深层搅拌法在软土地基处理中的应用

２０１０年第３０期

科技目向导

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深层搅拌法在软土地基处理中的应用

黄文阁

【南宁昊冠住宅建筑有限责任公司

广西

南宁５３００２１）

【摘要】文章在阐述深层搅拌法加固地基的技术原理的基础上，重点介绍了深层搅拌法的施工技术。并就施工中常见问题进行探讨，提出防治措施，积累了深层搅拌法工程施工经验。

【关键词】深层搅拌法；软土地基；施工：加固

我国地域广大．有各种成因的软土层．这类软土一般具有含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差、沉降稳定时间长等特点。且分布范围广泛。近年来。随着我国城市化进程的加速，常常需要在这类软土地基上进行建筑施工。由

度较为缓慢，一般以９０ｄ龄期的强度作为其设计强度。

２．２施工工法２．２．１施工工艺流程

定桩位一桩基就位一制备水泥浆一下沉搅拌一钻进－－－－４－钻至设计深度后进行试喷一喷浆提升搅拌一二次喷浆搅拌钻进一复喷复搅提升一桩机移位至下一孔．

由于实际条件的不同．不同的Ｔ程所采用的具体施工措

于此类地基强度低。且一经扰动，土体结构便被破坏．强度随

之削弱．因此必须进行人工加固。而深层搅拌法便是一种很好

的加同软土地基的方法。实践证明。利用深层搅拌法处理地

基．可大大增加地基承载力（深层搅拌法处理后的地基承载力

可提高Ｉ。１．５倍），减小沉降差、提高边坡稳定性及挡水等．值

得推广。

施也有区别，常用施工方法有：二喷四搅、三喷四搅、四喷四搅和三喷六搅等．

２．２．２定桩位

１．深层搅拌法技术原理

深层搅拌法是利用水泥或者石灰作固化剂．通过深层搅拌机械，在地基深处将软土和水泥ｆ或石灰１浆液或粉体强制搅

拌后水泥（或石灰）和软土产生一系列物理化学反应．使软土硬

按设计图纸，放样确定桩位，并设置好控制线、控制点，在

施工过程中检查纠正孔位偏差。保证孔位偏差不超过５ｃｍ。

２．２．３桩机就位

根据搅拌桩桩位安装搅拌机进行调平、对中。保证钻孔的

孔位准确、垂直。

２．２．４制备水泥浆

结改性，形成水泥（石灰）土桩。改性后的软土强度大大高于其天然强度，压缩性、渗水性比天然软土大大降低。深层搅拌桩

也称为水泥土搅拌桩或石灰搅拌桩。

软土与水泥采用机械搅拌加固的基本原理是基于水泥加

依照设计选定的配合比．由水泥浆搅拌系统制备水泥浆．浆液倒入集料斗时加筛过滤，确保无结块、无杂质。以免在喷

浆时堵塞喷嘴。在输送到钻机灰浆桶后还要继续搅拌．防止产生沉淀．以备泵送压浆入桩。

２．２．５搅拌钻进

搅拌机调试正常后．沿导向杆下沉搅拌切土。当下沉速度过慢时，可用输浆系统补给清水以利钻进。桩长控制参照以往施工经验箱进沉人速度、电流大多小、桩机振动等情况报据桩机上的深度指示盘或电脑显示读数确定。开钻前调好深度指示盘读数为零，同时请质检人员检核。

２．２．６喷浆搅拌提升

固土的物理化学反应过程。搅拌加固后减少了软土中的含水

率．增加了颗粒之间的粘结力．增加了水泥土的强度和足够的水稳定性。在水泥加固土中，由于水泥掺量较小．一般占被加固土重的ｌＯ．１５％。水泥的水化反应完全是在土的围绕下进行．所以硬化速度较慢且作用复杂。

生石灰（一般掺入比为６。１８％）作固化剂时．软粘土的渗透系数随时问直线上升，适合于塑性指数较高的软粘土地基；水泥（１０％）作固化剂时，软粘土的渗透性系数随时间直线下降，适合于塑性指数较低的软土地基。

２．深层搅拌法施工技术

２．１施Ｔ准备

当搅拌机钻到设计深度后启动送浆泵和记录仪开始试

喷，达到设计喷浆压力和流量时，边喷浆边搅拌提升．提升速度一般为Ｏ．２～１．Ｏｒｅ／ｒａｉｎ，直到设计桩顶高程。需注意的事项

２．１．Ｉ按照施Ｔ图设计的边坡．对搅拌桩施工基面以上的

土方进行开挖．以减少不必要的空搅长度。平整好搅拌桩钻机

有：开始注浆时，肖浆液到达出浆Ｅｌ后．喷浆３０ｓ．使浆液完全

到达桩端再开始搅拌提升。后台供浆必须保持连续．一旦因故停浆，必须立即通知前台。为防止断桩和缺浆．应将搅拌钻头下沉至停浆点以下０．５ｍ，待恢复供浆时再喷浆提升。为保证桩头均匀密实搅拌机提升至地面以下ｌｍ时．用慢速提升．当

