树根桩在复合地基(深层搅拌桩)工程中的补救应用论文

树根桩在复合地基(深层搅拌桩)工程中的补救应用论文（精选4篇）

树根桩在复合地基(深层搅拌桩)工程中的补救应用论文 篇1

摘要： 太浦河泵站工程主泵房建基面在粉质粘土上，土力学强度较低，不能满足泵房对地基的强度和变形要求，必须进行地基处理。经过方案比选，主泵房地基采用水泥搅拌桩处理。检测结果表明，加固后的地基达到了预期的效果。关键词： 地基处理 水泥搅拌桩 单桩承载力 单桩复合地基承载力（1.上海勘测设计研究院，上海，200434；2.太浦河泵站工程建设指挥部江苏 吴江 215224；3.中国水利水电第十一工程局河南 三门峡 472000；）概述 太浦河泵站位于江苏省吴江市太浦河上已建的太浦闸南侧，是太浦河工程的重要组成部分，其修建目的主要是解决枯水年份太湖水位较低时抽取太湖水向下游上海市供水300m 3 /s，以改善上海水质。主泵房内布置6台斜15°单机50m 3 /s的斜轴泵，底板长84.87m，宽（顺水流方向）40.45m，采用二机一缝的布置，泵房底板共分三块，单块底板长度为22.50m。进水侧底板底高程-8.05m，出水侧底板底高程-6.45m，底板厚2m。安装间布置在泵房的北端，在泵房的南端布置一座35kV变电站。主泵房建基面在粉质粘土上，土层物理力学指标较低，天然地基无法满足泵房上部结构对地基的强度和变形要求，必须进行地基处理。2 工程地质条件 场地区地层为巨厚（大于100m）第四纪河湖相、海相及沼泽相等沉积层，无活动断裂构造分布，区域地质构造稳定，地震基本烈度为Ⅵ度。场地区土层的物理力学指标见表1。泵房建基于⑤层土上，⑤层为灰色粉质粘土，标贯击数小于4，压缩系数0.38Mpa-1，地基承载力标准值为105Kpa，且⑤层属高～中压缩性土，天然地基不能满足泵房上部结构对地基的强度和变形要求，由于软土厚度较大，不宜用换（填）土处理。同时对⑥层下伏软弱下卧层需进行强度及变形验算。表1地基土物理力学性质指标 层号 土层名称 土层 厚度 m 湿密度(kN/m 3)天然孔隙比 天然含水量(%)塑性 指数 I P 液性 指数 I L 压缩模量(MPa)地基承载力标准值(KPa)③ 1 粉质粘土 0.4~3.1 20.0 0.74 26.7 19.4 0.36 8.6 255 ③ 2 粉质粘土 0.3~5.1 19.4 0.84 30.5 14.4 0.68 9.4 150 ③ 3 砂壤土 0.9~5.2 19.0 0.88 32.3 9.214.4 120 ④ 1 轻砂壤土 1.5~3.1 19.0 0.90 33.418.9 120 ⑤ 粉质粘土 4.4~7.5 19.0 0.94 34.8 13.9 1.07 5.3 105 ⑤’ 粉质粘土与粉质砂壤土互层18.8 0.96 35.7 9.27.1 110 ⑥ 粉质粘土 4.0~6.5 20.5 0.65 23.5 20.3 0.10 13.7 300 ⑦ 1 重粉质粘土 0.4~3.0 19.6 0.77 27.7 13.5 0.5 12.6 200 3泵房地基处理设计 3.1地基处理方案 泵房地基应力计算以二机一联段作为计算单元，经过计算，控制工况为完建工况，泵房在控制工况时基底应力最大值为198.9 kPa，最小值为135.3 kPa，平均地基应力为167.1kPa，超过⑤层土的地基承载力标准值。对⑤层土进行宽度修正以后的地基承载力标准值为128.96 kPa，亦不能满足设计要求。⑤层下部为⑥层棕黄、灰绿色粉质粘土，该土层厚约5.2m，土质均一，呈硬塑状态，属中压缩性土，其地基承载力标准值为300kPa，是泵房基础较好的浅层持力层。设计考虑了三个方案进行技术和经济比较，方案一：预制钢筋混凝土方桩方案；方案二：灌注桩方案；方案三：水泥搅拌桩方案。方案投资比较见表2。根据规范可知，水泥搅拌桩一般适用于软弱粘性土和粉性土地基，由于受搅拌机械搅拌能力的限制，一般不适用于地基承载力设计值大于120kPa的粘性土和粉性土，而⑤层灰色粉质粘土经宽深修正，其承载力设计值达128.96 kPa，但经过室内水泥土试验，⑤层土经搅拌以后能达到很好的加固效果，可满足设计的要求。经过综合比较，方案三因其投资省、抗渗效果好以及能较好地适应地基变形等优点而被选为推荐方案。表2泵房地基处理方案比较表 方案 名 称 单 位 主要工程量 投资(万元)预制钢筋混凝土方桩 混凝土 m3 1441.4 268.0 钢筋 t 282.8 混凝土灌注桩 混凝土 m3 1950.8 314.4 钢筋 t 160.6 深层水泥搅拌桩 水泥搅拌桩 m3 7729.4 196.4 3.2地基处理设计 水泥搅拌桩桩型采用双头搅拌桩（断面为2个直径0.7m搭接0.2m的复合桩），固化剂采用425 # 普通硅酸盐水泥，水泥掺入量选用15%，设计桩长6.5～

