条件下，可使桩基沉降减小（B）左右。 A.20% B.30% C.40% D.50% 3.灌注桩后注浆技术桩底后注浆导管及注浆阀数量宜根据桩径大小设置，对于d≤1000mm 的桩，宜沿钢筋笼圆周对称设置（B）根。 A.1 B.2 C.3 D.4 4.灌注桩后注浆技术的注浆作业宜于成桩（B）后开始。 A.1d B.2d C.3d D.4d 5.灌注桩后注浆技术对于饱和土中的复式注浆顺序宜（A）。 A.先桩侧后桩底 B.先桩底后桩侧 C.桩底桩侧同时 D.先桩侧后桩底或先桩底后桩侧 1.长螺旋水下成桩的施工效率是泥浆护壁钻孔灌注桩施工效率的（D）。 A.1~2倍 B.2~3倍 C.3~4倍 D.4~5倍 2.长螺旋水下成桩的施工效率是长螺旋钻孔无砂混凝土桩施工效率的（C）。 A.1.1~1.2倍 B.1.2~1.4倍 C.1.2~1.5倍 D.1.3~1.6倍 3.长螺旋水下成桩工艺中要求混凝土中粗骨料可采用卵石或碎石，最大粒径不宜大于（B）。 A.20mm B.30mm C.40mm D.50mm 4.长螺旋水下成桩与泥浆护壁钻孔灌注桩相比，施工费用可节约约（A）。 A.28% B.32% C.40% D.49% 5.长螺旋水下成桩与长螺旋钻孔无砂混凝土桩相比，施工费用可节约约（D）。 A.28% B.32% C.40% D.49% 1.水泥粉煤灰碎石桩的桩距应根据基础形式、设计要求的复合地基承载力和复合地基变形、

水泥搅拌桩在工程地基处理中的应用实践

水泥搅拌桩在工程地基处理中的应用实践 张南峰 在厦门岛南半部山前洼地，特别是山前洼地的边缘地带进行工程建设时，往往会遇到一幢建筑物的基础下，同时存在承载力高、变形性小的坡残积土与承载力低、变形性较大的极松砂层的极不均匀地基情况，给建筑物的地基基础设计造成很大的麻烦。本文通过总结在厦门一中职工宿舍工程中采用深层水泥搅拌桩处理这一类地基的成功实践，以起到抛砖引玉的作用。 工程概况： 厦门一中已建的职工宿舍楼座落在学校的东南角，育青路的北侧。该宿舍楼工程共有C、D、E、F幢楼。C、D幢布置在场地的北边，E、F幢布置在场地的南边。面临育青路，四幢楼均为8层框架结构的建筑物。总建筑面积9237m2。 拟建场地岩土条件： 已建场地处在花岗岩剥蚀残丘坡脚与丘间洼地两个微地貌单元上。地形由北向南西方向倾斜。在洼地中有小溪沟、溪流由东北流向西南，后经回填整平，可作为本工程场地。该场地上部为第四系土层所覆盖，下为伏燕山期粗粒花岗岩体，在勘探深度范围内场地岩土层有以下五种类型：杂填土层、冲洪积泥质中粗砂层、坡洪积砂质粘土层、残积砂质粘性土层、粗粒花岗岩强风化层。 地基处理方案的选择： 由于本工程四幢宿舍楼均为8层框架结构建筑物，桩荷载较大，杂填土层（厚度0.4~1.7m）不宜作为基础天然地基持力层，而泥质中粗砂层（厚度0~4m）属中高压缩性土，其承载力标准值仅100KP a，也不是建筑物基础理想的天然地基持力层。除这两层外，其它各土层可作为基础（天然地基或桩基）持力层。 1、C、D幢宿舍楼 该两幢宿舍楼部位因没有泥质中粗砂层，杂填土层厚度又不大，可以全部挖除。因此该两幢建筑物可直接采用以砂质粘土层为基础持力层的天然地基，不必进行地基处理。 2、E幢宿舍楼 该楼部位土层比较复杂，杂填土层下为2~4m厚的泥质中粗砂层。对该幢地基基础处理基本上有三种方案可选择：一是采用片筏基础，基础落在泥质中粗砂层上，但泥质中粗砂层厚度不一，相差2m，该层又属中高压缩性土，会产生均匀沉降，建筑物将会出现倾斜现象，故不可取。二是采用独立墩基础，该方案是将泥质中粗砂层挖除掉，然后用C15抛石砼墩基作为基础。考虑到泥质中粗砂层透水性好，且地下水位高于砂层，基础施工时，可能产生涌水，流沙等不良现象，给施工带来一定困难，开挖时须采取一些可靠的措施，而采取措施工程费用又要增加，故该方案无论从技术上，还是经济上来看，是大不可取。三是采用桩基础。该方案施工上既安全又可保证质量，但采用何种桩型，还得选择，下面再述。

