深层搅拌复合地基处理

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1、水泥深层搅拌桩工法 （JSGF10-2002）1、水泥深层搅拌桩技术的特点1.1 适用范围广。水泥深层搅拌桩技术适用于淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉土等软土地 基，目前在粉砂土地基中最大施工深度达 19 米。1.2 处理可靠，渗透系数小。采用双排梅花型的布置形式，处理更加可靠，水泥土 28 天 龄期的抗渗系数小于 a*10-7cm/s。1.3 施工机具简单。所用的施工机具比较简单，目前市场上有生产。1.4 充分利用软土。由于利用深层搅拌机就地将土体和水泥固化剂强制进行搅拌，充分的 利用软土，避免了大量挖掘和弃土。1.5 对周围环境无污染。在加固过程中对周围土体无扰动，施工时无振动、无噪间，对周

2、围环境无污染。1.6 节约资金。与目前常用的混凝土地下连续墙、地下喷浆等防渗技术相比，处理费用低 廉。2、水泥深层搅拌桩技术原理与基本性能。2.1 深基坑开挖以后，地下水形成一定的水位差，使地水由高处向低处渗流，在渗流的作 用下，基坑底部出现渗透不稳定时，往往会发生基底隆起或产生流砂。在饱和软粘土中会 产生流土，在砾石土层中则由于其中的细颗粒流走而产生管涌现象。这些渗透不稳定现象 的出现，会危及基坑的安全。2.2 水泥土搅拌桩工艺是采用深搅桩机械钻进、喷水泥浆并强制与土搅拌而形成柱状固体， 通过水泥水解、水化反应所生成的水泥水化物与土颗粒发生离子交换、团粒化作用、碳酸 化反应以及硬凝反应等一系

3、列物理椈 从 纬删哂幸欢慷群退 榷 乃 嗉庸掏痢?2.3 水泥深层搅拌桩技术是采用水泥土搅拌桩工艺，通过严格控制单制单桩的桩位、桩位、 垂直度，临桩的搭接时间、搭接质量，以及相临施工段的搭接，形成连接的水泥加固墙体， 渗透系数很小，应用于深基坑的防渗维护。2.4 水泥土的强度及渗透系数取决于被处理土的性质和加固所使用的水泥品种、标号、掺 入量等。水泥土的抗压强度随着水泥掺入量的增加而增大，渗透系数随着水泥掺入量的增 加而减小。工程常用的水泥掺入比为 7%15%，其强度标准值宜取试块 90 天龄期的无侧限 抗压强度，一般可达 5003000Kpa。28 天龄期的渗透系数一般小于 a*10-7cm

4、/s 。3、设计要点 3.1 技术指标抗渗系数及抗压强度3.1.1 根据资料：水泥掺入量 715%，水灰比 0.82.0 的水泥土的 28d 无侧限抗压强度一 般可达 0.53.0MPa，弹性模量一般在 10-4MPa，渗透破坏比降不小于 200。3.1.2 为了符合现场的实际情况，必须取样进行加固土的配合比试验。3.1.3 另外考虑试验室与现场施工的差异，现场施工配合比建议加大掺量 12%。3.2 结构布置 3.2.1 墙体最小厚度 防渗墙厚度按下式计算取值：=H/J 试中： 棗最小防渗墙厚度（m ） H 棗防渗小头差（m ）J棗设计允许破坏坡降（一般取渗透破坏比降的 1/2）墙厚的取值必须

5、考虑施工可能造成的允许偏差，最小墙厚一般不宜小于 300mm 。3.2.2 布置形式 3.2.2.1 现场必须进行工艺试桩，以确定适宜的布置形式。首选方案采用双头深搅桩，以 减少搭接接缝，加强防渗墙的整体性。布置图如下（按桩径 70CM 示意）：3.2.2.2 如现场土质复杂，或为了适应在深度的施工要求，可以减小钻头直径或改为单头 深搅桩，为了保证墙体的防渗性能，建议按照双排梅花型布置，布置图如下（按桩径 60CM 示意）：3.2.3 桩长桩顶标高根据现场条件确定，施工平台必须布置在距地下水位以上大于 50CM，桩底高 程根据基坑边坡的抗渗安全计算确定。4、施工工艺4.1 施工机械 设备名称