8.1m，进入⑥层持力层0.5～1m。3.2.1水泥搅拌桩单桩竖向承载力标准值 确定 根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91），单桩竖向承载力标准值 按下列二式计算，并取其中的较小值。式中，η为强度折减系数； 为室内加固土试块的无侧限抗压强度平均值；Ap为桩的截面积； 为桩周土的平均摩擦力；q p 为桩端天然地基土的承载力标准值；α为桩端天然地基土的承载力折减系数；Up 为桩周长； l 为桩长。根据本工程的“水泥土检测试验报告”，水泥掺量为15%，龄期为90天的水泥土无侧限抗压强度 =2.31MPa，桩长考虑伸入持力层0.8m~1m，经计算，单桩竖向承载力标准值由摩擦桩控制 =322.8kN。

3.2.2复合地基的承载力标准值 确定及桩位布置 根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-91），复合地基的承载力标准值 由下式计算： 式中，f s,k 为桩间天然地基土承载力标准值；β为桩间土承载力折减系数（本工程取0.1）；m为面积置换率。经计算，面积置换率m=41.2%时复合地基的承载力标准值 =196kPa。根据泵房地基应力分析，平均地基应力 kPa <，最大地基应力 <1.2 =235.2kPa，满足规范要求。布置水泥搅拌桩时考虑了群桩横截面的重心和荷载合力作用点一致的原则，在泵房的上游侧，桩中心间距为1.2m×1.4m，在下游侧桩中心间距为1.2m×1.525m。考虑泵房地基的抗渗要求，上、下游侧第一排水泥搅拌桩布置成连续壁状，搭接0.2m，在主泵房地基外围布置了应力扩散桩。桩位布置剖面图见图1。在施工图阶段，对泵房集水井布置进行了优化。集水井由原来的大开挖方案优化为水泥搅拌桩垂直支护方案，集水井采用垂直开挖，一方面节约了土建工程量，另一方面，临近集水井的工作面由斜坡面改为水平面，方便了工程施工。3.2.3下卧层地基验算 因水泥搅拌桩置换率较大且为摩擦桩型，因此按群桩作用的原理，对下卧层地基进行验算。验算时将搅拌桩和桩间土视为一个假想的实体基础，考虑假想实体基础侧面与土的摩擦力，验算假想基础底面的承载力。加固地基的承载力标准值R sp 采用控制工况的平均地基应力167.1kPa，实体基础的水下容重取8.8kN/m 3，经计算假想基础底面的应力Pa =217.35kPa。其下⑥层土的地基承载力标准值R k =300kPa，经修正后的实体基础底面的地基承载力标准值R=348.4kPa，Pa＜R，可见在上部荷载作用下下卧土层承载力能满足要求。图1水泥搅拌桩布置剖面图 3.2.4泵房基础地基变形验算 泵房地基最终沉降量由复合土层的压缩变形值S 1 和桩端以下未处理土层的压缩变形值S 2 组成。S 1 按下式计算。式中，p为桩群体顶面的平均附加应力；p o 为桩群体底面土的附加压力；E o 为桩群体的变形模量； 为加固地基的深度。桩端以下未经处理土层的压缩变形值S 2 按下式计算： 式中，e 1i、e 2i 为基础底面以下第i层土在平均自重应力及平均自重应力加平均附加应力作用下由压缩曲线查得的相应孔隙比；h i 基础底面以下第i层土的厚度。经计算，控制工况时S 1 =1.2cm、S 2 =8.22cm，泵房的最终沉降量S ∞ =S 1 +S 2 =9.42cm，小于有关规范建议的沉降量控制范围10~15cm，满足地基的变形要求。4成桩试验 试验的目的是为了进一步了解施工区域的水文地质条件对搅拌桩施工的影响程度，并确定如水泥浆的配合比、搅拌提升速度、复搅深度、注浆压力及电机工作电流等施工参数。4.1水泥土室内配合比试验 通过水泥土室内配合比试验确定水泥土无侧限抗压强度与水泥掺入量及水灰比的关系。试验时，在实地取5层土样和拌和水，按水泥掺入比15%、水灰比0.5、0.6、0.7分别制作70.7×70.7×70.7mm的标准水泥土试块,在标准养护室内养护7天后做水泥土试块抗压试验。试验结果如表2-1示。表中水泥土90d无侧限抗压强度根据经验公式q u,7 =（0.3～0.5）q u,90 推算得到。由表2-1可知，三种不同水灰比的水泥土7d无侧限抗压强度都满足达到90d标准强度2.31Mpa的30~50%（0.69~1.16Mpa）的要求。表3水泥土无侧限抗压强度试验结果统计 序号 水灰比 水泥掺入比 7d强度q u,7（Mpa）q u,7/ q u,90（%）1 0.5 15% 1.3 56.3 2 0.6 15% 1.2 51.9 3 0.7 15% 1.0 43.3 4.2成桩试验 施工机械选用SJB-II型深层水泥搅拌机，水泥掺入比α w =15%，水灰比按0.50、0.55、0.60、0.65分别进行试验。试验桩选择底板外的扩散桩，实际共做试验桩22根，最终确定搅拌桩的施工参数：（1）水泥掺入比α w =15%，单桩水泥用量不小于200kg/m；

