深层搅拌桩地基加固技术.docx

深层搅拌桩地基加固技术【摘要】地基基础是建筑工程的重要组成部分其基础的处理不仅仅关系着整个工程的质量还关系着广大人们的生命。深层搅拌桩地基加固技术是建筑工程中常见的一种地基处理技术本文主要是结合工程实际从设计与施工以及质量控制的角度对其进行分析。【关键词】建筑工程；软土地基；深层搅拌；施工；应用一、工程与地质概况该工程为某工业厂房总面积约2107m2。据岩土工程勘察报告地基土为厚度较大的软土层为提高软土地基的承载力和减少沉降量充分发挥该厂有限的厂区地坪经过多方案比较后决定采用桩直径Φ500间距1000mm长8m的深层搅拌桩加固软土地基其场地需要回填约7.48m地基土层分布分别为：（1）层含碎石粉质粘土地基承载力特征值fak=140kPa；（2）层碎石混粉质粘土地基承载力特征值fak=300kPa。（3）层全风化花岗岩地基承载力特征值fak=200kPa。以下均为花岗岩。二、深层搅拌桩桩的基本原理深层搅拌桩加固软土地基的基本原理：基于水泥加固土的物理化学反应过程。它与混凝土的硬化机理有所不同混凝土的硬化主要是水泥在粗填充料中进行水解和水化作用所以凝结速度较快。而在水泥加固土中由于水泥掺量很小水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介质土的围绕下进行的所以硬化速度缓慢且作用复杂因此水泥加固土强度的增长过程也较混凝土缓慢。三、深层搅拌法的设计1、水泥选择为42.5级普通硅酸盐水泥水泥浆水灰比0.50～0.55水泥掺入比（掺加的水泥重量和软土湿土重量之比）αw=15%根据《特种结构地基基础工程手册》可知：fcu=1.35MPa；由于地基持力层位于（1）层含碎石粉质粘土地基承载力特征值较大桩长较大回填深度较大预估单桩竖向承载力特征值由桩身材料强度确定控制。由《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012中可得：Ra=μfcuAp=0.3x1.35x2502x3.142/1000=79.53kN；μ=0.3fcu=1.35MPaAp=2502x3.142=196375mm2。2、复合地基承载力特征值预估根据临近项目分层压实处理场地经验分层压实且待90天后场地地基承载力特征值≥90kPa根据《建筑地基处理技术规范》可知：fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk=0.196x79.53/（0.196375）+0.80（1-0.196）x90=79.4+57.9=137.3kPa计算得m=Ap/A=196375/10002=19.6%。3、复合地基总桩数改项目占地总面积约A=2107m2。复合地基面积置换率m=19.6%桩径d=500mm需要处理面积A1=Am=421.9m2桩数n=421.9/0.196375=2148根考虑实际布桩时误差及边缘布桩因素实际桩数为在2240根。对于部分场地回填较深部分可以根据实际情况酌情补桩以满足设计要求。4、复合地基的沉降计算竖向承载深层搅拌桩复合地基的总垂直沉降S包括桩土复合层本身的平均压缩变形S1和桩土复合层底面以下土的沉降量S2即S=S1+S2。考虑到桩底部地基较好同时在分层回填施工结束后一段时间的场地自沉降桩土复合层底面以下土的沉降量S2不考虑本工程仅考虑深层搅拌桩复合地基平均压缩变形S1。根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012可知桩土复合层的压缩变形S1可按下式进行计算：S1=（Pz+Pz1）l/（2Esp）。再根据公式计算出桩土复合体变形模量和桩身水泥土变形模量。最终看出经过处理后复合地基的变形模量Esp比未处理回填土压缩模量ES是否有所提高若有所提高则满足基础沉降量的规范要求。四、施工工艺深层搅拌复合地基的性质在很大程度上取决于水泥搅拌桩桩身的质量即桩身水泥土的强度和搅拌的均匀程度而桩身水泥土的强度和拌合程度是由施工工艺决定的。因此施工时应根据工程实际情况采用合理的施工工艺。根据现场试验确定采用技术成熟的“四搅四喷”的成桩工艺。该工艺可使水泥浆和软土均匀拌和达到最佳的水泥浆灌入量。1、定位：整套设备根据实际地形安装到达指定桩位并对中。2、预搅下沉：启动深层搅拌机的电机放松起吊钢丝绳实施钻井作业。使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制为1.1m/min～1.2m/min工作电流不应大于70A。如果下沉速度太慢可从输浆系统输送清水以利钻进。3、制备水泥浆：深层搅拌机预搅下沉的同时做好每根桩的水泥用量计算即按设计的配合比拌制水泥浆在压浆前将水泥浆倒入集料斗中。4、喷