6、型号规格 动力（KW） 数量（台） 钻机 SJB 37 4 灰浆机 HB6-3 2 4 拌浆机 SJB- 2 4 高压泵 L-200 型 8 4 4.2 施工工艺流程 水泥土搅拌桩施工时，水泥浆是通过钻机空心钻杆用压力送至钻头处侧向喷嘴喷入软土中。 喷嘴的运动轨迹是由钻杆的自转和提升的直线运动复合而成的螺旋线，喷出的水泥浆不可 能与土充分拌合，必须进行复搅。复搅次数的多少，直接关系到桩体强度，同时也影响到 施工工效和工程造价。搅拌桩成桩工艺可采用“ 一次喷浆、二次搅拌”或“ 二次搅拌、三次喷浆”工艺，主要依据 土质情况及施工深度而定。一般土质较软，施工深度较小时，可用前者。反之可用后者。一般的

7、施工工艺流程如下： 4.2.1 就位深层搅拌机开行到达指定桩位、对中。当地面起伏不平时应调整机架的垂直度。 4.2.2 预搅下沉深层搅拌机运转正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土 搅拌下沉，下沉速度控制在 0.8m/min 左右。 4.2.3 制备水泥浆深层搅拌机预搅下层到一定浓度后，开始拌制水泥浆，待压浆时倾入集料斗中。 4.2.4 提升喷浆搅拌深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基土中，此后边喷浆，边 旋转、边提升深层搅拌机，直到设计桩顶标高。此时应注意喷浆速度与提升速度相协调， 以确保水泥浆沿桩长均匀分布。搅拌提升速度一般应控制在 0.5m/m

8、in。 4.2.5 沉钻复搅再次沉钻进行复搅，复搅下沉速度可控制在在 0.5m/min0.8m/min 。如果土质较密或因桩长较长（12m 以上）在提升时不能将应喷入土中的水泥浆全部喷完 时，可在重复下沉搅拌时予以补喷，即采用“二次搅拌、三次喷浆”工艺，但此时仍因注意 喷浆的均匀性。第二次喷浆量不宜过少，可控制在单桩喷浆量的 30%40%，由于过少的水 泥浆很难做到沿桩长均匀布。 4.2.6 重复提升搅拌边旋转，边提升、重复搅拌至桩顶标高，并将钻头提出地面，以便移机施工新的桩体。 至此，完成一根桩的施工。 4.2.7 移位 开行深层搅拌桩机至新的桩位，重复以上步骤，进行下一根桩的施工。 4.2

9、.8 清洗当一施工段成桩完成后，应及时进行清洗。深层搅拌桩机施工时，每台班需 11 人左右，其人员配备如下： 岗位 班长 操作工 司泵工 拌浆工 供料工 机修工 电工 记录 人员（人） 1 2 1 2 2 1 1 1 4.4 施工注意事项4.4.1 对将要进行深层搅拌法施工的场地事先硬加以平整。彻底清除地上、地下和空中的 一切障碍。场地低洼时，应回填粘性土料，不得加填杂填土。如果地表过软时，应采取防 止施工机械失稳的措施。4.4.2 正式施工前，必须在施工现场进行工艺试验以确定合理的施工技术参数：柱径、布 置形式、下沉速度、提升速度、喷浆压力等。还应掌握一根桩的设计用浆量是一次或两次 提升均匀

10、喷完，来高速搅拌提升速度，使水泥浆沿桩水均匀分布。4.4.3 施工中实际使用的固化剂和外加剂，要经过加固土室内试验的检验事方能使用。固 化剂浆液需严格按照预定的配合比拌制，制备好的浆液不得离析。浆液倒入集料理斗时应 加筛过滤，以免浆内结块损坏泵体。泵送浆液必须连续，一旦因帮停浆，要立即通知操作 工，严防断桩。4.4.4 搅拌机预搅下沉时，应尽量避免冲水，采用输浆管冲水下沉的桩，喷浆提升前一定 要浆输入管内的水排干净。另外预搅下沉时，只能下沉切土，而不能喷浆或喷水，否则影 响成桩质量。4.4.5 施工中如果提升困难，可以考虑采取将钻头下排叶片适当减短，或者加大钻杆的直 径等措施。5、质量要求 5

11、.1 桩位控制严格进行定位控制，要求桩位偏差小于 1CM。 5.2 垂直度控制每次开钻之前，钻机就位后，检查钻杆垂直度，垂直度偏差要求小于 0.25%。5.3 桩间搭接的控制 5.3.1 桩径每根桩开钻前检查钻头直径，要求偏差小于 5mm 。 5.3.2 搭接时间相临桩成桩时间间隔要求控制在 16 小时以内，以保证有效搭接。如超出 16 小时，采取 补桩或增加水泥用量等措施进行处理。5.4 喷浆量的均匀性的控制 5.4.1 喷浆量的喷浆是否均匀将直接影响水泥土搅拌桩的质量，因而是施工的关键。喷浆量、 均匀性的控制，主要控制钻机提升速度和喷浆压力。严格按照前期工艺试验总结的技术参数，控制喷浆提升

