水泥土樁復合地基的處理方法與應用
2008-11-21 00:00
關鍵詞：水泥土樁 符合地基 處理方法
近年來隨著現(xiàn)代化建設的不斷發(fā)展，基礎建設規(guī)模的不斷擴大，在工業(yè)與民用建筑、市政、交通、水利、電力等工程中經(jīng)常會遇到軟弱土地基，水泥土樁復合地基具有造價低廉、施工簡單、質(zhì)量容易控制等優(yōu)點，可以廣泛應用于軟弱土地基。這種地基土承載力較低，含水量較高、壓縮性較大、土層性質(zhì)復雜多變，不能滿足工程建設的要求，導致建筑物在建成后很久仍在沉降，有的地方甚至還產(chǎn)生不均勻沉降，以致影響建筑物的正常使用。
一、夯實水泥土樁的研究概述
夯實水泥土樁是用人工或機械成孔，選用相對單一的土質(zhì)材料，與水泥按一定配比，在孔外充分拌和均勻制成水泥土，分層向孔內(nèi)回填并強力夯實，制成均勻的水泥土樁。夯實水泥土樁作為中等粘結(jié)強度樁，不僅適用于地下水位以上淤泥質(zhì)土、素填土、粉土、粉質(zhì)粘土等地基加固，對地下水位以下情況，在進行降水處理后，采取夯實水泥土樁進行地基加固，也是行之有效的一種方法。夯實水泥土樁通過兩方面作用使地基強度提高，一是成樁夯實過程中擠密樁間土，使樁周土強度有一定程度提高，二是水泥土本身夯實成樁，且水泥與土混合后可產(chǎn)生離子交換等一系列物理化學反應，使樁體本身有較高強度，具有水硬性。處理后的復合地基強度和抗變形能力有明顯提高。
二、水泥土樁復合地基的常見處理方法
隨著地基處理技術發(fā)展和推廣，復合地基技術在土木工程中得到愈來愈多的應用。目前在我國應用的復合地基形式有:碎石樁復合地基，水泥土樁復合地基，低強度樁復合地基，土樁灰土樁復合地基，鋼筋土機復合地基，加筋土地基等。
1．水泥土攪拌樁復合地基
水泥土攪拌法是適用于加固飽和粘性土等地基的方法之一。它是利用水泥(或石灰)等材料作為固化劑通過特制的攪拌機械，就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌，使軟硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥加固土，從而提高地基土強度和增大變形模量。根據(jù)固化劑摻入狀態(tài)的不同，它可分漿液攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用漿液和地基土攪拌，后者是用粉體和地基土攪拌。
2．旋噴樁復合地基
旋噴樁是高壓噴射注漿法中的一種，它是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預定位置后。以高壓設備使?jié){液成為高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體，同時鉆桿以一定速度漸漸向上提升，將漿液與土粒攪拌混合，漿液凝固后在土中形成一個固結(jié)體，從而改善土的變形性質(zhì)，提高地基的抗剪強度。同時也可組成閉合的帷幕，用于截斷地下水流和治理流沙。
3．粉噴樁復合地基
粉噴樁是通過專用機械在地基深部就地將固化劑(水泥、石灰、粉煤灰、高爐礦渣、鋁粉、石膏等)與原位土強制拌和，利用水泥和土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學變化，將混合土硬結(jié)成具有足夠強度、變形模量和穩(wěn)定性的水泥加固土樁體，從而達到加固地基土的目的。
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4．夯實水泥土樁復合地基
夯實水泥土樁是將水泥和土料在孔外充分拌合，拌合的均勻程度遠遠高于孔內(nèi)攪拌的水泥土料。所以，夯實水泥土的現(xiàn)場強度和相同水泥摻量的室內(nèi)強度在夯實相同的條件下基本相等。由于夯實水泥土樁是將孔外拌合均勻的水泥土混合料回填孔內(nèi)并強力夯實，樁體強度與天然土體強度相比，有一個很大的增量，這一增量既有水泥的膠結(jié)強度，又有水泥土密度增加產(chǎn)生的密實強度。
三、水泥土樁復合地基的應用
水泥土樁施工質(zhì)量與水泥用量息息相關。水泥用量的多少直接關系到攪拌樁樁身強度大小和成樁質(zhì)量的好壞，而水泥用量可由噴漿量和水灰比計算得出。因此如何控制水泥攪拌樁施工質(zhì)量就變?yōu)槿绾慰刂茢嚢铇妒┕r的水灰比和噴漿。
1．合理控制水灰比
在施工過程中，按試樁確定的水灰比加水，加入攪拌桶的水量可通過事先準備好的刻度桿(標明每包水泥的所需用水的刻度)進行量測，然后加入對應的水泥，每根樁所需的漿液分兩次攪拌完成，現(xiàn)場設專人記錄每根樁的水及水泥用量?，F(xiàn)場人員可用泥漿比重計現(xiàn)場測定水泥漿的比重，將測出水泥漿的比重和事先在室內(nèi)試驗室做出的水泥漿比重與水灰比的關系曲線進行對比分析，得出現(xiàn)場水泥漿的水灰比。根據(jù)現(xiàn)場水灰比的計算值進行調(diào)整，使得現(xiàn)場配制水泥漿的水灰比可達到規(guī)定值，滿足試驗要求。
2．精確控制噴漿量
水泥土樁的噴漿量采用流量計進行控制，可以嚴格控制每米土樁的噴漿值，確保單樁噴漿量必須大于設計噴漿盤。施工完成后，對每區(qū)水泥土樁的噴漿量進行統(tǒng)計分析。
3．進行施工質(zhì)量的檢驗
首先，在水泥土樁施工成樁后第1-2天內(nèi)對一定數(shù)量的土樁進行輕型動力觸探試驗，對樁身早期的強度進行對比分析。其次，在齡期28天時，在每一試驗區(qū)選取1-2根土樁抽芯進行無側(cè)限抗壓試驗。最后，進行樁體外觀檢查，在現(xiàn)場挖出一根樁體，檢查樁體的質(zhì)量和外觀是否連續(xù)整齊。
因此，必須對這種地基進行地基加固和改良。地基處理的方法很多，夯實水泥土樁復合地基以其投資經(jīng)濟而又能滿足工程需要這一顯著特點而成為一種比較理想的軟土地基處理方式。但目前對夯實水泥土樁復合地基的沉降變形和承載力的理論研究有待深入，特別是對沉降變形計算方法還沒有統(tǒng)一的認識，計算方法還有待于進一步的改進。其理論研究方面的滯后，制約了夯實水泥土樁復合地基在實際工程中的應用和發(fā)展。
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