高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁在地基處理中的分析對(duì)比

1、<p>　　高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁在地基處理中的分析對(duì)比</p><p>　　摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，重視高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁在地基處理中的分析對(duì)比對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中具有重要的意義。本文主要介紹高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁在地基處理中的分析對(duì)比的有關(guān)內(nèi)容。 </p><p>　　關(guān)鍵詞高壓旋噴樁；水泥土攪拌樁；原理；施工；工藝； </p><p>　　中

2、圖分類號(hào)：TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　在化工企業(yè)的消防水池及循環(huán)水池的建設(shè)中針對(duì)軟弱地層區(qū)域和一些回填方區(qū)域，為了消除原地面地基承載力的局限性，防止地面的不均勻沉降，往往在水池底板基礎(chǔ)下部采取水泥攪拌法和高壓噴射注漿法加以處理，雖然二者同屬于軟弱地基的化學(xué)加固方法，但在工作原理、施工工藝及機(jī)

3、械組合、水泥固結(jié)體的強(qiáng)度、單樁承載力、最佳水灰比、應(yīng)用范圍等都有不同之處，許多施工人員和監(jiān)理人員容易產(chǎn)生混淆、偏差是因?yàn)樗鄶嚢鑷姖{和高壓噴射注漿的操作過程和質(zhì)量檢驗(yàn)上較為類似。 </p><p>　　一、兩類樁的工作原理 </p><p>　?。?） 水泥攪拌法 （樁） 是利用水泥等材料作為固化劑，通過攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑（漿液或粉體） 強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間所產(chǎn)生

4、的一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。水泥攪拌法分為粉噴法和漿噴法兩類，漿噴法較適用于天然含水量小于 30%的軟弱土層，如雜填土、粉粒含量高的粉土和砂土；粉噴法較適用于天然含水量大于 50%、塑性指數(shù)大于 10 的軟土地質(zhì)，如淤泥質(zhì)土、粉土和含水量高的粘性土。從攪拌效果看，相對(duì)于同樣的攪拌時(shí)間，粉噴法比漿噴法得到的強(qiáng)度高，強(qiáng)度離散性??；但漿噴法施工簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量容易

5、控制，特別是固化劑的計(jì)量方法上，水泥漿比水泥粉更容易計(jì)量。 </p><p>　?。?） 高壓噴射注漿法是利用帶有注漿管的鉆機(jī)鉆至土層的預(yù)定位置，以 20MPa 左右的高壓將加固漿液從噴嘴噴射出沖擊土層，土層中土粒在高壓漿流的沖擊力、離心力、重力等作用下，與漿液攪拌混合，漿液凝固后，便在土中形成一個(gè)凝固的柱體。另外，噴入一定含量的水泥漿，擠壓樁周圍土質(zhì)，起到擠密作用。高壓噴射注漿一般有旋轉(zhuǎn)噴射、定向噴射和擺動(dòng)噴射

6、三種噴射型式，最常應(yīng)用的就是旋轉(zhuǎn)噴射，也就是旋噴樁。不少施工人員把旋噴樁和水泥攪拌樁 （濕噴法） 確認(rèn)為一個(gè)概念的兩種說法并且在施工中按相同技術(shù)指標(biāo)要求是錯(cuò)誤的。 </p><p>　　二、兩類樁的施工工藝和成樁機(jī)械 </p><p>　?。?） 粉噴樁的施工程序?yàn)椋恒@機(jī)定位→鉆桿下沉鉆進(jìn)→上提噴粉強(qiáng)制攪拌→復(fù)拌→提桿出孔→鉆機(jī)移位。主要配套機(jī)械由主鉆機(jī)、空壓機(jī)、儲(chǔ)灰罐和發(fā)電設(shè)備組成，目前

7、常用的機(jī)型有日產(chǎn) DJM 型系列和國產(chǎn)的 GPP 型系列。 </p><p>　?。?） 水泥漿攪拌樁的施工程序?yàn)椋恒@機(jī)定位→預(yù)攪下沉→制備水泥漿→提升噴漿攪拌→重復(fù)上、下攪拌→清洗→移位。主要配套機(jī)械由主鉆機(jī)、壓漿泵、集料斗、灰漿攪拌機(jī)和發(fā)電設(shè)備組成，常用的機(jī)型有國產(chǎn)的 SJB-1、GZB-600、DJB-14D 型系列。 </p><p>　　（3） 高壓噴射注漿旋噴樁 (以下簡(jiǎn)稱旋噴

8、樁) 的施工程序?yàn)椋恒@機(jī)定位→鉆孔→插管 （單管旋噴鉆孔和插管合二為一） →噴漿→沖洗→移位。主要配套機(jī)械 （單管法） 由主鉆機(jī)、高壓泥漿泵、水泥漿攪拌機(jī)、注漿管、高壓膠管和發(fā)電設(shè)備組成，目前最常用的單管機(jī)型有國產(chǎn) 76 型系列。 </p><p>　　三、兩類樁的強(qiáng)度和承載力 </p><p>　?。?） 通過對(duì)軟弱地基實(shí)施水泥攪拌樁或旋噴樁的加固辦法，可以使復(fù)合地基承載力增大，復(fù)合地基