12、速度和喷浆压力。6、加固质量和效果的检验水泥土搅拌桩的质量可用开挖、取样，钻取岩芯等方法进行。6.1 开挖、取样：开挖搅拌桩实体，观察桩体直径、外形及搭接情况，切割桩体截面，观 察搅拌均匀程度；凿取一段桩体，加工成立方体试块，进行抗压强度试验。6.2 钻取岩芯：一般在成桩 72 小时以后，使用钻机，钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀 程度。 6.3 在防渗墙两侧 2M，每 20M 距离对称布置一口测压井，定期测量井内水位。可以检验防渗的防渗效果，方便、直观。以便出现异常情况确定问题的范围，及时予以压浆或补水处 理。 控制总水泥用量好了. 5.2.4.22. 水泥搅拌桩监理要点： （1）定位放线：严

13、格按照图纸，复核桩位，监理人员要核查放线、复核用钢尺、仪器的鉴 定证书；钻机要求配备电脑控制装置，随时能把数具打印出来，在验工计价时要把所有数 据附上，否则，拒绝计量。 (2)开工前上报专项方案，所有搅拌桩编好号，第二天上报前天完成桩的原始记录和电脑打 印资料。 （3）钻机就位后督促施工单位控制好水平与垂直度，开钻前测量钻杆长度、直径、垂直等； 水泥桩直径 50cm，材料用普硅 42.5 级水泥。 （4）控制好试桩，在试桩过程中确定本工程每根桩成桩时间、钻头提升速度、水灰比等， 依此控制其它桩的施工。 （5）钻进过程分为第一次钻进，提升，第二次钻进，提升。在钻进过程监理人员主要控制 钻进深度、

14、水泥用量。本工程水泥搅拌桩桩长 12m ，控制时在钻杆上和钻架上比较容易观 察的地方相对作出标志，保证钻深 12m ；每根桩每米用水泥 53kg，本工程采用用散装水泥， 水泥使用前先称出空车重量，然后称出 100kg 水泥，作好标志，依据标志计量水泥重量。 料桶一次加料水泥用量为一个喷料过程的水泥用量稍多一些，一个桩两料桶水泥浆。要求 钻机提升速度控制在 1m/min 以内，且转速不小于 60 转/分，喷入量不足时应补喷，补喷搭 接长度不小于 1 米。 （6）质量控制：水泥搅拌桩采用轻便触探检测，检测时水泥搅拌桩龄期为 7 天，检测总量 为水泥搅拌桩总数的 3% ，轻便触探锤击数 W30 击，

15、轻便触探检测深度1.5M。 深搅桩施工技术方案 一、施工准备 原地面整平：人工配合推土机将原地面整平，清除地下一切障碍物，场地低洼处回填粘性 土找平，压路机稳压； 二、施工放样根据施工图设计及绘制的桩位图，由测量班用测距仪放出控制桩位，施工队技术员根据桩 位图用钢尺量距，定出每根桩桩位，打上竹钉，点上白灰，桩位偏差不得大于5cm。放样 后报请监理工程师复核。合格后施工。 三、 施工参数 经试桩，确定如下施工参数： 钻进速度 V1.2 m/min 提升速度 0.6 m/min V0.8 m/min 复搅速度 V1.0 m/min 喷浆时管道压力 0.2MPaP0.4 MPa 复搅时管道压力 0.

16、1MPaP0.2 MPa 每米水泥用量 55Kg/M 四、工艺流程 （1） 、搅拌机械运至工地后，先进行安装调试，待转速与空压正常后，再开始就位，进行 机架对中，以水平尺调平转盘，并在机架相互垂直的两个方向悬挂垂球和度盘。保证钻杆 垂直于地面，确保垂直度偏差不大于 1.5% 。 （2） 、专人负责送灰，并检查进场水泥质量，合格品入库并加入灰罐，不合格品予以报废 ，清理出场。 （3） 、打开送灰阀门，打开气路阀门，开动钻机，启动空压机，缓慢打开气路调压阀。以 V1.2m/min，气压力读数 0.15Mpa 进行钻进。下钻至地面下 50CM 时，开始送灰。 （4） 、钻进至设计标高后，关闭气路阀门，继续开启送浆阀门，反转提升，从桩底向上继 续喷浆，同时边搅拌边提升，钻头提升至地面以下 0.5m 时停止喷浆，重新复搅下沉至桩底 后再搅拌提升至地面以下 50cm 处。提升速度为 0.6m/minV0.8m/min，喷浆管道压力 0.35 Mpa