水泥土攪拌樁在軟土基坑支護(hù)中的應(yīng)用核心探索

任永茂

（山西建筑工程集團(tuán)有限公司，山西太原 030000）

基礎(chǔ)是否牢固關(guān)乎整個(gè)建筑物的安全與后續(xù)使用的長(zhǎng)效性，是建筑企業(yè)在施工時(shí)考慮的首要問題，故對(duì)基坑開挖環(huán)節(jié)做到極大程度的重視，特別是在軟土基坑的支護(hù)設(shè)計(jì)中，加大了監(jiān)管的整體力度，一方面將基礎(chǔ)施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，另一方面是保證了施工的周期，同時(shí)可減少工程造價(jià)。在城市建設(shè)中，建筑企業(yè)憑借長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光對(duì)工程周圍的建筑物所應(yīng)具有的安全問題做到科學(xué)且全面化的分析，借助操作簡(jiǎn)便的水泥土攪拌樁技術(shù)來解決軟土基坑支護(hù)中所遇的復(fù)雜問題，將基礎(chǔ)建設(shè)的安全性做到切實(shí)有效的增強(qiáng)，更將建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益擴(kuò)大化，使之在愈發(fā)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟。

1 水泥土地?cái)嚢铇兜母拍?/h2>

水泥土攪拌法即對(duì)粉土或黏性土地基進(jìn)行加固的一種有效手段，在處理松散砂土、飽和黃土和黏性土等地基時(shí)尤為適用。該技術(shù)是依托石灰或者水泥等材料，以此為固化劑與軟土進(jìn)行拌合，再配以漿液進(jìn)行就地?cái)嚢瑁屲浲聊軌蛴步Y(jié)，形成極高強(qiáng)度和整體性的水泥加固土，同時(shí)具有一定的水穩(wěn)性，使地基土地原有的強(qiáng)度得到極大程度提升，也增加變形模量。正常來講，可根據(jù)施工工藝的不同，將該技術(shù)劃分為粉體噴射和漿液攪拌這兩種，若是用粉體與地基土進(jìn)行攪拌的操作即為粉體噴射，形成的是粉噴樁；若是用漿液與地基土完成攪拌則為漿液攪拌，形成的是深層攪拌樁，無論哪一種操作均稱其為水泥土攪拌樁。

2 水泥土地?cái)嚢铇兜臋C(jī)理

水泥與地基土的拌合會(huì)形成水泥土攪拌樁，故水化反應(yīng)與水泥的水解等多個(gè)環(huán)節(jié)均需就地進(jìn)行，也需在土的圍繞下來完成，導(dǎo)致硬化速度呈現(xiàn)出復(fù)雜性，其加固機(jī)原理如下：①水泥水化物與黏土顆粒間的作用，通常有離子交換作用，還伴有凝硬效果，因與水泥水化所具有的反應(yīng)程度相關(guān)，需注意含水量；②水泥水解反應(yīng)，必須依托保證足夠的含水量，若基坑土原有的含水量不高，再進(jìn)行噴粉施工時(shí)較為困難，加之水化反應(yīng)不足，將對(duì)水泥土的加固效果減弱，影響支護(hù)的穩(wěn)固度；③碳酸化反應(yīng)，一方面可從施工工藝考慮，在進(jìn)行水泥攪拌時(shí)，會(huì)有水泥團(tuán)塊或原有土塊，其大小會(huì)受到強(qiáng)制攪拌的影響，若攪拌力度大，土塊會(huì)被更好的粉碎而呈現(xiàn)出均勻性，使整體強(qiáng)度得到提升，也將離散情況做到極大程度減少，另一方面從加固原理來看，水泥水化物所具有的膠結(jié)作用會(huì)影響到水泥加固的效果，圖1為水泥漿攪拌法施工流程圖。

圖1 水泥漿攪拌法施工流程

3 水泥土攪拌樁在軟土基坑支護(hù)中的設(shè)計(jì)

3.1 樁身設(shè)計(jì)

正常來講，在攪拌樁的使用中需要對(duì)樁身的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)，應(yīng)掌握樁長(zhǎng)和樁徑。施工單位會(huì)保證樁長(zhǎng)可穿透較軟土層，直達(dá)有較高承載力的深土層，故應(yīng)結(jié)合上部的結(jié)構(gòu)情況、變形需求和承載力等來進(jìn)行設(shè)計(jì)。因樁長(zhǎng)與攪拌樁所具有的承載力有著較為直接的聯(lián)系，施工人員會(huì)在實(shí)際操作時(shí)對(duì)影響攪拌樁的因素做到相應(yīng)考慮，繼而設(shè)計(jì)樁身參數(shù)。具體而言，在干法加固時(shí)，深度應(yīng)小于16m；在進(jìn)行濕法加固操作時(shí)，深度不可超過20m，同時(shí)保證樁長(zhǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)超過危險(xiǎn)滑弧下2m。

3.2 樁長(zhǎng)計(jì)算

在實(shí)踐中，樁長(zhǎng)的計(jì)算公式已做到有效推導(dǎo)，應(yīng)結(jié)合樁周土所具有的壓縮模量（Es）、有效樁長(zhǎng)（LC）、樁徑（D）和攪拌樁壓縮模量（