的施工现场，地表过软时．应采取换土夯实或铺设垫板等措施．以防钻机失稳。

２．１．２按照施工图的设计．对各排桩的轴线和桩位进行测

量放样，现场桩位布置与施工图设计的误差不得大于５ｃｍ。同

时在钻机组装就位过程中．应注意起吊设备的平稳和导向架

的垂直，以确保桩体施工的垂直度。其垂直度偏差应控制在

１．５％Ｐ２内。

２．１．３了解各参数与水泥及外掺剂用量之间的关系：ｆ１１水泥。一般多采用新出厂的普通硅酸盐水泥．因其活性高．早期

喷浆１：３即将出地面时。应停止提升并搅拌数秒。

２．２．７二次喷浆搅拌钻进

第二次启动搅拌机下沉边喷浆边搅拌下沉，直至设计桩底。

２．２．８复喷复搅提升

复搅、喷浆至设计桩底高程后，再一次以适当速度旋转、

提升、喷浆，直至达到停浆面终止。

和后期强度均较好；（２）外掺剂。在浆喷深层搅拌工艺中使用的

水泥浆需要用灰浆泵输送，所以要求流动性较大．水灰比一般为０．５－－０．６。根据试验。当水灰比为０．５时．掺加０．２％水泥用量

３．施工常见问题及防治措施

３．１喷浆不正常

３．１．１产生原因：注浆泵坏；喷浆１３被堵塞．如有硬结块及杂物．造成管路堵塞；水泥浆水灰比稠度不合适。

的木质素磺酸钙，同时掺加２％水泥用量的石膏为宜：ｆ３）Ｏｎ固

土体中含水量对强度的影响。土体中的含水量对水泥浆起稀释作用，使加同体的强度下降；（４）不同龄期对强度增长的影响。混凝土强度在２８ｄ龄期基本上达到峰值．超过２８ｄ后。强

度却有明显增长。龄期超过ｌＯＯｄ后。强度继续增长。但增长速

３．１．２防治措施：施工前应对注浆泵、搅拌机等试运转．喷浆口采用逆止阀（单向球阀）；在钻头喷浆１２上方设置越浆板．解决喷浆孔堵塞问题；泵与输浆管路用完后要清洗干净．并在

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集浆池Ｅ都设细筛过池．防止杂物及硬块进入各种管路。选用

合适的水灰比。

３．２搅拌体不均匀

钻土，容易拌合均匀，但由于其上复压力较大，持浆能力差。易

出现冒浆．

３．４．２防治措施：对不同土层选择合适的不同工艺。搅拌机沉人前，桩位处要注水．使搅拌头表面湿润。地表为软钻土时。

还可掺加适最砂子，改变土中钻度，防止土抱搅拌头；由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆．使实际输浆量小

３．２．１产生原冈：施工工艺不合理；搅拌机械、注浆机械中途发生故障．造成注浆不连续．供水不均匀，使软钻土被扰动，

无水泥搅拌和．搅拌机械提升速度不均匀。

３．２．２防治措施：选择合理的施工工艺；施工前对搅拌机

械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修．使其处于正常状态。灰浆拌和机搅拌时间一般不少于２ｍｉｎ．增加拌和次数．保证

干设计最．这时应采用“输水搅拌一输浆拌合一搅拌”工艺．并将搅拌转速提高到５０ｒ／ｍｉｎ．转进速度降到ｌｍ／ｍｉｎ，使拌合均

匀．减小冒浆。

拌和均匀。不使浆液沉淀；提高搅拌转数，降低钻进速度，边搅拌、边提升，提高拌合均匀性；注浆设备要定好，单位时间内注浆量要相等。不能忽多忽少．更不得中断。重复搅拌下沉及提升各一次。以反复搅拌法解决钻时速度快与搅拌速度慢的矛

盾。拌制固化剂时不得任意加水，以防改变水灰比（水泥浆），降低拌合强度。

３．３桩顶强度低

３．３．１产生原因：表层加固效果差：由于地基表面覆盖压力小。在拌合时土体上提，不易拌合均匀。

４．小结

总之．深层搅拌法处理软粘士和淤泥质粘土地基效果显

著，且具有设备简单、操作方便、工艺合理、技术町行、无振动、无噪音、无泥浆、无废水污染环境、成本低等优点，但我们需注

意的是．进行深层搅拌法施工时．应详细编制一套施工质量保证体系并严格按此执行。在大批量施Ｔ前．可对已施Ｔ的桩进行试桩检测．保证批量生产的质量。同时如若发现问题应分析