（2）浆液比重不小于1.755kg/l，水灰比约为0.65；（3）喷浆提升速度不大于0.5m/min，预搅下沉速度0.6～0.7m/min（不大于2m/min）；（4）喷浆口喷浆压力0.4～０.6Mpa；（5）桩尖标高按进入持力层6土层的深度不小于30cm（可根据工作电流的变化判断是否已进入持力层）且不得高于▽-13.1m控制。5深层搅拌桩施工 5.1施工机具及配套机械 共采用6台SJB-II型深层搅拌机同时施工，每台搅拌机配置灰浆搅拌机、灰浆泵、电气控制柜、自动流量计各一台及其他辅助设备。5.2施工工艺

（1）定位：搅拌机就位、对中；（2）预搅下沉：启动搅拌机电机，放松卷扬机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土下沉；（3）制备水泥浆：待搅拌机开始下沉即可开始按成桩试验确定的配合比制备水泥浆；（4）喷浆提升：搅拌机下沉到达最大深度后，开启灰浆泵开始喷浆搅拌提升；第一次喷浆量应控制在单桩总浆量的50%左右；（5）重复搅拌下沉；（6）重复喷浆搅拌提升：搅拌机提升到桩顶标高时，浆液应若有剩余，可在桩身上部1~1.5米范围内重新搅拌喷浆；不得出现搅拌头未到桩顶，浆液已喷完的现象；（7）上下往返复搅一次；（8）关闭机械；（9）重复上述步骤，开始下一根桩施工。6施工质量控制与检验 6.1施工质量控制（1）基础底面以上至少留有50cm厚的土层，以保证喷浆搅拌至少高出基础底板底面高程50cm；（2）施工期间应控制地下水位高程低于