9、承載力的提高是由單樁承載力和樁的分布密度決定的，單樁承載力取決于樁體強(qiáng)度和地基土對(duì)樁的承載力。水泥攪拌樁和旋噴樁的外界破壞形式是相似的，即樁身破壞和樁—土體系破壞，兩種破壞起關(guān)鍵作用的是水泥含量，水泥含量 5%~15%時(shí)，單樁承載力由樁的強(qiáng)度決定，水泥含量 25%以上時(shí)，單樁承載力由樁的側(cè)向摩擦力和樁尖反力決定。 </p><p>　?。?） 影響水泥攪拌樁強(qiáng)度的指標(biāo)有水泥摻入比、外摻劑、水泥標(biāo)號(hào)，另外土中含水量

10、及有機(jī)質(zhì)含量、溫度環(huán)境也對(duì)強(qiáng)度的形成和大小有一定影響。其中水泥摻入比宜為 7%~15%，加固強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值宜取試塊 90 天，一般強(qiáng)度可達(dá)到 0.3~.3MPa。 </p><p>　?。?） 影響旋噴樁強(qiáng)度的指標(biāo)有土質(zhì)、噴射材料及水灰比、注漿管的類型和提升速度、單位時(shí)間的注漿量等，由于旋噴樁是高壓噴漿 （20MPa 以上） 形成的固結(jié)體，室內(nèi)試驗(yàn)很難完成，加固強(qiáng)度一般按 28 天齡期的樁身試塊的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度來確定

11、。水灰比為 1∶1～1.5∶1，固結(jié)體 28D 抗壓強(qiáng)度可達(dá) 1.0~20MPa。 </p><p>　　四、兩類樁在地基處理中的分析對(duì)比 </p><p>　　旋噴樁：系利用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿端頭的特制噴頭，以高速水平噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，同時(shí)鉆桿一面以一定的速度（20r/min）旋轉(zhuǎn)，一面低速（15～30cm/min）徐徐提升，使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌夏蹋纬删?/p>

12、有一定強(qiáng)度(0.5～8.0MPa）的圓柱固結(jié)體(即旋噴樁),從而使地基得到加固。旋噴樁的特點(diǎn)是：可提高地基的抗剪強(qiáng)度；能利用小直徑鉆孔旋噴成比孔大8～10倍的大直徑固結(jié)體，可用于已有建筑物地基加固而不擾動(dòng)附近土體；施工噪聲低，振動(dòng)小；可用于任何軟弱土層，可控制加固范圍；設(shè)備較簡(jiǎn)單、輕便，機(jī)械化程度高；料源廣闊，施工簡(jiǎn)便，速度快，成本低等。 深層水泥攪拌樁，適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、素填土、粉土、粘性土以及無流動(dòng)地下水的松散砂土

13、等土層。加固深度一般大于5.0m。在施工方法上，按其使用加固材料的狀態(tài)，可分為漿液攪拌法（濕法，即本細(xì)則深層水泥漿攪拌法）和粉體攪拌法（干法）兩種施工類型。根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和上部結(jié)構(gòu)荷載要求及水泥土樁的受力狀態(tài)，深層攪拌樁形成的水泥土加固體，可作為基坑工程圍護(hù)擋墻、防滲帷幕；豎向承載的復(fù)合地基；大體積水泥穩(wěn)定土等。深層攪拌加</p><p>　　關(guān)于水泥攪拌樁和高壓旋噴樁，在相同的水灰比、相同樁長(zhǎng)、相同樁徑、

14、相同土質(zhì)條件下，后者在單樁強(qiáng)度或地基加固強(qiáng)度方面都要較優(yōu)于前者。但是在一般條件下，水泥攪拌樁工藝完全可以回填地段復(fù)合地基承載力的要求，操作方法相對(duì)簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)性較好。高壓旋噴樁更適用于較高層建筑物軟弱地基的加固。不少施工隊(duì)伍由于其設(shè)備的局限性，往往把粉體噴射攪拌法施工用機(jī)械即國產(chǎn) GPP 系列粉噴樁機(jī)加以改造運(yùn)用到水泥漿攪拌法的施工中去，這種改造只是把空氣壓縮機(jī)換成灰漿泵，而鉆機(jī)主機(jī)還沿用粉噴樁機(jī)。從取芯結(jié)果來看，由這種加以改造的粉噴樁機(jī)

15、施工成型的水泥漿攪拌樁普遍存在攪拌不均勻、巖心完整性差，樁體下部多呈塊狀且固結(jié)狀態(tài)差等缺點(diǎn)。建議建設(shè)單位今后杜絕把改裝的旋噴樁機(jī)運(yùn)用到水泥漿攪拌樁的施工上。兩類樁的施工，現(xiàn)場(chǎng)控制是關(guān)鍵，其中對(duì)外加材料、機(jī)械設(shè)備、施工工藝三者的控制指標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)也要兼顧經(jīng)濟(jì)性，對(duì)于樁長(zhǎng)、樁徑、樁的分布密度和分布范圍都須要設(shè)計(jì)部門反復(fù)論證，施工中要嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </

16、b></p><p>　　綜上所示，高壓旋噴樁與水泥土攪拌樁在地基處理中具有重要的作用。雖然二者同屬于軟弱地基的化學(xué)加固方法，但在工作原理、施工工藝及機(jī)械組合、水泥固結(jié)體的強(qiáng)度、單樁承載力、最佳水灰比、應(yīng)用范圍等都有不同之處，因此，重視兩類樁的區(qū)別，以及應(yīng)用分析具有重要的意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p&

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