水泥土深攪樁在閘站地基處理中的應用

摘要：伴隨我國社會的不斷進步，水利工程在人們日常生活中扮演著重要角色，深刻影響人們的生產和生活。水利工程施工過程中，地基工程是其關鍵部分，直接決定工程質量。施工中，不良地基的出現是常有的事情，如何對不良地基進行合理的處理，保證工程施工質量，是非常關鍵的一環。基于此，結合筆者實際工作經驗以及閘站的實際情況，本文分析了閘站地基處理過程中水泥土深攪樁的具體應用，并對其中存在的問題提出了相應的解決措施。

關鍵詞：水泥土深攪樁;閘站地基處理;具體應用

引言

自改革開放以來，水利工程迅速崛起，為我國經濟的發展做出巨大貢獻。然而，水利工程施工的過程中往往會出現不良地基，這些地基不僅影響工程質量，嚴重則會危及生命財產安全，因此，應該及時有效處理這些不良地基。水泥土深攪樁是利用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機就地將地基軟土和固化劑強制拌和，使其發生一系列物理化學反應，凝結成整體性高、穩定性好和強度較高的水泥加固體，與周圍土體形成復合地基。

1閘站工程施工中不良地基的危害

1.1導致土坡失穩

在閘站施工過程中，發生土坡失穩問題相當危險。而不良地基土很有可能引發此類狀況。土坡失穩及土坡原來的平衡出現偏差，原來的內部結構在受到外力沖擊的作用下，使得其內部結構發生改變，致使土坡某一部分沿某一方向發生向下移動或者是向外移動的現象。這就會導致土坡的整體穩定性遭到破壞。我們需要通過相應的技術，改善不良地基土，減少土坡失穩現象的發生。

1.2影響地基承載力

不良地基土還會影響地基的承載力。在一定的地基承載力范圍內，地基在承載建筑物所帶來的負荷不會改變其內部結構，影響其穩定性，但是，如果地基出現不良性，使得其整體承載力降低，由此，若是在此不良地基上再建筑較大的建筑物，就會超出此地基的承受力，地基的抗剪強度不能很好的承受上部建筑所帶來的壓力，這就使地基內部的剪切遭到一定程度的破壞，以至于出現建筑物整體沉降的現象。其所帶來的表現為地基四周出現隆起現象，并且隆起程度不盡相同，除此之外，若發生建筑物移位現象將更加危險。在此種情況下若繼續施工，可能會發生建筑物傾斜甚至是倒塌的危險。

1.3地基發生沉降現象

其實閘站建筑在施工過程中，地基發生沉降現象相當危險。若發生此類現象，會嚴重危害施工人員的人生安全，還會降低建筑物的質量。一般來說，導致沉降現象的因素很多，但是其首要因素是由地基土不良。地基由于內部結構不穩定，導致其無法承受上部建筑物所帶來的負荷，從而引起建筑物的沉降。

2水泥土深攪樁的基本原理及施工前準備

2.1基本原理

水泥土深攪樁技術就是水泥加固土的物理化學反應的過程，這種技術通過一些專用的設備，將固化劑灌注到軟土層內，在灌注過程要注意，需要將土與水泥上下攪拌均勻，使得土與水泥發生水結和水化反應，并形成凝膠體，小土團或是土顆粒凝結一起從而形成較為穩定的結構。在水泥水化過程中會生成鈣離子，其與土顆粒中的鈉離子通過離子交換，生成穩定的鈣離子，使得土體的強度提高，從而提高了復合地基的承載力。

2.2施工前的準備工作

在水泥攪拌技術施工之前，必須要對水泥的質量嚴格把關，水泥必須具備合格證、安全許可證和準用證，水泥的質量會直接影響閘站工程軟基處理中水泥土深攪樁技術的應用效果;在應用水泥土深攪樁技術前，需要嚴格檢查施工工地的地面、場地，如果施工場地遇到池塘或洼地等特殊情況，要及時挖溝排水、清除淤泥、清除垃圾等雜物，回填粘性的土料并壓實，為水泥土深攪樁在軟土地基中順利工作做好充分準備;對施工人員的要求主要是為工程正式開工做好準備，做好各項施工設備的檢測和調試工作，這在工程施工和技術實施過程中都不可忽視。在施工技術的設計要求和施工現場條件下，工程施工人員要認真、真實且詳細的做好施工紀錄，包括施工樁號、施工日期;鉆進速度、提升速度，管道壓力、灰漿泵壓力;漿液流量;每米噴漿量;復攪深度等，以保證水泥土深攪樁技術順利應用。