操作面2米以上；（3）预搅充分，以利于土和水泥浆均匀搅拌；（4）严格按预定配合比配置水泥浆液，并定期抽查；（5）保证足够的注浆压力；必须使用自动流量计控制实际喷浆量；（6）控制喷浆搅拌提升速度，段浆量（l/m）要均匀；（7）考虑到桩顶与基础底板接触部分受力较大，因此对桩顶1~1.5米范围应加强搅拌，确保桩头的均匀密实；（8）连锁桩施工时，相临桩的施工间隔不得超过24小时。6.2质量检验（1）轻便触探试验 按2%的比例共做了40组桩身7天强度的验，试验指标N10击数100mm都在30击以上，大于原状土平均击数14.6击的两倍，表明搅拌桩的现场强度达到了设计要求。（2）静载荷试验 采用慢速荷载维持法共做了7组单桩静载荷试验和6组单桩复合地基静载荷试验。试验结果显示：（1）单桩极限承载力标准值不小于667KN，大于设计要求的660KN；（2）单桩复合地基承载力大于设计要求的最大加荷量380Kpa。表4单桩静载荷试验成果汇总表 序号 最大加载量（KN）最大沉降（mm）回弹量（mm）回弹率（%）极限承载力（KN）1 660 17.06 5.15 30.19 ≧660 2 660 24.47 8.23 33.63 ≧660 3 660 9.03 3.49 38.65 ≧660 4 660 8.34 3.99 47.84 ≧660 5 660 39.33 6.74 17.14 ≧660 6 660 61.91 11.16 18.03 ≧660 7 792 19.16 5.61 29.28 ≧792 表5单桩复合地基静载荷试验成果汇总表 序号 最大加载量（KN）最大沉降（mm）回弹量（mm）回弹率（%）极限承载力（KN）1 700 17.50 8.20 46.86 ≧700 2 640 13.90 6.45 46.40 ≧640 3 700 12.31 5.91 48.01 ≧700 4 700 24.27 7.11 29.30 ≧700 5 640 37.36 8.52 22.44 ≧640 6 640 9.04 7.21 79.76 ≧640 注：

树根桩在复合地基(深层搅拌桩)工程中的补救应用论文 篇2

深层搅拌桩是利用深层搅拌机, 沿深度方向将软土与固化剂 (水泥浆或水泥粉、石灰粉, 外加一定量的掺合剂) 就地进行强制搅拌, 使土体与固化剂发生物理化学反应, 形成具有一定整体性和一定强度的加固体。这种地基处理技术适用于处理包括淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、泥炭土等各种成因的饱和软粘土, 含水量较高且地基承载力标准值不大于120 KPa的粘性土等地基。深层搅拌桩所用固化剂种类较多, 有水泥类、石灰类、粉煤灰类、沥青类、泥浆类、化学材料类等, 但最常用的是水泥类, 因其具有取材便利、适用土质范围广泛、加固后所形成的水泥土强度高、稳定性好等特点。与其他施工方法相比较, 深层搅拌法具有施工工期短、无公害、成本低等特点, 其在施工中无振动、无噪声、无地面隆起、不排污、不污染环境, 对相邻建筑物不产生有害影响。深层搅拌法因其出色的工艺特点, 被广泛应用于复合地基、支护结构、止水帷幕等。

2 工程概况

某综合楼建筑物面积约为13 800 m2, 为八层楼, 总高度约32 m, 框架结构, 设计采用片筏基础, 埋深2.0 m, 持力层为填土 (仅存在于局部地区) 和属冲积层中的软弱有机质土 (粘土) 。该综合楼地处校区内, 建筑密度大, 其南侧、西侧为高6 m～12 m的挡土墙, 北侧围墙外为一条自东向西流的小溪, 形成2 m～4 m高的边坡。由于挡土墙和围墙基脚入土浅, 如果综合楼基础持力层选择冲积层中承载力较高的中砂层, 基坑开挖的深度较大, 就会扰动挡土墙和围墙地基土体, 导致围墙和挡土墙及土体滑移, 严重时会使周边建筑物发生不均匀沉降, 给施工和已有建筑物带来安全隐患。

3 深层搅拌桩在复合地基中的设计应用

3.1 单桩承载力的计算

本工程根据室内强度试验资料选择水泥掺入比αw=15%, 根据《地基处理手册》 (1988) 相关资料和公式

fcu, x=1.7Mpaη=0.33Ap=π (d/2) 2=0.196m2

Ra=ηfcu, xAp=109.96KN

3.2 复合地基面积置换率 (m)

该综合楼设计采用片筏基础要求地基承载力fax≥180KPa, 而有机质土 (粘土) 天然地基承载力=135Kpa。根据《建筑地基处理技术规范》公式:

fsp、x=mRa/Ap+β (1-m) fs、xβ=0.5

计算得m=0.228

3.3 复合地基总桩数 (n)

该综合楼设计采用片筏基础占地总面积约A=1 740 m2。复合地基面积置换率m=0.228, 桩径d=500mm, 一根粉喷桩所承担的处理面积Ae=π (d/2) 2/m=0.86 (m2) , 深层搅拌桩的设计按正方形布置, a2=0.86 m2, 计算得a=0.93 m, 取a=0.90 m, 则粉喷桩中心距为a=0.90 m, 排间距a=0.90 m, 调整后复合地基面积置换率m=0.242, 设计总桩数n=A/Ae=1740/0.81=2148根, 因场地形状不规整, 图纸上实际布孔数为2 204根。为了施工及布桩方便, 实际桩数和桩间还应根据沉降差的要求, 在实际施工中进行适当的调整。