水泥土搅拌桩

水泥土搅拌桩施工作业指导书 1 适用范围 适用于张呼线站前水泥搅拌桩的施工。 2 作业准备 2。1水泥搅拌桩施工前应该满足的施工条件,包括场地、材料、人员和机械的要求. ２。２技术准备：施工前技术人员将设计图纸进行复核，复核无误后进行试桩得 出指导施工工艺的参数。 ２。3场地准备：施工前必须经过审查验证，地基需要换填的必须进行换填粘性土料或细粒渗水土（最大块径不大于100ｍm），不得回填杂土,地表过软时应采取防止机械失稳的措施如铺设砂垫层，并通过审查验证后才能进行施工;场地应该保证足够的平整度，满足设备、人员进场要求。 ２。４材料准备：固化剂选用强度等级为P．O3２。5级及以上的普通硅酸盐水泥（当地下水具有侵蚀性时,应根据设计要求采取相应措施),原材料应按相关规定进行进场检验。 2.5人员配备(按1台搅拌机人员配备）： 表1 人员配备表 2．6机械配备（按１台搅拌机配备）： 表2 设备配备表

２。7工艺性试验： ⑴试桩应选择土质有代表性的地段.可选在桩基工程数量集中、施工时间较长或需要尽早开工完成的地段，而且对今后施工有广泛指导作用的地段. ⑵试桩应选择２根以上比较具有指导性,确定工艺参数并报监理单位签认。 3 技术要求 ⑴泥搅拌桩采用ｐo42。５及以上普通硅酸盐水泥，水泥渗入量不小于被加固湿 土质量的１2~20%,水泥浆水灰比为0．45~0.55。 ⑵浆液应严格按设计配合比和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀,不得离析。 ⑶水泥土搅拌桩按等边三角形布置，间距由稳定、沉降以及承载力计算确定,桩径0．5m。 ⑷喷浆量及搅拌深度必须采取经国家计量部门认证的有效期内的检测仪器进行自动记录，因故停浆时恢复供浆后的喷叠长度不得小于0.5m. ⑸桩基完整性、均匀性、桩身无侧限抗压强度应满足设计要求。 ⑹桩基处理后的复合地基承载力应满足设计要求。 ４施工工艺流程及操作要点 4。１施工工艺流程图如下:

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术

型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术 1.7.1 技术内容 型钢水泥土复合搅拌桩是指：通过特制的多轴深层搅拌机自上而下将施工场地原位土体切碎，同时从搅拌头处将水泥浆等固化剂注入土体并与土体搅拌均匀，通过连续的重叠搭接施工，形成水泥土地下连续墙；在水泥土初凝之前，将型钢（预制混凝土构件）插入墙中，形成型钢（预制混凝土构件）与水泥土的复合墙体。型钢水泥土复合搅拌桩支护结构同时具有抵抗侧向土水压力和阻止地下水渗漏的功能。 近几年水泥土搅拌桩施工工艺在传统的工法基础上有了很大的发展，TRD工法、双轮铣深层搅拌工法（CSM工法）、五轴水泥土搅拌桩、六轴水泥土搅拌桩等施工工艺的出现使型钢水泥土复合搅拌桩支护结构的使用范围更加广泛，施工效率也大大增加。 其中TRD工法（Trench－Cutting& Re-mixing Deep Wall Method）是将满足设计深度的附有切割链条以及刀头的切割箱插入地下，在进行纵向切割横向推进成槽的同时，向地基内部注入水泥浆以达到与原状地基的充分混合搅拌在地下形成等厚度水泥土连续墙的一种施工工艺。该工法具有适应地层广、墙体连续无接头、墙体渗透系数低等优点。 双轮铣深层搅拌工法（CSM工法），是使用两组铣轮以水平轴向旋转搅拌方式、形成矩形槽段的改良土体的一种施工工艺。该工法的性能特点有：（1）具有高削掘性能，地层适应性强；（2）高搅拌性

能；（3）高削掘精度；（4）可完成较大深度的施工；（5）设备高稳定性；（6）低噪声和振动；（7）可任意设定插入劲性材料的间距；（8）可靠施工过程数据和高效的施工管理系统；（9）双轮铣深层搅拌工法（CSM工法）机械均采用履带式主机，占地面积小，移动灵活。 1.7.2 技术指标 （1）型钢水泥土搅拌墙的计算与验算应包括内力和变形计算、整体稳定性验算、抗倾覆稳定性验算、坑底抗隆起稳定性验算、抗渗流稳定性验算和坑外土体变形估算； （2）型钢水泥土搅拌墙中三轴水泥土搅拌桩的直径宜采用650mm、850mm、1000mm，内插H形钢或预制混凝土构件； （3）水泥土复合搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不宜小于0.5MPa； （4）搅拌桩的入土深度宜比型钢的插入深度深0.5～1.0m； （5）搅拌桩体与内插型钢的垂直度偏差不应大于1/200； （6）当搅拌桩达到设计强度，且龄期不小于28d后方可进行基坑开挖； （7）TRD工法等厚度水泥土搅拌墙28d龄期无侧限抗压强度不应小于设计要求且不宜小于0.8MPa；水泥宜采用强度等级不低于P.O 42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥土搅拌墙正式施工之前应通过现场试成墙试验以确定具体施工参数（材料用量和水灰比等）。 （8）双轮铣深层搅拌工法（CSM工法）成槽设备在施工过程中采用泥浆护壁来防止槽壁坍塌；膨润土泥浆的配合比通常为

深层水泥搅拌桩施工组织设计方案

深层水泥搅拌桩施工方案 一、施工准备工作 1水泥送检 施工前将进场使用的水泥等材料送至当地有资质的建材质监部门进行复验，同时材料应具备出厂合格证、自检报告、生产日期、批号等。材料必须经检验合格后方可投入使用。作好水泥供应计划。 2、桩位放样 根据测量点准确放好桩位，并复检，做好桩位定点标记。 3、试桩施工 在正式施打搅拌桩前，为更加熟悉本地块的地层物理力学性质，掌握更准确的施工参数，同时因工期较紧，而设计要求承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。载荷试验的检验数量总桩数的0.5%?1%0我单位计划在地基旁进行试桩施工，拟安排搅拌桩机试桩2根，确定钻进速度、地层变换电流变化值、喷浆量大小、桩的深度、成桩时间、搅拌次数，为正式施工提供较准确的依据，试验桩3?4根，以此作为桩基承载力试验。 4、技术交底 由项目总工程师针对设计意图及技术要求，结合试桩资料对质检员、施工员、技术员进行施工技术交底，其内容应结合设计图纸要求和施工要求进行。对每一个施工质量关键点，有疑问的地方要达到一致的认识。然后由施工员、质检员对操作人员进行技术交底和安全技术交底。根据施工图纸，大约300根水泥搅拌桩，主要施工参数和设计要求如下：布置方式：正方形布桩，间距1.0米 桩径：C600mm， 桩位偏差：不得大于50mm 搅拌桩的垂直偏差：不得超过1% 桩长：有效桩长为5~6.5米左右（从站房独立基础底板地算起）

