蘇長青

摘要：在建筑工程的設計和施工中，常常會遇到地基強度不足的情況，因而往往需要對地基進行必要的處理。本文著重對水泥土攪拌樁在地基加固處理中的應用進行了淺要的分析和探討。
關鍵詞：地基；加固；處理
一、引言
在建筑工程的設計和施工中，常常會遇到地基強度不足的情況，因而往往需要對地基進行必要的處理。在建筑工程的地基與基礎單位工程中，對地基進行處理的方法有很多，包括換填法、材料鋪墊法、外加劑法、靜載法、拋石擠淤法、固結排水法、強夯法等等，而每種方法也都有它的優缺點、局限性和適用范圍。所以對每一項工程都應當從其處理要求、地基條件、材料機具來源以及工程費用等各個方面來進行綜合地考慮，以此來對地基處理方法進行合理的選擇和優化。本文著重對水泥土攪拌樁在地基加固處理中的應用進行了淺要的分析和探討。
二、水泥土攪拌樁在地基加固處理中的設計
1、有效樁長的設計
已經有很多相關的學術論文對水泥土攪拌樁的有效樁長計算公式去進行了一定推導。其有效樁長計算公式是：
LC=1.6D Ep /Es
LC——水泥土攪拌樁的有效樁長，m；
D——水泥土攪拌樁的樁徑，m；
Ep——水泥土攪拌樁壓縮模量，MPa；
Es——樁周士的壓縮模量，MPa。
2、樁身參數的設計
水泥土攪拌樁樁身參數的設計主要包括樁徑和樁長的選擇，樁長通常宜穿透其軟弱土層并達到承載力相對來說較高的土層中，主要按照上部結構對于變形和承載力的要求來決定，由于水泥土攪拌樁的承載力和樁長有著直接的關系，并且由于水泥土攪拌樁自身強度的原因，也并不是樁長越長其提供的承載力就越大，其中用濕法加固的深度通常不宜超過20米，而干法則通常不宜超過15米。為了增強其抗滑穩定性而進行設置的水泥土攪拌樁，樁長應當超過其危險滑弧以下的2米。
3、布樁形式的設計
水泥土攪拌樁布樁的形式對于加固的效果有著較大影響，而根據擬建工程項目的上部結構荷載的要求、地質條件以及當前階段中深層的攪拌法施工設備和工藝，在那種深厚飽和的軟土地區，對于結構剛度和基底壓力相對均勻的大中型點式建筑，可以采用柱狀的加固形式并且適當地增大樁長，并放大樁距，就能夠降低群樁效應；而一般的工業廠房中的構筑物基礎、設備基礎、獨立基礎、多層住宅中的條形基礎下部的地基加固及用來進行滑坡防治的抗滑樁，還有承受大面積的地面荷載等等情況，常會采用柱狀的加固形式。按照基礎置換率和寬度進行樁間距的確定。同時為了有效地利用水泥土攪拌樁的作用，在布樁時應注意僅在基礎的寬度范圍以內進行布置。另外在樁頂應設置300mm厚的砂石墊層，該墊層應伸出基礎側邊不小于300mm。而且砂石比例應為6:4，其中砂采用粗砂，且石子的粒徑不能超過20mm。
三、水泥土攪拌樁在地基加固處理中的施工
1、施工流程
1）定位：通過起重機(或者塔架)的使用來進行深層攪拌機的懸吊，并使其達到指定的樁位，再對中。
2）預攪下沉：當深層攪拌機冷卻水的循環正常之后，開啟攪拌機的電機，并放松起重機的鋼絲繩，使得攪拌機沿著導向架進行攪拌切土及下沉。
3）制備水泥漿：當深層攪拌機在下沉到了一定深度之時，就開始按照設計確定好的配合比進行水泥漿的攪拌，并在壓漿前將該水泥漿都倒入集料斗當中。
4）提升噴漿攪拌：當深層攪拌機在下沉到達了設計深度之后，啟動灰漿泵把水泥漿壓入到軟基當中，并且一邊噴漿、一邊旋轉，同時按照設計確定好的提升速度嚴格進行深層攪拌機的提升。
5）重復地上、下攪拌(通常為2噴4攪)：當深層攪拌機在提升到了設計的加固深度中的頂面標高之時，為了使得軟土和水泥漿能夠充分攪拌，可以通過再次把攪拌機一邊旋轉一邊沉入土中，直到設計的加固深度之后，又一邊噴漿、一邊旋轉，把攪拌機再提升出地面，而集料斗中的水泥漿也應當正好排空。
6）清洗：往集料斗內注入適量的清水，啟動灰漿泵，并清洗所有管路中的殘存水泥漿，一直到基本干凈為止。同時把粘附在了攪拌頭上的軟土進行清洗干凈。
7）移位：并再次重復上述的操作，進入到下根樁的施工當中。
2、施工過程質量控制
對于預攪工程，要使得軟土完全被預攪破碎，從而使其同水泥漿進行均勻攪拌。而在水泥漿的攪拌時，也要嚴格地按照設計配合比進行配置，且要預先篩除掉水泥當中的結塊，并同時要避免水泥漿產生離析，應當在水泥漿的攪拌機當中充分地攪動，直到壓漿前才將其緩慢倒入集料斗內。為了確保加固的連續性和強度，在壓漿階段中不允許出現斷漿現象，即輸漿管道應當保持暢通，不能夠發生堵塞現象；且要嚴格按照設計確定好的數據，來控制攪拌提升和噴漿速度，誤差不能超過10cm/min；還要控制好重復攪拌時的提升和下沉速度，以確保加固的范圍之內的每一深度都得到充分地攪拌。為了使水泥土攪拌樁能夠垂直于地面，還要確保導向架的垂直度和起重機的平整度。對于利用水泥土攪拌樁來作為隔水和支護結構時，應確保其壁狀加固體連續性，在原則上每個施工段均應連續施工，且相鄰柱體的施工間隔不能大于24小時。
3、成樁后的質量檢驗
1）開挖檢驗：按照工程設計的要求，選擇一定數量下的樁體來進行開挖，并可以直接檢查其加固樁體的表面外觀，從而對于軟土與水泥漿的整體性、均勻性、拌和狀態有一定程度的感性認識。
2）鉆探取芯：利用在樁體中的進行鉆探取芯的方法，能夠直觀地檢查軟土與水泥漿的拌和程度，以及樁長是否滿足設計的要求等；同時利用鉆探采集水泥土試樣并制成試件，和室內制作的試塊進行強度的比較，從而確定采用室內的水泥土的強度來推測該復合地基的承載力的可靠性。
4）原位測試手段：對于水泥土的樁體均勻性同樣也可以利用輕便釬探或者標準貫入試驗等動力觸探的手段來進行檢查，同時利用標準貫入試驗還可以進行樁體強度的檢查。
5）在水泥土攪拌樁進行加固處理的軟基投入使用之后，要定期地進行沉降和側向位移等方面的觀測，這是最直觀的檢驗，而且也是對于設計和施工全過程的最終檢測。
四、結語
許多工程的地基由于土層的性質復雜而多變，因而不能滿足其工程建設的需要，且導致建筑物會在建成后過很久仍然會存在沉降，甚至有時還會造成不均勻沉降，從而影響建筑物正常的使用，所以，必須對于這種軟基進行改良和加固。而由于水泥土攪拌樁具有低價的成本及良好的加固處理效果，因此在近些年來，將水泥土攪拌樁應用于地基加固處理的方法在我國的各種工程中逐漸得到了廣泛的推廣。
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