3.4 复合地基下卧层地基强度的验算

深层搅拌桩底面处经深度修正后的地基承载力标准值为:

f=fx=ηdγ0 (d-0.5) =413.5 (Kpa)

式中:ηd=1.1r0=18.0=kN/m3=8.0m

将搅拌桩和桩间土视为一个假想实体基础时下卧层顶面地基承载力标准值为:undefined

式中:undefined

复合地基下卧层地基强度的验算满足设计要求。

3.5 复合地基的沉降计算

当深层搅拌桩复合地基承受上部基础传递来的垂直荷载后, 所产生的总垂直沉降S包括桩土复合层本身的压缩变形S1和桩土复合层底面以下土的沉降量S2, 即S=S1+S2。

(1) 桩土复合层的压缩变形S1可按下式进行计算:

undefined

式中:P0=fb=323.8Kpa桩长L=6.00m

桩土复合体平均容重:γp=18.0kN/m3

桩土复合体变形模量:E0=mE50+ (1-m) Es=49.04 (Mpa)

桩身水泥土变形模量:E50=110fcu, f=187 (Mpa)

桩间土压缩模量:Es=5Mpa

从上述设计计算可看出经过处理后复合地基的变形模量E0会比桩间土压缩模量ES提高近九倍。

(2) 桩端下未加固土层的压缩变形S2按地基规范中的分层总和法并结合表1中的相关数据计算,

undefined

故总沉降量计算值:s=s1+s2=5.9 (cm)

3 要技术要求

1、深层搅拌桩加固深度为6.00 , 且桩端进入中砂层不少于500 mm。

2、加固后的复合地基承载力标准值应达到180 KPa。

3、采用425#普硅早强水泥, 每米进粉量不少于60 kg, 掺入比15%, 桩径d=500 mm。

4、停灰面为自然地表面最低处以下200 mm, 布桩误差小于20 mm, 成桩误差小于50 mm, 垂直度误差小于1.5H%。

4 复合地基施工

该复合地基加固工程动用三台DSJ型深层搅拌机, 成桩施工采用四喷四搅工艺, 粉体加固剂为425#普通硅酸盐水泥, 平均每米用水泥60 kg左右, 电子称计量。施工时, 钻机下降和提升速度控制在1 m/min～1.2 m/min, 水泥浆泵送压力为0.2 Mpa～0.5 Mpa。本工程完成的工作量及主要材料消耗详见下表:

5 施工质量控制

(1) 桩基施工严格遵照《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-79) 及相关的规范标准进行。成桩参数均按设计要求选取。

(2) 保证垂直度:采用精密水平仪调平, 确保深层搅拌机的平整度和导向架对地面的垂直度, 导向架的垂直度偏斜不超过1.5H%。

(3) 保证桩位准确度:采用全站仪进行桩位定位, 相邻两桩位与设计误差控制在20 mm以内。

(4) 通过机械自动控制回转与提升及电子称计量, 确保搅拌和提升的均匀性。另一方面, 采取三台深搅机不同时起动, 避免频繁停机。

(5) 采用四喷四搅工艺确保固结体的连续性, 避免断桩现象, 并确保桩径不小于500 mm。

(6) 对于遇块石或其它大片障碍物的地带 (如场地东北角、中部北侧) , 采用人工开挖清除块石或障碍物, 回填土后, 再施工深搅桩。

(7) 施工记录设有专人负责, 深度记录偏差不得大于50 mm;时间记录误差不得大于2秒。施工中发生的问题和处理情况, 均如实记录, 以便汇总分析。

6 施工效果

该工程施工结束后, 对深层搅拌桩施工效果的检测, 采用了开挖检查、现场静载试验和沉降观测等方法。

6.1 开挖检查

施工过程中对已施工的1、2排桩及其它部位的桩进行了开挖检查, 证实成桩质量好, 桩身强度高。施工结束后, 对所有施工的桩进行了全面开挖, 从开挖的桩头来看十分理想, 满足设计要求。

