水泥土樁復(fù)合地基的處理方法與應(yīng)用
2008-11-21 00:00
關(guān)鍵詞：水泥土樁 符合地基 處理方法
近年來(lái)隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)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(huì)遇到軟弱土地基，水泥土樁復(fù)合地基具有造價(jià)低廉、施工簡(jiǎn)單、質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)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(fù)雜多變，不能滿足工程建設(shè)的要求，導(dǎo)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(shí)水泥土樁的研究概述
夯實(shí)水泥土樁是用人工或機(jī)械成孔，選用相對(duì)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(qiáng)力夯實(shí)，制成均勻的水泥土樁。夯實(shí)水泥土樁作為中等粘結(jié)強(qiáng)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(duì)地下水位以下情況，在進(jìn)行降水處理后，采取夯實(shí)水泥土樁進(jìn)行地基加固，也是行之有效的一種方法。夯實(shí)水泥土樁通過(guò)兩方面作用使地基強(qiáng)度提高，一是成樁夯實(shí)過(guò)程中擠密樁間土，使樁周土強(qiáng)度有一定程度提高，二是水泥土本身夯實(shí)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(xué)反應(yīng)，使樁體本身有較高強(qiáng)度，具有水硬性。處理后的復(fù)合地基強(qiáng)度和抗變形能力有明顯提高。
二、水泥土樁復(fù)合地基的常見(jiàn)處理方法
隨著地基處理技術(shù)發(fā)展和推廣，復(fù)合地基技術(shù)在土木工程中得到愈來(lái)愈多的應(yīng)用。目前在我國(guó)應(yīng)用的復(fù)合地基形式有:碎石樁復(fù)合地基，水泥土樁復(fù)合地基，低強(qiáng)度樁復(fù)合地基，土樁灰土樁復(fù)合地基，鋼筋土機(jī)復(fù)合地基，加筋土地基等。
1．水泥土攪拌樁復(fù)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(guò)特制的攪拌機(jī)械，就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強(qiáng)制攪拌，使軟硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基土強(qiáng)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(fù)合地基
旋噴樁是高壓噴射注漿法中的一種，它是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預(yù)定位置后。以高壓設(shè)備使?jié){液成為高壓流從噴嘴中噴射出來(lái)，沖擊破壞土體，同時(shí)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(gè)固結(jié)體，從而改善土的變形性質(zhì)，提高地基的抗剪強(qiáng)度。同時(shí)也可組成閉合的帷幕，用于截?cái)嗟叵滤骱椭卫砹魃场?nbsp;
3．粉噴樁復(fù)合地基
粉噴樁是通過(guò)專用機(jī)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(qiáng)制拌和，利用水泥和土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)變化，將混合土硬結(jié)成具有足夠強(qiáng)度、變形模量和穩(wěn)定性的水泥加固土樁體，從而達(dá)到加固地基土的目的。
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4．夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基
夯實(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于孔內(nèi)攪拌的水泥土料。所以，夯實(shí)水泥土的現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度和相同水泥摻量的室內(nèi)強(qiáng)度在夯實(shí)相同的條件下基本相等。由于夯實(shí)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(qiáng)力夯實(shí)，樁體強(qiáng)度與天然土體強(qiáng)度相比，有一個(gè)很大的增量，這一增量既有水泥的膠結(jié)強(qiáng)度，又有水泥土密度增加產(chǎn)生的密實(shí)強(qiáng)度。
三、水泥土樁復(fù)合地基的應(yīng)用
水泥土樁施工質(zhì)量與水泥用量息息相關(guān)。水泥用量的多少直接關(guān)系到攪拌樁樁身強(qiáng)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(jì)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(shí)的水灰比和噴漿。
1．合理控制水灰比
在施工過(guò)程中，按試樁確定的水灰比加水，加入攪拌桶的水量可通過(guò)事先準(zhǔn)備好的刻度桿(標(biāo)明每包水泥的所需用水的刻度)進(jìn)行量測(cè)，然后加入對(duì)應(yīng)的水泥，每根樁所需的漿液分兩次攪拌完成，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人記錄每根樁的水及水泥用量?，F(xiàn)場(chǎng)人員可用泥漿比重計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水泥漿的比重，將測(cè)出水泥漿的比重和事先在室內(nèi)試驗(yàn)室做出的水泥漿比重與水灰比的關(guān)系曲線進(jìn)行對(duì)比分析，得出現(xiàn)場(chǎng)水泥漿的水灰比。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水灰比的計(jì)算值進(jìn)行調(diào)整，使得現(xiàn)場(chǎng)配制水泥漿的水灰比可達(dá)到規(guī)定值，滿足試驗(yàn)要求。
2．精確控制噴漿量
水泥土樁的噴漿量采用流量計(jì)進(jìn)行控制，可以嚴(yán)格控制每米土樁的噴漿值，確保單樁噴漿量必須大于設(shè)計(jì)噴漿盤。施工完成后，對(duì)每區(qū)水泥土樁的噴漿量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
3．進(jìn)行施工質(zhì)量的檢驗(yàn)
首先，在水泥土樁施工成樁后第1-2天內(nèi)對(duì)一定數(shù)量的土樁進(jìn)行輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，對(duì)樁身早期的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比分析。其次，在齡期28天時(shí)，在每一試驗(yàn)區(qū)選取1-2根土樁抽芯進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)。最后，進(jìn)行樁體外觀檢查，在現(xiàn)場(chǎng)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(duì)這種地基進(jìn)行地基加固和改良。地基處理的方法很多，夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基以其投資經(jīng)濟(jì)而又能滿足工程需要這一顯著特點(diǎn)而成為一種比較理想的軟土地基處理方式。但目前對(duì)夯實(shí)水泥土樁復(fù)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(duì)沉降變形計(jì)算方法還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，計(jì)算方法還有待于進(jìn)一步的改進(jìn)。其理論研究方面的滯后，制約了夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基在實(shí)際工程中的應(yīng)用和發(fā)展。
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