张力 深层搅拌桩加固软土地基施工技术.doc

11深层搅拌桩加固软土地基施工技术摘要介绍在黄河冲洪积平原区采用深层搅拌桩加固软土地基的施工方法并详细阐述了该方法的加固机理施工工艺及质量检测、控制措施。关键词搅拌桩软土地基加固施工1、概述1.1工程概况北京至珠海国道主干线新乡至郑州段高速公路第九合同段起讫桩号K55+700~K61+500全长5.8公里沿线分布着广泛的稻田区上部浅层地基土皆为第四系全新统黄河冲、洪积层及新近沉积土以低液限粘土为主呈互层状结构工程性质较差地基土容许承载力在90~110Kpa范围内。1.2主要工程地质问题1.2.1地基土液化该段地震基本烈度为VII度浅层地下水位埋深0.90~2.3m地基土多为饱和粉细砂及中细砂易液化。1.2.2软弱地基土路线经过区位于黄河冲洪积平原区上部土层以低液限粘土、低液限粉土及粉细砂为主粘性土一般为软塑-流塑状粉细砂为松散中密状局部夹灰色、灰黑色淤泥质土含有机质；其含水量高强度低、压缩性高为软弱土易使路基产生过大变形及沉降。软弱土层厚度在3.0~16.0m之间。1.3处治设计方案针对管段内工程地质条件液化土层和软弱土层都较厚、较深地下水位较浅路基填土高度等具体情况对于软土深厚的高填方路段或施工期间不稳定地段及桥（涵）头过渡段均采用深层搅拌桩进行处治全线深层搅拌桩总计46800余根41万余延米。2、加固机理粉体喷射搅拌法是利用水泥、石灰等粉体材料作固化剂通过特殊的搅拌钻机定时定量地从钻头的喷嘴喷出就地将软土和固化剂强制搅拌利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应使软土结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥柱体而组成复合地基。粉喷法在软土中能吸收较多的水分特别适用于含水量高的淤泥质土、粘性土、粉土等故该段采用粉喷法施工。3、施工方案3.1施工机具根据加固深度及现场的地质情况选择使用DH-5A型粉喷桩机钻头直径500mm能完成12m桩长的机架单轴并具有正向钻进反转提升的功能提升力大并能实现匀速变速提升和钻进。该机包括钻机、装配有粉料计量电子装置的粉体发送器空气压缩机、钻头等。3.2固化材料控制固化剂材料为32.5级普通硅酸盐水泥严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥对非免检厂生产的水泥应分批提供有关标号、安定性等试验报告。桩体水泥用量不小于50kg/m。3.3设计标准桩径不得小于50cm桩长不小于设计不得出现断桩缩径。搅拌桩桩身强度检测在距桩中心1/4孔径处钻孔取样进行标准贯入试验钻孔直径不小于108mm制成的50mm边长的立方试块90天龄期无侧限抗压强度不低于1600Kpa。4、施工工艺4.1工艺试桩不同地区具有不同的地质条件为了克服盲目性确保搅拌桩加固地基达到预期效果在工程桩施工前必须进行工艺性试桩以掌握该场地的成桩经验及各种操作技术参数。4.1.1满足设计喷入量的各种技术参数确定钻进速度为1.27m/min提升速度为0.50m/min搅拌速度为0.68m/min喷气压力0.2~0.4MPa等。4.1.2确定搅拌的均匀性。4.1.3根据地层、地质情况确定复搅长度。本段地基土天然含水量大于液限值桩间土承载力很低为提高复合地基承载力确定采用全桩长重复搅拌。4.2工艺流程搅拌桩施工工艺流程见下图。搅拌桩施工工艺流程图放线定位钻孔对位钻进设计加固深度成桩设计桩顶复搅移位放线定位钻孔对位喷粉搅拌提升停止喷粉4.2.1平整场地水田地段清除地表30cm厚种植土碾压三遍后填筑细粒土其顶面作成三角形其宽度不小于设计宽度；旱田地表清除地表植物根系碾压三遍后填筑细粒土其顶面作出三角形（同前）。4.2.2放样定位桩径500mm桩距1.4m或1.6m正方形进行布置用全站仪采用极坐标法定出左、中、右控制桩然后用钢尺按设计桩距定出各桩中心中心点位偏差不大于10mm。4.2.3钻孔对位移动钻机准确对孔对孔误差不得大于50mm利用支腿油缸调平钻机钻机主轴垂直度误差应不大于1%。4.2.4钻进启动主电动机根据施工要求以I、II、III档逐级加速的顺序正转预搅下沉。钻至接近设计深度时应用低速慢钻钻机应原位钻动1-2min为保持钻杆中间的送风通道的干燥从预搅下沉开始直到喷粉为止应在钻杆内连续输送压缩空气。4.2.5提升喷粉搅拌在确认加固料已喷至孔底时按0.5m/min的速度反转提升当提升到设计停灰标高后应慢速原地搅拌1-2min。4.2.6重复搅拌为保证粉体搅拌均匀须再次将搅拌头下沉到设计深度。提升搅拌时其速度控制在0.6～0.8m/min之间。4.2.7停钻为防止空气污染在提升喷灰距地面0.5m时应减压距地面0.2m时应停止喷粉。在施工中孔口应设喷灰防护装置。4.2.8移位钻具提升至地面后钻机移位对孔按上述步骤进行下一根桩的施工。4.