6.2 现场静载试验

搅拌桩施工完成30 d以后, 进行现场静载试验, 共对二十一个点进行静载试验, 承压板的面积为0.81 m2 (即边长0.90 m×0.90 m) 。

6.3 沉降观测

竣工后进行了两年多的沉降观测, 从观测结果可以看出, 沉降已趋于稳定。且累计沉降量为5.5 cm, 比设计计算值 (5.9 cm) 小。

7 结论

树根桩在复合地基(深层搅拌桩)工程中的补救应用论文 篇3

关键词：地基处理 主泵房 水泥搅拌桩

1 概述

诏安县苦溪泵站主泵房及翼墙为钢筋砼结构，泵房底部结构尺寸为12m*11m*2.5m，净高达到11.5m，其中上部值班房高度为4.5m，主泵房内尚有闸阀4个、水泵3台及充水钢管等预埋件，上部有行车轨道工字钢等，自重较大。翼墙建基面高程与泵房相差不大，且需承受内侧回填土压力，但主泵房与侧翼墙体的基础土质为粉质的粘土，这种土质的力学稳定性较低，天然土质构成的地基不能够满足建筑工程需要的地基强度与抗变形能力的需要，所以必须进行相应的处理才能构建稳定的基础工程。

2 工程地质条件

施工现场土层的物理力学性质见表1。泵房及翼墙建地基是在⑤层土上施工的，土层为灰色粉质粘土，地基承载力标准值为105Kpa，土层属中压～高压缩性土，天然地基不能满足泵房及翼墙结构对地基强度和变形的要求，由于软土厚度较大，不适合用填土方式处理。同时对⑥层粉质粘土层需进行强度及变形验算。

3 泵房及翼墙地基处理设计

地基处理方案设计中有三种备用方案，深层水泥搅拌桩设计方案为方案1，混凝土灌注桩设计方案为方案2，预制钢筋混凝土方桩设计方案为方案3。三种地基处理方案的资金投入见表2。根据设计规范，水泥搅拌桩在粉性土质地基与软弱粘性土质地基中应用较多，容易受到搅拌机械具体能力的影响，而在地基承载力设计值在120kPa以上土质的地基中效果较差。而在表1标号为⑤的粉质粘土地基中经过宽深变形修正之后，土质地基承载力已经能够达到110kPa的设计值。在室内试验中，标号为⑤的层土经过加固能够达到设计中的标准。本次施工采用双头搅拌桩为水泥搅拌桩桩型，桩长为6.5～8.1m，采用425#普通硅酸盐水泥为固化剂，水泥掺入量选用15%，进入⑥层持力层的厚度为0.5～1m。

4 成桩试验

4.1 水泥土室内配合比试验 在施工现场5层中取出土样，添加适量的水进行搅拌，按照15%的标准来控制水泥掺入度，在对水泥土试块进行制作时，需要分别将0.5、0.6、0.7作为水灰比，然后分别进行抗压试验。实验结果如下表所示：

4.2 成桩试验 本次工程中的机器选择为SJB-II型深层水泥搅拌机，水泥参入比αw设定为15%，试验水灰比的设定分别为0.50、0.55、0.30、0.65。本次成桩试验中的试验桩选择为底板外部的扩散桩，数量选择为22根，搅拌桩的施工参数设定如下：①水泥掺入比αw=15%，单桩水泥用量保证不小于每米200克。②浆液比重的比重在1.755kg/l以上，水灰比控制在0.65左右。③控制喷浆提升速度不大于每分钟0.5m，预搅下沉速度则保持在每分钟0.6m左右。④喷浆口的压力设定范围为0.4～0.6Mpa。

5 深层搅拌桩施工

5.1 施工机具及配套机械 本次试验中将三台深层搅拌机给应用了过来，每一台搅拌机都需要配备其他的机械设备，如灰浆搅拌机、灰浆泵、电气控制柜、自动流量计等等。

5.2 施工工艺 ①在施工之前，需要整理平整施工现场的地面，将地面的杂物给清除掉。调试过施工机械之后，方可以开启，并且对桩机运转情况和输料管畅通情况进行检查。②设备安装。要严格依据相关要求来，对起吊装置和导向架以及搅拌轴等设备进行安装。对于电气系统，需要对漏电保护装置进行安装，要严格控制供浆系统和深层浆喷桩机之间的距离，保证在50m以内。③定位：就位和对中搅拌机，严格控制对中偏差，保证在5cm以内，要保证桩径在设计值以上。④预搅下沉：如果深层浆喷桩机的冷却水可以正常循环，对搅拌机电机进行启动，对卷扬机钢丝绳放松，这样就可以沿着导向架切土下沉搅拌机。通常情况下，冲水工序是禁止进行的，但是如果土层较硬，下沉速度较慢，就可以适当冲水下沉。⑤制备水泥浆：搅拌机开始下沉后，就可以对水泥浆进行配置，要严格依据成桩试验确定的配合比来进行。⑥喷浆搅拌提升：搅拌机下沉深度达到了最大值后，对灰浆泵开启，开始喷浆搅拌提升工艺，要按照二分之一单桩总浆量的标准来控制第一次喷浆量。⑦重复搅拌下沉。⑧重复喷浆搅拌提升：为了更加均匀的拌合水泥浆和土，就需要进行重复搅拌。⑨清洗注浆管：每一个工班，都需要对注浆管进行一次清洗，将适量清水加入到贮浆桶中，对灰浆泵开启，将管道中的残存水泥浆给清洗掉。