3水泥土深攪樁施工過程中需要注意的問題

3.1水泥攪拌要均勻

具體施工時，要注意水泥攪拌的均勻程度。通常來說水泥攪拌次數越多，水泥就越均勻，水泥土強度也會隨之提高。但是當水泥攪拌次數過多后，一定程度上也會降低水泥攪拌施工的效率。通過學者對攪拌機的各項參數的研究，得到了水泥攪拌次數的最佳值，在加固范圍內的水泥土攪拌最佳次數是27次。研究并發現了這一數值，有效地增強了水泥攪拌技術的應用效果，同時大大地提高了水泥攪拌機在施工現場的工作效率。

3.2注意水泥加固劑的劑量

影響水泥土深攪樁的強度的因素有兩個，一個是水泥攪拌次數，另一個就是水泥加固劑的劑量。通常保證水泥加固劑劑量的方法有兩種，一是使用稠度計，二是計算出每米攪拌樁使用的水泥劑量。使用稠度計，就是利用稠度計定時檢查水泥劑量的使用情況，將水泥稠度控制在合格范圍之內。而使用計算出每米攪拌樁使用的水泥劑量的方法，一般要根據水灰比例、水泥漿比重和水泥樁的徑長來計算和研究。最后，依據每根水泥樁使用的水泥數量，施工人員嚴格控制水泥加固劑的劑量，以保證水泥土深攪樁技術發揮出應有的效果。

3.3確定鉆頭的結構

施工人員在施工過程中，很容易忽視鉆頭的結構形式、鉆頭的使用情況。鉆頭不合適，會直接影響漿液的攪拌效果，易導致堵管、抱鉆、翻淤等問題，從而使得水泥樁的樁柱不完整、噴漿不均勻和樁柱硬度差。所以，一定要根據具體的施工現場情況，選擇合適的鉆頭，保證水泥樁的質量。

4水泥土深攪樁應用過程中復合地基承載力探討

隨著國民經濟的快速發展，我國閘站工程事業也得到了極大的發展。水泥土深攪樁技術作為閘站工程軟基處理的重要方式，其施工技術水平的高低將直接影響到閘站工程的整體質量及安全性能。基于此，施工企業為進一步確保軟土地基的施工質量，應提高水泥土深攪樁施工技術水平，只有這樣才能確保軟土地基施工的質量。

4.1復合地基的水平承載力

水泥土深攪樁復合地基的水平承載力計算，有關規范尚未明確。但是，在閘站等水工建筑物等規范中需復核建筑物的抗滑穩定。當抗滑系數滿足規范要求時，認為復合地基的水平承載力及抗剪強度滿足要求。參照豎向荷載時對復合地基承載力的認識，認為建筑物承受的水平荷載也是由樁和樁間土共同承擔的，水平允許承載力由基底摩擦力提供。因此，在進行復合地基承載力計算時可不考慮深攪樁的水平承載力，但要合理確定建筑物基底和復合地基之間的摩擦系數，以確保建筑物合理經濟。例如，深攪樁采用梅花形布置，樁徑500mm，縱向樁距650mm，橫向樁距900mm，原狀土地基摩擦系數為0.356，復合地基摩擦系數為0.419，提高了20%左右，可供設計時參考。

4.2褥墊層的應用

豎向承載深攪樁復合地基應在基礎和樁之間設置褥墊層，其厚度可取200-300mm，其材料可選用中砂、粗砂、級配砂石等，最大粒徑不宜大于20mm。褥墊層的設置有利于將由基礎傳遞下來的荷載均勻地分配到深攪樁頂部和樁間土的面層，調整樁土荷載分擔比，充分發揮樁間土的作用，也可以減少樁對基礎底面的應力集中。但是，閘站等水工建筑物一般對基底防滲有著較嚴格的要求。顯然，在閘站等水工建筑物基礎底下鋪設褥墊層還需采取防滲措施。在實踐中，往往在建筑物底板下鋪設混凝土墊層。

結束語

采用水泥土深攪樁進行閘站等水工建筑物地基處理時，在設計參數取用、承載力計算以及墊層設置等方面與一般建筑工程中的應用存在較為明顯的差別，應結合水工建筑物的特點，準確把握規范要求，提高應用水平。為了充分發揮樁間土的作用，應盡量使深攪樁偏向柔性樁，即水泥摻入量不宜過高;若為了提高復合地基承載力可通過加大置換率的方法解決。

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