搅拌桩在高粘性软土地基处理中的试验与应用

搅拌桩在高粘性软土地基处理中的试验与应用
袁 守 文
（攀枝花十九冶勘察设计院）
 
 【摘要】  通过水泥搅拌桩在灌河入海口排洪项目特殊的高粘性软土地基处理施工中进行室内配比试验，施工桩基设备改造，现场施工工艺调试，取芯和静载荷试验检测，提出使用于特殊的高粘性软土地层中水泥搅拌桩的施工工艺及相关技术参数。
 
 【关键词】高粘性软土地基、水泥搅拌桩、试验检测、施工工艺的参数。

一、工程概况
 水泥搅拌桩法是一种加固软土地基的方法，问世以来，发展迅速，应用广泛，但对无工程经验的地区，必须通过现场试验确定施工工艺及参数。苏北地区软土特点是粘粒含量高，含水量高，成桩后质量难以保证。有些学者甚至提出搅拌法不适用于该地区土质的观点。从国内外研究情况分析，还存在着诸多问题，如水泥参量及硬化，桩身质量延深度变化规律，及桩土应力变化等问题。因此结合灌河入海口排洪水泥搅拌桩加固项目进行现场实验，以便指导施工。
 灌河入海口排洪项目是典型的河漫滩沉淀区，原为农田。搅拌桩加固的主要土层为夹轻粉质沙壤的粘土，呈流塑状，W=47.59%，e=1.2%，N=1，颗粒小于50mm的占94.49%，小于5mm占52.8%；突出的特点是粘粒中细粒或胶粒含量高，粘性较重。搅拌桩施工时，难以搅拌均匀。原设计桩径为600mm，桩深11.2米，桩间距为1300mm，复合地基承载力特征值为118KPa。水泥渗量不小于18%，90天龄期水泥土无侧限抗压强度不小于1500KPa。
二、现场工艺试验及检测方案
 2.1 材料施工工艺
 （1）加固材料：采用普通砼硅酸盐32.5R水泥，石膏、木钙、三乙醇胺，使用前材料各项指标经检测符合国家现行规范相关要求。
 （2）施工工艺：搅拌桩机采用常用普通的型号。据现场的高粘性土实际特性结合以往的施工经验，制定了三种不同的现场试验施工工艺参数，见下表：
表1现场搅拌方案施工工艺试验参数
序号 工艺种类 刀片 搅拌次数（次） 喷浆次数（次） 下沉速度（m/min） 提升速度（m/min） 喷浆方式 水灰比
  个数
（个） 层数
（层） 间距
（mm）      
1 一 6 2 400 4 2 80～100 50～70 二三喷
一二喷 0.5
2 二 6 3 700 4 2 80～100 34～55 二三喷 0.5
3 三 6 3 700 6 2 80～100 34～55 二三喷
二四喷 0.48
2.2 试验检测方案
 为保证本项目高粘性软土地基处理提供可靠的设计、施工参数，制定以下试验检测方案：
按现行规范试做室内水泥土配比试验，共设9组，每组6个试样，检测10d,28d抗压强度。
 （2） 在现场选取三块地质相近的场地，按照试验确定的三种不同的搅拌桩施工工艺参数，分别在三块场地按原设计相关要求，各施工9根试验桩，在桩体龄期10d时，分别对试桩进行钻孔取芯和标贯试验，通过钻孔取样的水泥土室内无侧限抗压强度，同时来观察水泥土搅拌的均匀性，辅以标惯击数，判定水泥土强度。
 （3） 椐第三种搅拌方案施工的9根桩，待龄期 达到28天后，做一组桩的复合地基静载试验及一组天然地基静载试验，通过试验确定搅拌桩复合地基承载力能否满足设计要求。
三、试验检测结果分析
3.1室内水泥土实验结果：
 水泥土配合比室内试验共做8组，每组做6个试样。再根据试样搅拌情况将8组试验分成2个小组；一组正常搅拌，一组充分搅拌。水泥土室内试样10d，28d无侧限抗压强度见表2：
           
 表2 水泥土室内10d、28d无测限抗压强度
序号 水泥标号  水泥
（掺量%） 石膏
（%） 含量
（%） 三乙醇
胺（%） 搅拌
情况  10d
qu（MPa）  28d
qu（MPa）
 1 32.5R  18 / / /  充分  0.99  1.32
 2 32.5R  18 / / /  正常  0.60  0.92搅拌桩在高粘性软土地基处理中的试验与应用(一)......