復(fù)合地基技術(shù)在軟土路基處理中的應(yīng)用

1、<p>　　復(fù)合地基技術(shù)在軟土路基處理中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：在工程建設(shè)過(guò)程中，軟土地基處理常采用復(fù)合地基措施，復(fù)合地基處理又包括多種措施。本文從工程實(shí)例出發(fā)，對(duì)該工程中軟地基處理措施中釘形雙向攪拌樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)思路和施工技術(shù)進(jìn)行闡述與探討，以期有所貢獻(xiàn)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：復(fù)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(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： </p><p>　　在軟土地基處理措施中，釘形雙向攪拌樁復(fù)合地基具有雙向旋噴、變徑、深度大、復(fù)攪等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了較為普遍的應(yīng)用。釘形雙向攪拌樁以常規(guī)攪拌樁為基礎(chǔ)，對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行了有效改進(jìn)。本文選取釘形雙向攪拌樁復(fù)合地基技術(shù)作為示范，結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行分析和探討，以期有所貢獻(xiàn)。 </p><p><b>　　

3、1工程實(shí)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(nèi)，地層土質(zhì)主要為淤泥質(zhì)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(qiáng)度較低，因而土層性質(zhì)極差，再往下為基巖或硬塑層，土層物理力學(xué)指標(biāo)與承載力標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)下表1。

4、</p><p>　　表1 地基土土層物理力學(xué)指標(biāo)以及承載力標(biāo)準(zhǔn)值 </p><p>　　2釘形雙向攪拌樁復(fù)合地基技術(shù)設(shè)計(jì) </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(jī)械為對(duì)水泥土成樁機(jī)械的鉆桿、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、鉆頭部分進(jìn)行改進(jìn)而形成的，具體內(nèi)容為：鉆桿采用同心雙軸型，將正向的旋轉(zhuǎn)葉片安裝在內(nèi)鉆桿上，反向旋轉(zhuǎn)葉片則相應(yīng)設(shè)置于外鉆桿上；對(duì)攪拌

5、葉片加以改進(jìn)，使其成為可伸縮葉片，從而在土層下不同深度處伸縮，進(jìn)而形成兩種半徑，樁體上部截面由此擴(kuò)大，從而使水泥土攪拌樁形成釘狀結(jié)構(gòu)，機(jī)械改進(jìn)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(jìn)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(diǎn)，將在以下做出詳細(xì)闡述： &

6、lt;/p><p>　　2.1就地?cái)嚢瑁豪蒙蠈尤~片反方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行，水泥漿冒出路徑被隔斷，并可就地強(qiáng)制攪拌水泥漿，徹底解決了冒漿現(xiàn)象。 </p><p>　　2.2攪拌度較為均勻：在內(nèi)外旋桿上設(shè)置的正反向葉片同時(shí)旋轉(zhuǎn)，能夠充分?jǐn)嚢柰馏w和水泥漿，水泥攪拌體基本無(wú)層狀出現(xiàn)。 </p><p>　　2.3低擾動(dòng)度：通過(guò)同時(shí)向正反方向旋轉(zhuǎn)的同心雙軸旋桿作用，葉片與土體間水

7、平旋轉(zhuǎn)力得到很好地抵消，從而使樁部周?chē)翆邮茔@桿搖動(dòng)所產(chǎn)生的擾動(dòng)影響大幅降低。 </p><p>　　2.4合理的受力狀態(tài)：在地基中，應(yīng)力的傳遞規(guī)律和釘形樁變截面結(jié)構(gòu)是一致的，這為加固體的合理受力提供了良好基礎(chǔ)，從而使復(fù)合效果也達(dá)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(jié)構(gòu)，且具有均勻的樁身質(zhì)量，強(qiáng)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(fù)合地基的沉降度由此得以減少。 </p><p>　　2.6良好的經(jīng)濟(jì)效益：釘形樁通過(guò)雙向攪拌技術(shù)的應(yīng)用，大幅度提高了樁本體強(qiáng)度，樁間距也由此擴(kuò)大，軟土地基處理在單位體積內(nèi)的工程量較小，削減了工程造價(jià)成本。 </p><p>　　2.7操作簡(jiǎn)捷，便于推廣：釘形雙向攪拌樁技術(shù)選用常規(guī)的固化劑，并改進(jìn)了現(xiàn)行水泥土攪拌機(jī)械，在短期的指導(dǎo)與培訓(xùn)后，施工人員即刻展開(kāi)施工。 </p>&

