1软土地基深层搅拌加固工法

1.软土地基深层搅拌加固工法■-(YJGF01-92) “/冶金部建筑研究总院'软土地基深层搅拌加固法是利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基 深部就地将软粘土与水泥强制拌和，利用固化剂与软土之间发生的一系列物理化学反应， 使软土地基硬结成具有一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度深层搅拌法适用于加固淤泥.淤泥质土、粉质粘土.粉土等软土地基这种新颖的地 基加固方法，在国内由冶金工业部建筑研究总院和交通部水运规划设计院于1978年开始研 究，1980年11月由冶金部主持通过技术鉴定，同年获冶金部科学技术研究成果三等奖和交 通部重大科技成果三等奖目前簟软土深层搅拌加固法已在工业厂房柱基.大面积堆料地 坪.民用住宅.综合办公大楼、高等级公路.飞机场联络道、箱涵桥梁、河岸整治.深基 坑支护、地下铁道挡墙等工程中大量推广应用，并取得了良好的技术经济效果软土地基深层搅桦加S3法的特点(1) 加固效果显著采用此法对软土地基加固后效果非常显著，加固完了可立即投 入使用； .<2)形式灵活多样可根据上部结构需要灵活采用柱状-壁状-格栅状和块状等多 种加固形式；(3) 充分利用软土由于利用特殊的机械在地基深部就地将软土和少量固化剂强制 进行搅拌，充分地利用软土，避免了大量挖掘和远距离弃土.(4) 对周围环境无污染。

在加固过程中对周围软土无扰动，不会造成软土侧向挤出上 施工时无振动、无噪音，对周围环境无污染,(5) 施工机具简单所用的施工机具比较简单，便于制作和推广应用，适合于我国 的技术经济条件，(6) 节约资金加固费用低廉占适宜于大规模地基加固工程二、水泥加固土的原理与基本性能水泥加固软土的原理是通过水泥水解、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列物理-化学作用，形成具有一定 强度和水稳定性的水泥加固土水泥加固土的强度取决于被加固土的性质(含水量、有机质含量及烧失量等)和加固 所使用的水泥品种.标号、掺入量以及外加剂等加固土的抗压强度随着水泥掺入量的增 加而增大，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500〜3000kPao三鲁箱工工艺（-）施工机械1. SJB型深层搅拌机我国第一台专用的SJB-1型深层搅拌机（见图17）是双搅拌头•中心管输浆方式的 中型机，加固深度可达10m, SJB-2型深层搅拌机加固深度可达20m, SJB-3型深层搅拌机 是单搅拌头「叶片喷浆的大型机SJB-4型深层搅拌机是三搅拌头，是用于打设加筋水泥 土地下连续墙的专用机型。

2. 配套机械及控制仪表深层搅拌法施工时，除使用SJE型深层搅拌机外，还需要配备灰浆拌制机.集料斗- 灰浆泵-起吊装置r导向架等配套机械以及各种控制仪表（见图1-2） o目前，SJB型深 层搅拌机国内已能批量生产图1-1 SJB-1型深层搅拌机图1-2深层搅拌机配套机械1 一謀层搅和机丄2—起重机孑3—测速仪丿4一进水管債5—导向剁8—输浆软管！ 7—回水管* 8—电9—冷却泵｝ 10-控制柜」 □—灰浆泵！ 12-集料斗，13—灰浆拌和机；14 一磅秤｝15—工作台j 16—搅拌头事17~储水池输浆管；2—电动机》3—减速 器；4~攬拌轴債5—中心管鼻6-橫 向系板* 7—喷浆口# 8—搅拌头3. SJB型深层搅拌机械数据有关SJB-2型深层搅拌机械技术数据见表1-1“（二〉施工程序深层搅拌法根据上部结构的要求，能对软土地基进行柱状.壁状「格栅状和块狀等不 同形式的加固柱状加固的施工工艺程序见图「3审 、按柱状加固工艺将相邻两桩横向相互搭接成行施工，即在地基中形成连续的壁状加固 体'若按柱状加固工艺纵横搭接施工，即成栅状或块状加固体形式三〉劳动组织深层搅拌机电动机功率 搅拌釉数 攜拌荊转数 搅拌翼片外径2 台 x 40kW/台2根46转/m纽0700mm-吊提升力>10t'提升高度>14m车提升速度0.3*0,8m/min灰浆拌制机容量2 台 x 200L/ 台水制灰浆泵諭送能力3m a/h泥赛灰浆泵工作压力1.5MPa浆统巢料斗储量'OUm*■ - ■ J ■ •、： ■地基加固形式柱状、壁状、块状、格栅狀f次加固面积0.71m1每报加固依的周长3,35m最大加固深度-r20mW 图i-3深层搅拌法施工工'艺流程go定位，下沁 ⑹ 沉入到达厲部$ «〉啧浆捷捋上升丿(^)KMttt拌(下沉)鼻a〉重复at拌(上升〉j (/＞揭升至地面加固完申每个深层搅拌工班由10〜14人组成。

