復合地基技術在軟土路基處理中的應用

1、<p>　　復合地基技術在軟土路基處理中的應用</p><p>　　摘 要：在工程建設過程中，軟土地基處理常采用復合地基措施，復合地基處理又包括多種措施。本文從工程實例出發(fā)，對該工程中軟地基處理措施中釘形雙向攪拌樁復合地基的設計思路和施工技術進行闡述與探討，以期有所貢獻。 </p><p>　　關鍵詞：復合地基；釘形雙向攪拌樁；軟土地基；施工工藝；處理效果 </p>

2、<p>　　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A文章編號： </p><p>　　在軟土地基處理措施中，釘形雙向攪拌樁復合地基具有雙向旋噴、變徑、深度大、復攪等優(yōu)點，因而得到了較為普遍的應用。釘形雙向攪拌樁以常規(guī)攪拌樁為基礎，對施工設備進行了有效改進。本文選取釘形雙向攪拌樁復合地基技術作為示范，結合工程實例進行分析和探討，以期有所貢獻。 </p><p><b>　　

3、1工程實例概況 </b></p><p>　　寧波環(huán)象山港公路（林善岙至黃避岙）工程第二合同段K16+200～K32+850范圍內，地層土質主要為淤泥質粘土，頂層埋深0.5～3.1m為硬塑土層，下層5.1～25.9m為軟塑層、流塑層，層厚通常在5～24m，土層為流塑，具有較高的含水量和較大孔隙比，壓縮性比較高，強度較低，因而土層性質極差，再往下為基巖或硬塑層，土層物理力學指標與承載力標準值見下表1。

4、</p><p>　　表1 地基土土層物理力學指標以及承載力標準值 </p><p>　　2釘形雙向攪拌樁復合地基技術設計 </p><p>　　作為一種新型的水泥土攪拌樁，釘形雙向攪拌樁的施工機械為對水泥土成樁機械的鉆桿、動力傳動系統(tǒng)、鉆頭部分進行改進而形成的，具體內容為：鉆桿采用同心雙軸型，將正向的旋轉葉片安裝在內鉆桿上，反向旋轉葉片則相應設置于外鉆桿上；對攪拌

5、葉片加以改進，使其成為可伸縮葉片，從而在土層下不同深度處伸縮，進而形成兩種半徑，樁體上部截面由此擴大，從而使水泥土攪拌樁形成釘狀結構，機械改進示意和水泥土雙向攪拌效果示意如下圖所示： </p><p>　　圖1 釘形攪拌樁鉆頭改進效果示意 </p><p>　　圖2 水泥土雙向攪拌效果示意 </p><p>　　釘形雙向攪拌樁具有很多優(yōu)點，將在以下做出詳細闡述： &

6、lt;/p><p>　　2.1就地攪拌：利用上層葉片反方向旋轉的同時進行，水泥漿冒出路徑被隔斷，并可就地強制攪拌水泥漿，徹底解決了冒漿現象。 </p><p>　　2.2攪拌度較為均勻：在內外旋桿上設置的正反向葉片同時旋轉，能夠充分攪拌土體和水泥漿，水泥攪拌體基本無層狀出現。 </p><p>　　2.3低擾動度：通過同時向正反方向旋轉的同心雙軸旋桿作用，葉片與土體間水

7、平旋轉力得到很好地抵消，從而使樁部周圍土層受鉆桿搖動所產生的擾動影響大幅降低。 </p><p>　　2.4合理的受力狀態(tài)：在地基中，應力的傳遞規(guī)律和釘形樁變截面結構是一致的，這為加固體的合理受力提供了良好基礎，從而使復合效果也達到更佳水平。 </p><p>　　2.5沉降度的減少：釘形樁具有合理的樁體結構，且具有均勻的樁身質量，強度也比較高，從而能夠有效將樁身上部荷載傳遞到地基土深層，

8、復合地基的沉降度由此得以減少。 </p><p>　　2.6良好的經濟效益：釘形樁通過雙向攪拌技術的應用，大幅度提高了樁本體強度，樁間距也由此擴大，軟土地基處理在單位體積內的工程量較小，削減了工程造價成本。 </p><p>　　2.7操作簡捷，便于推廣：釘形雙向攪拌樁技術選用常規(guī)的固化劑，并改進了現行水泥土攪拌機械，在短期的指導與培訓后，施工人員即刻展開施工。 </p>&

