對深層攪拌樁常見問題的認識與處理

摘 要：本文介紹了深層噴粉攪拌樁，由設計到施工、檢測過程中常遇問題的處理辦法。由其介紹了一種簡易人工判斷斷樁的方法。結合儀器檢測，大大提高了檢測效率。

關鍵詞：深層噴粉攪拌樁；復合地基；完整性

1 深層攪拌樁地基在設計中應注意的問題

1.1 適用范圍

深層攪拌復合地基主要適用于加固軟弱地基，對地基承載力在100Kpa左右者，強度都有較大提高，過去的經驗已證明，由于噴粉材料和含水率的不同，加固范圍也就不同。粉噴材料為水泥粉時，可適用于砂質土、粘性土和腐植土；噴粉材料為水泥+摻料時，適用于塑性指數比較高的粘性土和腐植土。同時試驗和實踐也都證明，加固材料為水泥粉時，其強度最高，水泥漿液次之，生石灰更次之，熟石灰加礦渣粉時的強度最小。為此一般都采用了加水泥粉的作法，只是用水泥用量和置換率來調整復合地基的承載力。

用噴粉樁加固的地基土要有一定的含水率，不然水泥粉在土中就不能充分的完成水泥的水解和水化反應，離子交換的固化作用，硬凝反應和碳化反應。因此若地基土沒有足夠的含水率，應考慮適當加水或浸槽，否則可采用噴漿法。

噴粉樁一般采用直徑為0.5m，加固深度宜為12m以內的樁。根據具體的工程地質情況，可采用不同的含灰比，樁長和置換率的調整來滿足工程的要求。一般復合地基承載力標準值不宜大于200KPa，最好在120-180KPa之間。單樁承載力不宜大于150KN，水泥摻入比一般為10%-15%。

1.2 試驗問題

加固土的室內試驗必須在設計前完成，只有取得了有關設計參數后，復合地基才能進行估算設計。設計要求中必須注明所采用的水泥品種、標號、摻量（摻入比）水泥土規定齡期的強度、復合地基的承載力、地基允許變形值等技術指標。

噴粉樁不得只用小應變動測對其進行承載力或完整性的檢測，最多只能作為參考，作為靜載荷檢測后的普查對照檢查。因其剛度、硬度的連續性、完整性較差，不能象用小應變動測測定混凝土樁一樣來測試它，否則是不準確的。

樁基設計完成后，在打工程樁之前，應在基槽外做不少于3根的試驗樁，進行靜載荷試驗。這樣既能檢驗樁和復合地基的承載力是否符合設計要求，也能檢驗機具性能和對施工工藝各項技術參數進行實際標定等。若發現樁和復合地基的承載力偏于保守或不足，可調整樁長或密度以免浪費或不足。地基處理完成后，還應對復合地基做出必要的正式檢驗。

對樁作載荷檢測時，樁身水泥土的齡期不得小于28天。按照規范要求采用輕便觸探檢測時必須在成樁后7天之內進行，若超過7天齡期就很難打入。有的過期后采用重力（63.5Kg）觸探進行補探，這是不可取的。水泥土樁基本上屬剛脆性樁體，若不太均勻又多呈層疊式，當水泥土有了相當的強度后，再用重力捶打樁身，其周圍會出現裂縫，對樁身將會有損壞。若捶打樁心的盲區（樁心水泥很少）就不準確。這時最好采用抽芯取樣法來測定樁身的完整性和強度。測定根數應按規范要求確定。

在對樁進行載荷檢測前，最好先用人工捶打的方法普查一下斷樁的情況。若斷樁的情況較為分散，或很少有斷樁出現。載荷檢測時可首先選取一定比例的斷樁進行檢測，若其承載力仍能滿足設計要求更好。（因為檢測時主要是檢測樁的垂直承載力，對于有些斷樁斷層距離很小，并且斷層位置較深，這些樁檢測結果往往基本上能滿足承載力要求的。）若不能滿足設計要求，應再選其周圍的樁進行檢測，然后算其平均值進行評估；若斷樁較為集中而檢測又不能滿足設計要求時，應適當地進行補樁。

載荷檢測采取復合地基和單樁相結合的方法為宜，即壓單樁和單樁周圍平均的天然地基土面積（即復合地基）就是復合地基所得的承載力與把直接壓單樁的承載力再經過公式計算而得到的復合地基承載力相比，應基本相等，如差距較大，設計時應以直接壓復合地基所得的承載力為準進行調整。