原因及时处理，以保证工程质量。髦

【参考文献】

［１］朱慧强．用深层搅拌法对房屋地基沉降的处理切．今日科苑，２００８，ＯＤ６）．

［２］梁俊清．深层搅拌法在房屋地基沉降处理中的应用【Ｊ】．企业科技与发展．２００９．０６）．

［３］李拱宸．房屋地基沉降的处理办法分析【Ｊ】．科技创新导报，２００８，日０５）．

３．３．２防治措施：在桩顶墙告ｌｍ内作好加强段，进行一次

复拌加注浆，并提高水泥掺量，一般为１５％左右；在设计桩顶

标高时，应考虑需凿除０．５ｍ，以加强桩顶强度。

３．４抱钻、冒浆

３．４．１产生原因：施Ｔ１＝艺选择不当。钻土颗粒之间粘结力强。不易拌合均匀，搅拌过程中易产生抱钻。有些土层虽不是

（上接第２１７页）根据温控指标的要求计算。

３．７对标高位于±０．Ｏ以下的部佗．应及时回填土：±０．０以上

下列方式布置：

４．４．１温度监测的布置范围以所选砼浇筑块体平面图对称

轴线的半条轴线为测温区（对长方体可取较短的对称轴线）。在测温区内温度测点呈平面布置：

的部位应及时加以覆盖，不宜长期暴露在风吹日晒的环境中。

４．大体积砼的温控施工现场监测工作

４．１大体积砼的温控施』二中．除应进行水泥水化热的测定外．在砼浇筑过程中还应进行砼浇筑温度的监测．在养护过程中应进行砼浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。监测的规模可根据所施工工程的重要性和施工经验确定．测温的方法可采用先进的测温方法．如有经验也可采用简易测温方法．

４．４．２在测温区内．温度监测的位置可根据砼浇筑块体内

温度场的分布情况及温控的要求确定：

４．４．３在基础平面半条对称轴线上．温度监测点的点位宜

不少于４处：

４．４．４沿砼浇筑块体厚度方向．每一点位的测点数量，宜不

少于５点：

４．２砼的浇筑温度系指砼振捣后．位于砼上表面以下５０．

１００ｍｍ深处的温度。砼浇筑温度的测试每工作班（８ｈ）应不少于２次。

４．３大体积砼浇筑块体内外温差、降温速度及环境温度的

４．４．５保温养护效果及环境温度监测点数量应根据具体需

要确定。谨

【参考文献】

［Ｉ］梁杰．浅析砼裂缝的原因及预防和处理ｌＪ】．黑龙江纺织，２０１０，（０１）：

３９－－４１，４７．

测试．每骚夜应不少于２次。

４．４大体积砼浇筑块体温度监测点的布置．以能真实反映

出砼块体的内外温差、降温速度及环境温度为原则，一般可按

（上接第２２６页）沿墙长方向向外延长出去，使延长部分落在

老土上。落在老土上的基础总面积．应等于井圈范同内原有基础的面积ｆ即ＡＩ＋Ａ２＝Ａ１．然后在基础墙内再采用配筋或钢筋混凝土梁来加强。如井已回填但不密实．甚至还是软土时，可用

载力可直接从压桩设备的仪表中反映出来。终桩后将压入桩

的桩头钢筋与原基础钢筋焊接．并浇注砼承台与基础连为一

体．在土建１二程基础方案设计中我们要着重考虑超长给结构

带来的不利影响．当增大结构伸缝间距或者是不设伸缩缝时．必须采取切实可行的措施．要防止结构开裂．在结构施ｔ阶段采取防裂措施是通用的减少混凝土收缩不利影响的有效方法．我们一般采用的做法是设置施工浇带．

近年来．复合地基在土建工程中得到广泛运用．地基可以提

大块石将下面软土挤紧．再选用上述办法回填处理。若井内不

能夯填密实时．则可在井的砖圈上加钢筋混凝土盖封Ｅｌ。上部

再回填处理。

２．３基础加固．用钻机在基础上成孔至要加固的土层．然

后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液灌人地层。通过劈裂、挤压作用．使土层与浆液产生物理化学反应而胶结，从而达到改善土体结构和性能的目的．利用建筑物的承重柱重

力作为反力，通过一套液（油）压设备，把预制桩分节压人士中，上下节桩接驳用预埋角铁焊接．压桩由液压控制，当压力达设

高地基持力层承载力．有效地控制建筑物的沉隆．以解决高层建

筑主体和裙房之间差异沉降问题。不论采用哪种方法．如果采用

施＿【后浇带而不设置永久变形缝．有可能出现裙房与高层建筑物的整体倾斜．因此．如何保证高层建筑物整体使用寿命。除质量

计荷载并基本满足计划桩长要求时则终桩．终桩时的单桩承

安全、材料、工艺要求外，首先要把握基础施工方案。《

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深层搅拌法在软土地基处理中的应用

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

黄文阁

南宁昊冠住宅建筑有限责任公司,广西,南宁,530021科技致富向导

KEJI ZHIFU XIANGDAO2010(20)

参考文献(3条)

1. 朱慧强 用深层搅拌法对房屋地基沉降的处理 2008(6)2. 梁俊清 深层搅拌法在房屋地基沉降处理中的应用 2009(16)3. 李拱宸 房屋地基沉降的处理办法分析 2008(5)

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