3.3 布樁選擇

因攪拌樁實(shí)際的布樁方式會(huì)影響整體的加固效果，故施工單位會(huì)對(duì)工程所在范圍的地質(zhì)情況、建設(shè)的荷載需求等進(jìn)行精準(zhǔn)化的把控，同時(shí)選擇相應(yīng)的施工工藝和所需設(shè)備等。例如，在工業(yè)廠房的建設(shè)中，應(yīng)結(jié)合設(shè)備基礎(chǔ)、抗滑樁和構(gòu)筑物的基礎(chǔ)等，選用柱狀加固；若遇到點(diǎn)式建筑，同時(shí)基底壓力與結(jié)構(gòu)剛度較為均勻，應(yīng)對(duì)群樁效應(yīng)做到相應(yīng)減少，將樁距增大，選用柱狀加固手段，還應(yīng)對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在實(shí)際操作時(shí)，施工人員應(yīng)結(jié)合置換率、基礎(chǔ)寬度對(duì)間距進(jìn)行精準(zhǔn)確定，使墊層處超出基礎(chǔ)邊，同時(shí)保證在30cm；砂石褥墊層應(yīng)達(dá)到30cm，砂石比例保持在6:4，讓配比科學(xué)，還應(yīng)選用粒徑為2cm的石子。

4 提高水泥土攪拌樁應(yīng)用質(zhì)量的對(duì)策

4.1 謹(jǐn)遵施工流程

在實(shí)際操作中，施工人員應(yīng)謹(jǐn)遵水泥土攪拌樁的施工流程，將支護(hù)的穩(wěn)定性做到極大程度的提升。具體而言，①完成攪拌機(jī)的定位，使之與指定樁位契合；②啟動(dòng)攪拌機(jī)，將鋼絲繩放松，使之沿導(dǎo)向架完成攪拌切土下沉操作；③在攪拌機(jī)已與設(shè)計(jì)深度契合后，應(yīng)將水泥漿通過灰漿泵壓入地基中，同時(shí)注意邊旋轉(zhuǎn)邊噴漿，保證加快深層攪拌機(jī)速度；④重復(fù)攪拌，使水泥漿與軟土做到充分?jǐn)嚢瑁€應(yīng)將攪拌機(jī)沉入土中，待滿足加固深度后，將設(shè)備提升，也應(yīng)在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行噴漿，保證升至地面時(shí)水泥漿也排空；⑤將攪拌頭上粘附的軟土做到清潔；⑥根據(jù)流程進(jìn)行重復(fù)操作完成各樁的施工。

4.2 掌握施工要點(diǎn)

對(duì)于預(yù)攪環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)通過多種方式將軟土進(jìn)行搗碎，保證后續(xù)攪拌的均勻性。對(duì)于后續(xù)的水泥漿攪拌環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格把控配合比，篩除水泥中的結(jié)塊，還應(yīng)避免水泥漿的離析情況，使水泥得到充分?jǐn)噭?dòng)。與此同時(shí)，為使軟土基支護(hù)的強(qiáng)度得到切實(shí)有效的加固，應(yīng)避免壓漿時(shí)斷漿情況，保證輸漿管道的暢通，有效規(guī)避堵塞情況，注意攪拌時(shí)加快速度，讓每一深度的軟土和水泥均得到有效攪拌。起重機(jī)的平整度應(yīng)與地面做到垂直，故還應(yīng)重視導(dǎo)向架的位置，施工人員需讓相鄰柱體的施工間隔保持在24h之內(nèi)，使加固體所具有的連續(xù)性增強(qiáng)，以使水泥土攪拌樁完成軟土基坑的支護(hù)并構(gòu)建出隔水結(jié)構(gòu)。

4.3 重視檢驗(yàn)環(huán)節(jié)

首先，通過原位測(cè)試方式對(duì)水泥土樁體所具有的均勻性進(jìn)行檢驗(yàn)，借助標(biāo)準(zhǔn)貫入的試驗(yàn)方式對(duì)樁體強(qiáng)度進(jìn)行檢查。其次，對(duì)樁體進(jìn)行部分開挖，以此完成外觀、整體性的檢查，也能掌握水泥漿和軟土的拌合情況。最后，通過鉆探取芯的方式，直接了解拌合程度，對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行檢查，保證與設(shè)計(jì)需求契合，還應(yīng)借助室內(nèi)水泥土地強(qiáng)度精準(zhǔn)把控地基承載能力具有的可靠性。

5 結(jié)束語

在新形勢(shì)下，水泥土攪拌樁技術(shù)能夠在相應(yīng)程度上應(yīng)對(duì)軟土地基坑支護(hù)中出現(xiàn)的諸多問題，通過就地操作將固化劑與軟土做到有效結(jié)合，經(jīng)過強(qiáng)制拌合，讓原本軟土所具有的強(qiáng)度得到極大程度的提升，增強(qiáng)軟土處理效果。與此同時(shí)，該技術(shù)在完成軟土的強(qiáng)化處理后，可很快投入后續(xù)的使用，縮短了整體的工期，將成本做到有效降低，解決了以往換填土質(zhì)所遇的問題，更是滿足了在軟土中進(jìn)行基坑開挖的需求，使支護(hù)方案極具可行性。在實(shí)踐中，建筑企業(yè)對(duì)水泥土攪拌樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及其施工要點(diǎn)做到精準(zhǔn)把控，結(jié)合實(shí)際的施工需求借助該手段進(jìn)行軟土基坑的支護(hù)，不會(huì)給道路及周圍建筑帶來影響，使后續(xù)的建設(shè)得以順利且快速地進(jìn)行，加快建筑行業(yè)在新時(shí)期下的前行腳步。