6 施工质量控制与检验

6.1 施工质量控制 ①在施工过程中，需要依据设计参数对喷浆量和搅拌提升速度严格控制。②要对浆液的水灰比严格控制，浆液配置好之后，使用之前要进行过滤，避免有离析问题出现连续进行泵送，设置专门的工作人员，来认真记录拌制浆液的罐数固化剂和外加剂的用量以及泵送液时间等等。③施工记录详尽完善：要设置专门的工作人员来负责施工记录，严格控制深度记录误差。

6.2 质量检验

6.2.1 轻便触探试验 本次轻便触探试验的比例设定为2%，数量为20组，均为桩身7天强度的试验数据，试验指标选择中N10击打数量（10mm）均超过30次，超过了原状土试验中的平均击打数量14.6的2倍，证明搅拌桩轻便触探试验的现场强度完全能够满足设计要求。

6.2.2 静载荷试验 静荷载试验的方法选择为慢速荷载维持方法，其中单桩静荷载试验共6组，单桩符合地基静荷载试验5组。试验结果中表明：①单桩基线承载力的标准值达到660KN，能够满足设计要求；②单桩复合地基承载力超过300Kpa，超过了设计要求中的最大加荷量。

7 结束语

本次工程中，水泥搅拌桩经过复合与单桩地基荷载试验证明，能够满足设计方案的要求与标准。在工程施工的过程中通过初步的观察，地基沉降复合要求，在合理的范围之内，所以水泥搅拌桩进行粉质土地基处理具有较高的可行性。

参考文献：

[1]刘智勇.水泥土桩复合地基的研究进展[J].四川建材，2011（04）.

[2]李喆，杨蕾，苑淑芳.水泥搅拌桩对软土地基的处理及应力分析[J].河北工业大学学报，2006（02）.

[3]张迪，叶明.水泥搅拌桩复合地基的沉降分析[J].中国农村水利水电，2003（10）.

树根桩在复合地基(深层搅拌桩)工程中的补救应用论文 篇4

1 水泥土搅拌桩和CFG桩的处理方法介绍

1.1 水泥土搅拌桩法

水泥土搅拌桩法是通过对水泥、石灰等材料的利用, 将其作为固化剂, 利用专用搅拌机械, 在地基深处把软土和固化剂进行强制搅拌, 固化剂和软土产生反应, 使得软土硬结成一种稳定的, 具有一定强度的加固土, 以此促进地基强度的增加。水泥深层搅拌桩加固的工作原理是利用水泥的水解及水化反应, 水泥水化物和土之间的离子交换作用、碳酸化作用等, 从而使其变得更加稳定, 具备一定的强度。

水泥土搅拌桩的布桩形式不会拘泥于一种, 能够按照荷载的具体要求及实际地质情况进行加固形式的选择, 按照地层结构选择合适的方法进行地基沉降计算, 由构筑物对变形的要求进行加固深度的计算, 以此确定施工桩长。软土路基处理要以达到强度为前提下对沉降进行控制, 按照土质条件、固化剂掺量、试验参数、工程经验等对桩身强度等施工参数进行选择, 按照强度、尺寸等对单桩承载力进行计算, 按照单桩承载力和土质条件对有效桩长进行确定, 再结合上部结构要求达到的一定的复合地基承载力, 极端桩土面积置换率;除此之外, 还要对其进行优化设计, 对最优置换率、最优桩体刚度及桩长进行确定。

1.2 CFG桩法

CFG桩, 全称是水泥粉煤灰碎石桩, 顾名思义是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑以及砂等材料混合拌合而成, 利用振动沉管打桩机使其形成较高粘结性和一定强度桩, 并且由桩、桩间土以及褥垫层共同组成复合地基。CFG桩的功能是加固地基, 和桩间土挤压在一起, 利用褥垫层形成复合地基一起承担来自上部的荷载。褥垫层是复合地基的基本条件, 其主要是依靠桩体作用、挤密作用以及褥垫层共同作用。CFG桩和碎石桩的最大区别, 在于其具有一定粘结强度的混合料。在一定荷载的作用下, CFG桩的压缩性不如周围软土, 所以基础传给复合地基附加应力, 并且随着地基变形使其集中在桩体上, 这就是应力集中现象, 复合地基中CFG桩此时起到明显的桩体作用。