9、lt;p>　　3 釘形雙向攪拌樁復合地基施工 </p><p>　　參照設計要求，釘形雙向攪拌樁技術施工中應利用試樁方法（通常為5根）來對各項參數予以確定：①鉆入速度，v＜1.5m/min；②鉆桿提升平均速度，0.8m~1.2m/min；③管道在鉆進噴灰和復攪作業(yè)時的壓力為0.2MPa＜P＜0.4MPa；④攪拌速度取R=30~50r/min。其施工工藝流程如下： </p><p>　

10、　3.1對釘形雙向攪拌樁進行樁機定位，將其設置于設計樁位并對中。 </p><p>　　3.2將雙向攪拌樁相關施工機械啟動，并將攪拌葉片合理調整，使其完全展開，機械沿著導向架向下運動觸土，最下組葉輪開始旋轉切土作業(yè)，并將送灰泵開啟，將水泥灰和壓縮空氣通過與葉片固連的噴嘴噴壓入土層中，在土體空隙中，混合氣體的壓力快速降低，使固化材料與旋轉空隙土體層相黏附，旋轉至半周時，上層葉輪組開始旋轉攪拌，將粉體固化材料與土體混

11、合攪拌為一體，保證均勻噴灰。經過上下層葉片組正反向同時進行的旋轉切割作業(yè)，將土體充分攪拌，雙向攪拌樁機則持續(xù)向下作業(yè)，完成整個攪、噴、拌的過程。 </p><p>　　3.3在擴大頭底面部位，利用將外鉆桿反向旋轉的方法，使攪拌樁機葉輪的工作半徑得到相應調整，使噴灰量和噴灰速度也隨之變化，并向土中旋噴水泥灰。下部葉輪在旋轉作業(yè)并噴灰的同時應保持上部葉輪組旋轉攪拌，以保證噴灰作業(yè)的均勻度。 </p>&

12、lt;p>　　3.4將送灰泵關閉，兩組葉片繼續(xù)攪拌，同時應保證攪拌葉片與下部樁成樁時的旋轉方向相一致，當下部外鉆桿葉片處于擴大頭端標高以下約0.5m處時，將送灰泵開啟并通過與葉片相固連的噴嘴進行水泥灰復噴作業(yè)，并向擴大頭端逐漸提升，以保證變截面在應力集中作用下的薄弱環(huán)節(jié)安全度。 </p><p>　　3.5使送灰泵保持在開啟狀態(tài)，將外鉆桿的旋轉方向做相應調整，使外鉆桿的攪拌葉片展開至擴大頭端的樁體直徑，通過

13、噴嘴進行水泥灰復噴作業(yè)，并提升攪拌樁機，并保持上下兩組葉片旋轉進行水泥土的攪拌作業(yè)，至內鉆桿下部葉片組處于大樁樁頂時可停止。 </p><p>　　3.6將送灰泵關閉，停止噴灰作業(yè)，并使葉片保持展開至大樁的直徑狀態(tài)，同時使攪拌樁機向下沿導向架運動觸土，并保持上下兩組葉輪旋轉攪拌直至大樁樁底面，保證均勻噴灰度，完成復攪過程。 </p><p>　　3.7保持鉆桿旋轉方向，將攪拌樁機的導向架從

14、大樁樁底面向上提升，再次提升并進行復攪作業(yè)，逐步提升攪拌樁機至地表層，單樁施工則為完成。 </p><p>　　3.8將攪拌機械關停并做相應移位，準備下一樁位攪拌作業(yè)。 </p><p>　　圖3 釘形雙向攪拌樁施工工藝流程示意 </p><p><b>　　4結語 </b></p><p>　　在軟土地基的處理過程中，

15、應參照工程實地情況，結合施工經驗，因地制宜，選取最相宜的處理方案，才能使地基強度和結構得到優(yōu)化與改善的目的，最終得以實現。釘形雙向攪拌樁復合地基對于淤泥土質地基具有良好的效果，通過本次研究發(fā)現，在采用釘形雙向攪拌樁技術處理后，該地基承載力得到極大提高，且釘形雙向攪拌樁具有雙向旋噴、變徑、深度大、復攪等優(yōu)點，同時具有極為明顯的經濟效益，筆者從工程實例出發(fā)，對該工程中軟地基處理措施中釘形雙向攪拌樁復合地基的設計思路和施工技術進行闡述與探討，

16、以期有所貢獻。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 李海芳,龔曉南,溫曉貴等.橋頭段剛性樁復合地基現場觀測結果分析[J].巖石力學與工程學報,2005,24(15):2780-2785. </p><p>　　[2] 段林,李剛,余敏等.水泥攪拌樁和CFG樁復合地基在軟土路基處理的工程應用及對比分析[

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