1〉班长1名负责施工指挥，协调各工序间操作联系，控制施工质量以及组织力 量及时排除施工中出现的故障2) 操机工1〜2名按照设计要求的施工工艺;正确操纵深层搅拌机的下沉和提升懐 观察和检査机械运转情况，做好维修保养3) 司泵工1名负责指挥灰浆制备和泵送水泥浆液,进行材料用量统计和记录泵 送时间，负责使用联络信号与前台操机工、记录员联系，做好灰浆设备的保养和输浆管路 的清治'(4＞记录员1名负责施工记录，详细记录搅拌机下沉、提升时间■搅拌桩每米的灌浆量和施工中的各项参数，配合操机工正确操纵电气控制仪表，并负责使用联系債号与 后台司泵工联系 - ”(5) 拌浆工4〜7名按设计要求的配合比制备水泥浆液，按司泵工指挥将浆液倒入 集料斗，负责各种生产用料的运输和供应6) 机械工1名负责全套深层搅拌机械的正常运转和维修，定期检查搅拌头尺寸7) 电工1名负责全套深展搅拌械电器设备(包括夜IW施工照明〉的安装和安全使用 1(四)施工注意事项(1 )对将要进行深层搅拌法施工的场地事先应加以平整彻鹿清除地上、地下和空 中的一切障碍场地低洼时，应回填粘性土料，不得回填杂填土如果血表过软时,应采 取防止施工机械失稳的措施。

在边坡附近施工时，则应考虑施工对边坡的影响，并要采取 确保边坡稳定的措施2 )施工中实际使用的固化剂和外掺剂，要经过加固土室内试验的检验后方能使用 固化剂浆液需严格按照预定的配比拌制，制备好的浆液不得离析浆液倒入集料斗时应加 筛过滤，以免浆内结块损坏泵体泵送浆液必须连续，亠旦因故停浆，要立即通知操机工， 严防断桩＜3)为保证搅拌桩桩位的准确度和垂直度，需使用定位卡，并应注意起吊设备的平 整度和导向架对地面的垂直度搅拌机预搅下沉时，应尽量不冲水，凡经输浆管冲水下沉 的桩，喷浆提升前一定要将输水管内的水排干净*并且要注意冲水成桩对桩身强度的影响'(4) 各类管线接头必须接好扎牢控制搅拌机的电器设备要加设防雨措施，严防漏 电事故发生「输浆管道必须定时冲洗，以防输浆管堵塞IB.加固质■和效果的检验搅拌桩成桩质量和效果检验可用轻便钎探、开挖.取样和荷载试验等方法进行1 ＞轻便钎探』一般在成后7天之内,使用轻便钎探器钻取桩身加固土样，观察 搅拌均匀程度,同时根据钎探击数(NG用对比法判断桩身强度2 )开挖鲁取样*开挖搅拌桩实体，观察桩体直径.外形或搭接情况'切割桩体鬻 面，观察搅拌均匀程度，凿取一段桩体，在室内加工成立方试块，进行抗压强度检验。

3)载荷试验’对搅拌单桩和加固后的复合地基要进行载荷试验和承栽力检验根 据江苏.云南.福建.上海.天津等地所进行的30余组搅拌桩荷载试验结果轉知，'长度为 7m/10m和15m的单桩极限承载力亠般可达450kN＞ 600kN和gOOkN. •搅拌桩复合地基承 载力可达125kPa. 150kPa. 180kPa,比原天然地基承载力提高1・5〜£倍3£＞技术经济分析(1) .水泥用量：用深层搅拌法加固软土地基，每制作一延长米(相当0.71m8)水泥 土桩体需用水泥80〜140kg2) 加固效率「通过现场试验和工程应用，实测了 SJE型深层搅拌机的施工效率， 每台班(实际工作按7小肘计)可加固40〜70延畏米3) 单价*包括材料费-机械费.人工费等，制作每延米水泥桩约需50〜70元六＞ 实例自1984年至1990年，采用深层搅拌法加固软土地基的工业与民用建筑有~百几十个单 项“用予地下挡土榔筑的卸若干个，双为搅拌桩施工总数达4万余根，折合为33万延米" 加固土体约70万m豊確础地基加固―某厂金属结构车间扩建-需要安装卷板机.钢，板矫直机等三台设备，要求地基承载力 是10©1迥,由于天然地基不餡满足承载力的要求，必须考虑采取人工加固措施电该车间系 为挤黯工程「紧靠正在生产的厂房,不宜进行具有振动或冲击方式的雄工，车间内设备布 置拥挤，也不允许深基坑大开挖。

