微型水泥土搅拌桩加注浆止水技术在某地基工程中应用

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1、微型水泥土搅拌桩加注浆止水技术在某地基工程中应用　　[摘要]依托某地基工程，对黄土类地基的防水治理进行研究，提出较适于上述地层的微型水泥土搅拌桩加注浆止水技术。结合现场监测数据，分析了该技术实施的可行性、工作原理及操作流程。工程实践表明，该技术实施效果良好，取得较好的经济与社会效益。[关键词]水泥土搅拌桩；注浆；止水帷幕；地基工程中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：1工程概况王家岭煤矿通风机房位于山西省临汾市乡宁县，其地基为基岩开挖，基坑深度5.58m，基坑开挖坡度为5.58：1.5，持力层为二迭系强风化泥岩，灰黄色，紫红色，薄层。泥质结构，具水平层理，节理裂隙极为发育，含少量铝

2、土成分。南北方向基坑底部宽度30.7m，上部宽度33.7m，设计基础中心线宽度28.436m；东西方向基坑底部宽度40.35m，上部宽度43.35m，设计基础中心线宽度36.8m。11主体结构采用钢筋混凝土独立柱形基础；电机和风机设备基础是一体的，采用条形基础。通风机房地面标高±0.000m，基坑开挖至-5.580m，钢筋混凝土独立柱形基础底面标高-5.480m，条形基础的底面标高-3.100m。基坑开挖完成（-5.580m）后，按照设计施工钢筋混凝土独立柱形基础（-5.480m），持力层为泥岩；然后进行素土回填，回填至电、风机设备基础底面设计标高（-3.100m）后，施工电、风机设备条

3、形基础；待条形基础施工完成用素土回填至地面设计标高（±0.000m）。现主体工程全部完工，正在进行风机和电机的安装，雨季过后发现机房内地面下陷，电、风机设备基础下沉开裂，目前在无地表水的情况下暂时保持稳定状态，分析可能是地表雨水下渗至基础底填土层，填土被浸泡产生不均匀沉降所致，也可能是填土压缩沉降不均匀引起，由于雨季将至，为确保雨季建筑物的安全，机房设备的正常使用，需要对机房地基进行防水治理。2治理方案选择（1）灌注桩加注浆，即在设备基础下方施工灌注桩，然后在回填土范围内进行注浆。但是通风机房已经建成，施工难度大，施工灌注桩会破坏已有基础，大面积注浆还可能造成地面隆起、破坏建筑物结构。（

4、2）高压旋喷桩止水帷幕：在通风机房周围用高压旋喷桩做排桩帷幕止水，以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。施工占地少、振动小、噪音较低，但用电量较大，费用相对也高[1]。11（3）钢板桩加注浆止水：即在机房周围施工一圈钢板桩帷幕，然后在钢板桩内侧注浆以封堵钢板桩的缝隙。此方案在软土地区基坑帷幕中进行挡土、止水用的比较多，但是钢板桩费用较高，对设备有特殊要求[2]。（4）混凝土排式桩或混凝土连续墙止水：即在通风机房周围施工混凝土排桩或混凝土连续墙止水。此方案在三峡工程及软土基坑支护工程中应用很多，但是对设备有要求，费用较大[3]。（5）水泥土搅拌桩：即在机房周

5、围施工2排水泥土搅拌桩止水帷幕，此方案在软土基坑及长江大堤防水中应用很广[4]。（6）水泥土搅拌桩加注浆：即在机房周围施工2排水泥土搅拌桩止水帷幕，然后在帷幕上钻孔注浆，施工简单易行，治理费用较低[5]。由于此次情况复杂，机房基坑是在基岩上进行开挖，然后再用素土回填。机房主体结构已经完成且周围管线较多，机房周围可供施工的软土空间较小，综合考虑各种因素，通过对已有机械设备进行设计改装，最后采用微型水泥土搅拌桩止水帷幕加注浆的综合治理方案。微型水泥土搅拌桩止水帷幕是在通风机房周围施工2排微型水泥土搅拌桩做排桩帷幕止水，以搅拌机将水泥浆喷入土层与土体混合，同时进行切削搅拌，施工占地少、振动小、

6、噪音低、施工简单易行，治理费用较低。113工作原理3.1水泥土搅拌桩的工作原理微型水泥土搅拌桩是利用固化剂水泥通过搅拌机输入到软土中并加以充分拌合，固化剂和软土之间产生一系列的物理化学反应，改变了原状土的结构，使之硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土。（1）水泥的水解和水化反应。微型水泥土搅拌桩止水帷幕施工是首先将水泥拌和成水泥浆，水泥中各种钙质矿物和水完成部分水解和水化反应后，再和软土中的水继续进行水解和水化反应，生成钙质化合物，这是形成水泥土桩强度的主导因素。（2）土颗粒与水泥水化物的作用。a.离子交换和团粒化作用。软土中的化合物表面带有各种离子，它们和水泥水化生成的钙离子进行

7、当量吸附交换，从而提高土体强度；又由于软土本身具有胶凝性，再和水泥水化作用形成的凝胶粒子结合起来，形成搅拌桩坚固连接的团粒结构，使水泥土桩的强度大大提高。b.凝硬反应。随水泥水化作用生成的钙离子超出交换所用的数量时，这部分钙离子就与组成软土的化合物反应，生成许多不溶于水的结晶化合物并逐渐硬化，同样大大地增强了水泥土桩的强度和水稳性。3.2注浆的工作原理11深入基岩段进行注浆，对基岩内裂隙进行充填加固，防止水由基岩内的裂隙通道进入地基