双向水泥土搅拌桩在地基处理中的应用.pdf

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1、安徽建筑2012年第3期(总184期)双向水泥土搅拌桩在地基处理中的旦BidirectionalCementMixingPileintheApplicationofSoilFoundationTreatment席培胜，刘兰(1．安徽建筑工业学院，安徽合肥230001；2．武汉理工大学，湖北武汉430070)摘要：针对在高速公路建设工程软土地基处理方案中，由常规水泥土搅拌桩被否决到双向水泥土搅拌桩被采用的变化过程；通过试桩施工，试桩桩身无侧限抗压强度／MPa强度试验成果对比及理论分析和经济对比，同时论述了双向水泥土搅拌桩优O0．511．52越的工程特性及其良好的社会经济效益。关键词：水泥土；双

2、向搅拌桩；无侧限抗压强度中图分类号：TU473．3文献标识码：B文章编号：1007—7359(2012)03—0091—02I◆◆◆◆◆◆◆◆◆．◆1概述}◆◆水泥土搅拌桩是加固饱和软粘土地基的一种常用方法。它是利用水泥(石灰)等固化剂，通过特制的搅拌机械边钻进边软土中喷射图1常规水泥土深层搅拌桩芯样无侧限抗压强度分布图浆液，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，使喷人软土中的固化剂与软土拌合在一起，由固化剂和软土之间产生一系列物理——化学无侧限抗压强度／MPa作用，形成抗压强度比天然土高的多的，并具有整叫体／越性、水稳性的水岩Ol23456土泥加固体，这种水泥土搅拌桩与桩周土一起组成复合地基，

3、从而提高工地基承载力，减少地基沉降。根据施工方法的不同，水泥搅拌法分为程水泥浆搅拌法和粉体喷射搅拌法两种。与道路：亡程中软土地基处理是保证工程质量的关键环节，在工程基础总价中占有较大比例。大量工程实践表明，水泥土搅拌桩法具有施工处简单、快速、振动小等优点，能有效地提高软土地基的稳定性，减少和理控制沉降量。水泥土搅拌桩，现已发展成一种常用的软弱地基处理方法，主要适用于加固饱和软粘土地基。2双向水泥土搅拌桩图2双向水泥土深层搅拌桩芯样无侧限抗压强度分布图双向水泥土搅拌桩是指在水泥土搅拌桩成桩过程中，由动力系统带动分别安装在内、外同心钻杆上的两组搅拌叶片同时正、反向旋转搅拌水泥土，从而形成的水泥土

4、搅拌桩。常规水泥土搅拌桩是由单一动力系统带动单根钻杆及其附着钻杆上的搅拌叶片，按照某一方向旋转搅拌水泥土，而形成的水泥土搅拌桩。一一3工程场地自然地重质概况双向搅拌桩常规桩图3双搅桩机钻头及单桩施工完毕现场图片工程地点位于浙江段海宁境内，为长江三角洲太湖冲击平原区，氧化铁和铁锰质，层厚2．6m3．0m；⑤层粘土，棕黄色，地势低平。场区表层为近期人工填土及耕土，其下均为淤泥、冲之软软塑～硬塑，含氧化铁、铁锰质，层厚6．4m～6．8m。各土土。安层基本物理力学性质指标如表l所示。土层自上而下分布如下：①层素填土，灰褐色，结构松散，含较多徽植物根系，层厚1．3m—1．5m；②层亚粘土，灰褐色，硬塑

5、，含少量铁锰4现场试桩建质，层厚1．6m～2．0m；③层淤泥质亚粘土，灰色，流塑，含少量云母屑，筑层厚2．7m3．1m，该层为高压缩性软土；④层粘土，灰黄色，硬塑，含4．1常规水泥土深层搅拌桩试桩收稿日期：2012-04-26该项目原软弱地基处理方案为常规水泥土深层搅_2012年第3期【总184期)安徽建筑土层主要物理力学性质指标衰1相互平衡。因此，双向水泥土搅拌桩施工过程中对桩周土体的扰动较小，其溢浆和排土现象都能够得到有效的控制；而常规水泥土搅拌桩叶片按照同一方向旋转，被搅拌叶片包裹土体自身受力不能平衡，只有在周围土体——■—■■■的约束下平衡，同样就对周围土●—一lI体产生一个反作用力

6、，特别当钻=_————杆提升时就会对搅拌叶片的上部土体产生一个较大的反作用注：③层土的内摩擦角采用固结快剪试验，其余土层的内摩擦角采用快剪试验；粘聚力均采用直剪试验。力，同时也会产生较大的孔隙水拌桩。设计桩深7m，桩径为压力。由此，不难理解常规水泥平均抗压强度，MPa0．OO．51．O1．5500mm，采用四搅两喷工艺施土搅拌桩施工过程中，会出现较o工，水泥掺人量为每米桩身为严重的溢浆和排土现象。150kg水泥，水灰比0．5。设计5．2桩身强度对比2要求桩身平均强度不低于将两种工艺施工的水泥土乓30．6MPa，下部桩身强度不低于搅拌桩桩身强度分别按深度加魁0．3MPa。权平均。进行汇总对比见

7、图4，由赚4施工机械参数：钻杆长图4可以明显看出两种水泥土5lOm；钻头直径500mm；钻杆搅拌桩的r艺差别。双向水泥土6转速54转／min；提升和下降搅拌桩桩身芯样平均无侧限抗7速度不大于0．8m／min。压强度沿深度变化不大，桩体上岩试桩位于杭浦高速公路部1．90MPa，下部1．49MPa，产生土图4双搅桩与常规桩芯样无侧限抗压强度沿深度分布对比图工海宁段K52+203~K52+259，这种差异原因是下部