對樁進行檢測的單位，應具有規定的資質，參與本工程地基處理的單位應避免進行檢測。

1.3 樁的布置

樁的布置首先應根據擬采用的基礎形式而定，一般多采用行列式、梅花式等，無論是片伐式基礎或條式基礎，其布置寬度都應大于基礎底盤寬度，寬出數值應滿足規范要求，確保建筑物基礎在復合地基邊緣處的正常傳力。樁距一般由置換率來控制，以3倍樁直徑左右為宜，但不小于2d。結合下部持力土層的埋深來確定樁長。樁的直徑一般采用500mm。

在同一建筑物的軟弱地基下，若持力層起伏變化較大，并且樁機很難鉆進持力層，樁長的控制可按實際鉆深控制，需作好記錄，待樁作完后必須分批對樁進行載荷檢測。不管樁身長短只要把其復合地基的承載力和沉降調整均勻為止，若持力層在同一深度或相差較小，樁長可取同一深度。

1.4 承載力的計算

目前人們通常采用的力學模型仍為復合地基模型，并且假定噴粉樁和樁間土在基礎底面壓力作用下，應力不擴散，樁頂和樁底的受荷面積相同，并等于基底面積，根據此假定加固后的地基應作如下驗算：復合地基承載力驗算、樁和樁間土承載力的驗算及總沉降量的計算，當噴粉樁的長度相同，下部較硬的持力層基本相同時也可不作總沉降量的計算；盡管下部持力層較（很）硬，但不在同一深度起伏較大時，應選幾處差距較大點進行總沉降量的計算和比較，然后進行適當調整，若噴粉樁處理范圍以下存在軟弱下臥層時，也應進行下臥層強度的驗算。

1.5 技術經濟費用分析

處理軟弱地基有多種方法，主要根據建筑場地地質情況，施工隊伍對某種技術掌握的熟練程度等方面的因素，然后設計出兩種以上方案進行比較，綜合分析利弊，最后確定最佳方案。

2 噴粉樁復合地基的施工

2.1 對要加固處理的地基最好先把距建筑物基底500mm以上的表層土挖除平整后再行成樁。這樣既減少了鉆機鉆碰障礙物的可能性，也減少了鉆機的鉆進深度，節省了費用，同時留下的0.5m厚土也可保護樁頭的質量。

2.2 根據國內外有關資料介紹，噴粉樁水泥土的強度在攪拌兩分鐘時可獲得最佳效果、時間再長，強度不會進一步提高，時間減少，強度很低。在樁端未抵達硬土層時，樁身的軸向應力自上而下逐漸減小，最大軸向應力位于樁頂2-3倍的樁直徑范圍內（根據這一原理設計時可采用變摻水泥量的方法）。這樣一般的工程樁只復攪基礎底板以下2-4m深的范圍就可以了。一般在實施攪拌時，其步驟是：予攪下沉鉆進，噴粉攪拌提升，重復攪拌下沉至復攪深度，重復攪拌提升至樁頂。這樣復攪后的水泥粉與土混合的均勻度較好。樁的質量也好。如果把定量的水泥粉按7：3（或8：2）分兩次進行噴攪效果會更好（即先噴攪70%，復攪時再噴30%）。

2.3 噴粉攪拌樁復合地基是隱蔽工程，施工中必須加強檢驗。檢驗內容主要有樁的深度，直徑、平面位置、垂直度、樁身質量、樁頭質量等，待地基處理完后，應當檢驗地基的承載力。檢驗方法有挖開取樣、輕便觸探、抽芯、載荷試驗等，檢驗數量不少于樁總數的2%。

2.4 當基底下軟弱土地基處于地下水以下時，予先挖槽深度在滿足基底上500mm厚后，如果本層土能使打樁機正常施工，打樁可照常規施工，否則，可以在基底上留大于500mm厚土層，具體厚度視打樁能正常施工為宜。這樣在打樁期間可不必排水。等基礎施工時再排水即可。

參考文獻

[1]機械工業部第六設計研究院.建筑結構設計手冊[Z]1996.

[2]閻明禮.地基處理技術[Z].1996.

[3]曾國熙，等.地基處理手冊[Z].1988.

作者簡介：崔潔（1979，9-），女，河北邯鄲人，建筑師，研究方向：建筑與土木工程。