经用深层搅拌法对设备基础地基进行柱状加固后厂満足 了设计要求 ‘:（二［深基坑施工中的水泥土掛壇i某厂要在距离巴建成的爾排水倍X4m处新建一污水处理站钢筋混凝土的雨排水管 *直径2叫：基麻血-4.7m,该管道是全厂排水总管，不能停止使:用广而新建淨水处理站 基坑坑底标高为- 6.8m,比巳建管道深2 Jin,该处土质为淤泥质亚粘土，地下水位较高, 故必须采取可靠的挡土措施进行基坑施工,才能确保雨排水管的安全使用「原计划采用保留钢板桩的施工方案2即在雨排水管与污水基坑之咼打入长13m的钢板 桩「形成严道钢板挡墳厂为避免拔出钢板桩时软土侧向流动而造成管道位移损坏，污水站 施工完毕后不再拔出钢板桩由于此方案需消耗钢板桩5J3— 耗资6万余元，且仍不能 避兔因打钢板桩所引.起的管道开裂故改用了水泥土挡墙方案昇即用深层搅拌壁状加固法 在雨排水管与新基坑之间形成『道水泥土挡墙八用水泥土挡墙代替钢板桩和部亦外模板 水泥土掛墙施工费仅花了 1万多元「基坑开挖时，由搅拌桩组成的挡墙壁体完全保持直立, 墙面平整，桩体搭接良好爭确保了雨排水总管的安全使用乜（三）住宅楼地基加固南京某住宅楼区位于长汉漫滩地带，主要地层为高压缩性流塑状态的锻泥质亚粘土， 厚度超过30m,岀质松软「承载力很低。

为了有效利用建筑场地八增加住宅楼层数，先后 采用深层搅拌法加固5〜7层的住宅地基50余幢，每幢住宅地基加同工期仅7〜10天,住宅楼 建成后沉降一般为3〜6cn^建在鱼塘之上的六层商店住宅楼最犬沉降量也不超过12cm,建 筑物使用正常,与钢筋槪凝土灌注桩相比，能节省地基处理费用1/3亠工/4 J ；目前，在昆明鼻福州/连云港■上海「南京’深圳等地的住宅小区中已有120”余幢多 层住宅采用深层搅拌迭加固软土地基八建筑面积达40^m\均取得了良好的技术经济效果飞机场联络輔基加固.新建深圳飞机场位于滨海平原，拟建场地布满鱼塘.水池三条联络道下流塑状的淤 泥厚度6~7叫 含水量达60%〜80%,承载力仅50kPaft联络道不同部位要求的地基承载 力分别为lOOlcPa （道肩下）.140kPa （道面下）和300kPa （排水箱涵下〉，经过多种地 基处理方案的比较「最后采用了深层搅拌法加固淤泥「设计采用格栅状的布桩方案,把处 于流塑状态的淤泥全部分割包围在由搅拌桩围成的格栅中，在2万的联络道下共打设深 层搅拌桩7200余根共计4.4万延长米三台套SJB型深层搅拌机仅用两个多月时间就完 成了地基加固施工。

比原拟采用的其他方案节约地基处理费用1创万元五〉箱涵桥基加固深圳市皇岗河是一条穿越市区的排水河，水质混浊.污染环境$多年来河底沉积的淤 泥最厚处达到14m,根据城市建设规划，将要有多条马路或高等级公賂垂直跨越该河，结 合河流整治采用箱涵桥方案——上部走车，下部流水按不同等级道路的行车荷载，箱涵 桥基底压力最大为140kPa,而河底淤泥承载力仅40kPa〜50kPa,采用了格栅状的深层搅 拌法进行加固完工后经检验复合地基承载力达到280kPao工程质量被评为优良，比其它 原拟采用的地基加固方案节约工稈费用200万元执笔罚周国钧，胡同安.赫小RL 刘SL陆贻杰-犠忠良。