高压喷射桩注浆与深层搅拌加固简介.doc

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高压喷射注浆与深层搅拌加固简介
高压喷射注浆和加固法与深层搅拌法加固是近年来发展比较快的两种地基处理技术方法。两者均是利用机械将化学浆液注入地基进行混合拌和。经过一段时间，强度达到，达到加固目的。
其作用为提高软土承载力，减少沉降；提高边坡稳定及支护。常被用于建筑物、构筑物的地基处理；大面积堆载地面的加固（如厂房地坪、货场、码头）；高填方路基下的基层处理；防码头岸壁滑动，深基坑边坡坍塌，防河边岸边防冲刷处理；防基坑坑底隆起；软土地区深基坑支护桩坑边被动区加固等，作用十分广泛，如桩间相互咬合，连续成型则形成水泥与土的混合墙（壁），起到止水防渗作用。
高压喷射注浆由喷浆方式又分定喷、旋喷、摆喷三个方式。深层搅拌由于固化剂进料方式又分干粉和浆液两种施工方式。
两种方式由于机械施工，且尚可在水下土中进行，故其加固深度均可达到一定深度，十分方便。两种方法注入的浆液有多种，有些有毒，有的价格昂贵，选用时应根据工程情况、地质条件、环境影响、材料来源等进行设计。下面仅介绍常用的水泥系（主剂为普通硅酸盐水泥）的高压喷射注浆机深层搅拌方法。
此两种方法在行业标准《建筑地基处理技术与规范》JGJ79--2012均有规定，同时中建系统所出《建筑施工工艺标准汇编》中在地基基础分部中也有成熟要求，大家可以通过本文介绍，在工作中学好、用好前述的规范及工艺标准，确保工程质量。

深层搅拌法
加固原理
利用水泥作固结材料，通过特制的搅拌机械，将固化材料送到土层深处将水泥和土体强制拌合，使软土硬结成整体，经过一段时间后达到设计所需要求；水泥土的施工方法称深层搅拌水泥土法，之所以称深层是与浅层处理区分，如三合土、灰土等实则就是浅层搅拌处理。
经处理后的水泥土，其无侧限抗压强度可达0.3~4mPa；其抗剪强度随上部荷载大小可以为抗压强度约30%~50%；其抗拉强度可达抗压强度的约15%~25%，所以对软土不但提高了竖向承载力，也减少了变形，很适用。
深层搅拌目前有单轴、双轴、三轴管三种，国外已发展到9轴。其组成主要有机座、导向架、电机、搅拌轴、搅拌头，输浆管等零部件，通过电机带动搅拌轴，使搅拌叶片或搅拌头旋转，输浆管同时出浆（粉）与周围土体拌合，形成一个一个的8字型水泥土柱体；若前后左右相互咬合则可形成一定强度的地下水泥土连续墙。

二、影响水泥土强度的主要因素
1、水泥掺入比
经试验和工程实践证明，水泥土虽水泥掺量增大而强度提高，当低于5%时则反应太弱，作用不大，故一般常用10%~15%；所以JGJ79-2012规定增强体水泥掺量不应小于12%。且可以随着深度变化掺入量。
2、龄期
实践证明水泥土随龄期增长而增加强度，其增长速度比混凝土上来的慢，一般超过28天后便有明显增加，其硬凝反应约需要3个月才能基本充分完成。其后尚有增长（主要原因是水与水泥水化反应多了土这一介质）。JGJ79-2012规定竖向承载力有要求的水泥土宜取90天龄期试块强度值。
3、水泥强度等级
水泥土强度随水泥强度等级提高而增加，每增加一个规格等级（标号约100号），则水泥土强度约增加20~30%。
4、被加固土的含水率
水泥土随被加固土的含水率成反比，含水率越高，强度越低；犹如混凝土配合比增加水灰比一样。
5、土中的有机质及含量
土中有机质只有较大的水容量及塑性，较大的膨胀性和低渗透性，并使其具有酸性，这些都对水泥与水的化学反应受到阻碍，故有机质越多越不利。在JGJ79-2012中用强条规定对 pH小于4，塑性指数大于25的粘土等情况或无经验时，必须通过现场试配，试验确定其适用性。
6、外加剂的作用
同混凝土一样，掺入外加剂应变化水泥土强度，如减水剂、早强剂、缓凝剂等，常用木钙、三乙醇胺、石膏等能起到早强、缓凝、减水和节约水泥的作用，但会对环境有一定影响。
7、粉煤灰
与砼一样，在适当条件，掺入一定量的粉煤灰会起到增加强度、降低成本的功效。

三、水泥土搅拌施工要求
1、施工前应平场修路，清楚地上地下碎石，方便机械施工进行。
2、施工前应进行设计工艺试桩，不少于3根，多轴搅拌不少于3组，应对工艺质量进行检测，确定施工参数。
3、搅拌头翼片数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角，搅拌轴的转速，提升速度应相互匹配，干法搅拌时钻头每转一圈提升（或下沉）量宜为10~15mm，确保家固体每一点都能经过20次以上的搅拌。
4、施工停浆面（不出浆或粉），应高于设计桩顶500mm，在开挖时破除（与灌注桩超灌一样的道理），以保证桩的强度。
5、施工中，应保持搅拌机底盘水平和导向架垂直，桩长、桩径不得小于设计值，其桩位偏差在轴线方向上D/4（D为桩径），垂直轴线方向上D/6，垂直度偏差≤1%。
6、施工步骤
①就位、调平，以满足第5条的要求；
②预搅下降到设计所