9、lt;p>　　3 釘形雙向攪拌樁復(fù)合地基施工 </p><p>　　參照設(shè)計(jì)要求，釘形雙向攪拌樁技術(shù)施工中應(yīng)利用試樁方法（通常為5根）來(lái)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)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(jìn)噴灰和復(fù)攪作業(yè)時(shí)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(duì)釘形雙向攪拌樁進(jìn)行樁機(jī)定位，將其設(shè)置于設(shè)計(jì)樁位并對(duì)中。 </p><p>　　3.2將雙向攪拌樁相關(guān)施工機(jī)械啟動(dòng)，并將攪拌葉片合理調(diào)整，使其完全展開(kāi)，機(jī)械沿著導(dǎo)向架向下運(yùn)動(dòng)觸土，最下組葉輪開(kāi)始旋轉(zhuǎn)切土作業(yè)，并將送灰泵開(kāi)啟，將水泥灰和壓縮空氣通過(guò)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(zhuǎn)空隙土體層相黏附，旋轉(zhuǎn)至半周時(shí)，上層葉輪組開(kāi)始旋轉(zhuǎn)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(jīng)過(guò)上下層葉片組正反向同時(shí)進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)切割作業(yè)，將土體充分?jǐn)嚢?，雙向攪拌樁機(jī)則持續(xù)向下作業(yè)，完成整個(gè)攪、噴、拌的過(guò)程。 </p><p>　　3.3在擴(kuò)大頭底面部位，利用將外鉆桿反向旋轉(zhuǎn)的方法，使攪拌樁機(jī)葉輪的工作半徑得到相應(yīng)調(diào)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(zhuǎn)作業(yè)并噴灰的同時(shí)應(yīng)保持上部葉輪組旋轉(zhuǎn)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(guān)閉，兩組葉片繼續(xù)攪拌，同時(shí)應(yīng)保證攪拌葉片與下部樁成樁時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相一致，當(dāng)下部外鉆桿葉片處于擴(kuò)大頭端標(biāo)高以下約0.5m處時(shí)，將送灰泵開(kāi)啟并通過(guò)與葉片相固連的噴嘴進(jìn)行水泥灰復(fù)噴作業(yè)，并向擴(kuò)大頭端逐漸提升，以保證變截面在應(yīng)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(kāi)啟狀態(tài)，將外鉆桿的旋轉(zhuǎn)方向做相應(yīng)調(diào)整，使外鉆桿的攪拌葉片展開(kāi)至擴(kuò)大頭端的樁體直徑，通過(guò)

13、噴嘴進(jìn)行水泥灰復(fù)噴作業(yè)，并提升攪拌樁機(jī)，并保持上下兩組葉片旋轉(zhuǎn)進(jìn)行水泥土的攪拌作業(yè)，至內(nèi)鉆桿下部葉片組處于大樁樁頂時(shí)可停止。 </p><p>　　3.6將送灰泵關(guān)閉，停止噴灰作業(yè)，并使葉片保持展開(kāi)至大樁的直徑狀態(tài)，同時(shí)使攪拌樁機(jī)向下沿導(dǎo)向架運(yùn)動(dòng)觸土，并保持上下兩組葉輪旋轉(zhuǎn)攪拌直至大樁樁底面，保證均勻噴灰度，完成復(fù)攪過(guò)程。 </p><p>　　3.7保持鉆桿旋轉(zhuǎn)方向，將攪拌樁機(jī)的導(dǎo)向架從

14、大樁樁底面向上提升，再次提升并進(jìn)行復(fù)攪作業(yè)，逐步提升攪拌樁機(jī)至地表層，單樁施工則為完成。 </p><p>　　3.8將攪拌機(jī)械關(guān)停并做相應(yīng)移位，準(zhǔn)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(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　在軟土地基的處理過(guò)程中，

15、應(yīng)參照工程實(shí)地情況，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，因地制宜，選取最相宜的處理方案，才能使地基強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化與改善的目的，最終得以實(shí)現(xiàn)。釘形雙向攪拌樁復(fù)合地基對(duì)于淤泥土質(zhì)地基具有良好的效果，通過(guò)本次研究發(fā)現(xiàn)，在采用釘形雙向攪拌樁技術(shù)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(fù)攪等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有極為明顯的經(jīng)濟(jì)效益，筆者從工程實(shí)例出發(fā)，對(duì)該工程中軟地基處理措施中釘形雙向攪拌樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)思路和施工技術(shù)進(jìn)行闡述與探討，

16、以期有所貢獻(xiàn)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 李海芳,龔曉南,溫曉貴等.橋頭段剛性樁復(fù)合地基現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2005,24(15):2780-2785. </p><p>　　[2] 段林,李剛,余敏等.水泥攪拌樁和CFG樁復(fù)合地基在軟土路基處理的工程應(yīng)用及對(duì)比分析[

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