固化剂：强度等级42.5级普通硅酸盐水泥 单桩喷浆量：不少于60kg/m 水灰比：0.55?0.65范围内 水泥掺量：21％（占被加固湿土质量的比例） 停灰面：高于桩顶标高500mm 送浆管长度：不大于60m 成桩工艺：四喷四搅提升速度不得超过1.2m/min 承载力设计值：处理后单桩竖向承载力特征值不低于120KN。复合地基的承载力特征值fspk > 140KPa 二、施工方法及工艺水泥土喷浆搅拌法加固软土地基是利用水泥和水按一定比例均匀搅拌成为固化剂的浆液，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和浆液进行强制搅拌，经拌和后的混合物发生一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固体。 1、施工方法 由于本工程工期紧，为便于进行施工质量、进度和安全管理，拟考虑2 台桩机进行施工。 2、施工步骤及工艺要求 （1）清除障碍：清除施工范围内的场地及地下障碍物。 （2）拆除路面、平整场地：先将施工场地加以平整，确保桩机正常行走，工作面宽度必须保证桩机正常施工，再按设计图纸准确测放桩位轴线后，桩机方可进入施工现场，施工要求水源充足，合理布置施工现场。 （3）桩机就位：按照测放的桩位，将桩机移至桩位上，桩尖对准桩位，桩 位偏差不大于50mm，调平机台，以线垂调整机身垂直度，垂直度偏差小于1.0%。 （4）配制水泥浆：接照设计要求的掺入比、桩长，将计算出来的42.5级普硅水泥用量放入搅拌池中，加计算出来的水进行搅拌配制浆液，水灰比为：0.55? 0.65，浆液的搅拌时间大于3分钟，不长于2小时，采用两次搅拌法，按设计掺入量不少于21%加固湿土质量的比例。

钉形水泥土双向搅拌桩

钉形水泥土双向搅拌桩复合地基技术是东南大学岩土工程研究所经过多年研究开发的地基处理新技术，并获得了国家发明专利（专利号：200410065862，200410065861）。该技术已广泛应用于高速公路和市政工程，其科学性、先进性和经济性已在工程中得到证明。 钉形水泥土双向搅拌桩：在水泥土搅拌桩成桩过程中，由动力系统分别带动安装在同心钻杆上的内、外两组搅拌叶片同时正、反向旋转搅拌，通过搅拌叶片的伸缩使桩身上部截面扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩。 H 图一、钉形水泥土双向搅拌桩构造图

复合地基 指部分土体被增强或置换形成增强体，由增强体及其周围土体共同承担荷载的地基。 水泥土 由水泥浆液和地基土充分搅拌后，经水化和化学反应后形成的增强体。 双向搅拌工艺 采用同心双轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装反向旋转叶片，通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用，阻断水泥浆上冒途径，把水泥浆控制在两组叶片之间，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量的施工方法。

钉形水泥土双向搅拌桩机型号、规格 钉形水泥土双向搅拌桩机设备主要有a底盘、b支架、c箱体、d 同心双轴钻杆、e自动伸缩钻头等组成，见图2。 c 立面图剖面图 图二、钉形水泥土双向搅拌桩机设备图 钉形水泥土双向搅拌桩机设规格

应，一般情况下，当水泥土搅拌桩的桩体强度大于1.5MPa时，应选用强度等级在42.5以上的水泥；桩体强度小于1.5MPa时，选用强度等级32.5以上水泥；当需要水泥土搅拌桩桩体有较高的早期强度时，宜选用普通硅酸盐水泥和波特兰水泥。