1.3 选择处理方法

以上两种处理方法, 都有不同的使用条件和使用范围, 而且其施工工艺方法也有所区别, 施工条件不同遇到的问题也不同, 因此要因地制宜, 具体问题具体分析。复合地基优化设计要选择科学合理的方法, 或者是联合几种方法, 尽可能的促进复合地基承载能力的提升, 确保安全的基础上尽可能的采用经济合理的处理方法, 从而降低工程造价。

2 工程实践分析

本文结合工程实例, 例1:某工程地基土质类型为淤泥质土类型, 淤泥质土呈现出饱和、流塑状态, 天然含水性较高, 孔隙比大, 强度低, 渗透系数小, 对路基构造物承载力造成一定影响。工程施工建设小组对施工场地的地质、工期、工艺以及造价等多个方面进行综合考虑, 得出最佳地基处理方案。同时运用水泥土搅拌桩法和CFG桩法进行施工, 根据处理深度的不同选择不同的处理方法。比如, 针对构造物地基软土处理, 20米深度以内采用的是CFG桩和袋装砂井联合处理的方法, 其中7cm袋装砂井, CFG桩直径为0.4m, 按照矩形进行布置, 桩的立体抗压强度不小于12Mpa, 在CFG桩的空隙插设Φ7cm袋装砂井, 砂垫层厚度为0.5m, 上铺一层双向土工格栅, CFG桩和袋装砂井均穿透软土层。利用对处理后的单桩复合地基承载力进行试验及沉降检查, 发现两种处理方法均符合设计要求, 达到预期效果, 在一定程度上满足路基稳定要求。例2:某工程地基土质类型至上而下为淤泥、细砂、粉质粘土、淤泥质粘土, 持力层为 (8) -1花岗闪长岩, 采用CFG桩加固, 桩径0.5m, 桩长7.5~25m。桩问距1.8~2m, 按正方形布置, 桩顶设扩大头桩头, 桩顶铺0.6m碎石垫层并铺发二层双向土工格栅, 其抗拉强度不小于110k N/m。在其成桩后采取了钻芯法, 低应变法和复合地基单桩竖向抗压静载试验, 对其成桩质量进行检测。钻芯法检测抽取10根桩, 发现有3根桩在芯样1.5m~2.0m左右出现斜面, 斜面为泥, 由于钻机在桩中心开孔, 而钻进1.5m, 就出现偏离桩身, 这更大应是桩身垂直度问题引起的, 且其成桩质量差。芯样如下图:

低应变法共抽取11根, 出现明显或严重缺陷的桩共3根, 且其缺陷位置都在浅部, 波形如下:

静载试验抽取7根, 其设计承载力为530k N, 最大试验荷载为1060k N。2根达不到设计要求, 结果如下:

2 根桩的桩身完整性类别分别为Ⅲ类, Ⅰ类。

根据其地质概况, 判断其桩身完整性缺陷原因或为淤泥造成的, 对于淤泥地质的软基处理采取的CFG桩加固方法是否合理, 是否存在安全隐患。

3 结语

综上所示, 水泥土搅拌桩法和CFG桩法各有优劣点, 在工程实际中要按照工程实际情况及方法特点进行合理选择和利用。两种方面在复合地基的应用就是充分发挥其承载能力, 因地制宜选择处理方案, 或者是综合运用几种方法, 在满足设计要求的前提上使差异沉降变小。

参考文献

[1]翁俊梅.CFG桩复合地基在高层建筑中的应用[J].福建建设科技.2006 (04) .

[2]刘华明, 陈菊红.CFG桩联合振冲碎石桩复合地基的应用[J].山西建筑.2007 (21) .

[3]张雪梅, 史志利, 曹玥.振冲碎石桩部分消除地基液化的工程应用[J].特种结构.2008 (04) .

[4]赵豫寅, 陆健, 陈荣.CFG桩复合地基在住宅楼工程中的应用[J].企业科技与发展.2008 (22) .

[5]安树孚, 盖宏.贮配站扩建工程振动碎石桩地基处理[J].山西建筑.2007 (02) .