深層攪拌樁在巖溶地區地基處理應用技術的探討

■何俊瀾

（廣東省有色礦山地質災害防治中心廣東廣州510080）

深層攪拌樁在巖溶地區地基處理應用技術的探討

■何俊瀾

（廣東省有色礦山地質災害防治中心廣東廣州510080）

通過分析某巖溶地區建筑地基處理工程案例，進一步了解水泥土攪拌樁在地基處理方面的施工與設計，掌握邊角樁及懸浮樁處理、施工參數的確定等技術的應用，并對施工中可能出現的問題提出可行的處理辦法。

深層攪拌樁巖溶地區應用技術

為了滿足建筑物的荷載要求，通常使用水泥土攪拌樁來增大地基的變形模量，加固軟弱地基，提高地基的承載力。在巖溶地區，利用水泥攪拌樁的方法進行地基處理曾失敗過。造成失敗的主要原因是設計與施工方對巖溶地區的工程地質條件了解不夠深，缺乏經驗。本文基于實踐對深層攪拌樁在巖溶地區地基處理工程中的應用技術進行探討，以期提高施工質量。

1　工程案例

該建筑共九層，呈長方形，長：114.8m，寬：31.80m。基礎埋深約為2.50m。采用條形基礎，主體采用框架結構。因為地基承載力達不到要求，故采取水泥攪拌樁來處理地基軟弱土層。要求處理后的復合地基承載力的值達到250KPa。

2　確定主要參數

2.1確定水泥的滲入量

進行配合比試驗最為關鍵的是對現場土樣的選擇。現場的兩種土，分別是粉質粘土和淤泥質土。分別取這兩種土樣進行配合比試驗，最終確定了水泥的滲入量為17%。據經驗，粉質粘土試塊強度要高于淤泥質土的試塊。為確保工程質量，采取淤泥質土的試塊強度的大小，作為無側限抗壓強度fcu值，其值不低于1500KPa。

2.2計算單樁承載力

在建筑地基處理技術規范中，要想綜合確定單樁承載力需考慮兩點：（1）樁側摩阻力和樁端承載力；（2）無側限抗壓強度（與樁身水泥土配比相同的室內加固土試塊）。取兩者的小值，值（Ra）為127KN。

2.3確定攪拌樁置換率m值

由于復合地基承載力的值已確定為250KPa，因此，水泥土攪拌樁置換率m的值可以按《建筑地基基礎設計規范》公式9.2.5進行反推，其值確定為52%。

2.4確定攪拌樁的長度

攪拌樁設備的處理深度均小于20m，大部分在10-20m之間。本場地巖面埋深在7.4-30.0m之間，有約25%的面積巖面埋深大于20m，且覆蓋土層均為流塑至軟塑狀粉質粘土。單樁承載力是根據地基土的樁側阻力、端阻力抽取代表性鉆孔分別計算的。當樁長達10m時有的鉆孔的單樁承載力就可以滿足要求。但由于分布較多的軟弱土層，且樁底不到基巖，多為懸浮樁，當樁長達14m時鉆孔的單樁承載力仍不能滿足要求。若樁長過長，會導致施工成本過高。為了全面把握場地基巖面的變化狀況，特別是其埋藏深度，在施工前，對場地基礎位置采取了補充鉆探。結果顯示，有2/3的場地基巖面埋藏深度小于14m，綜合考慮安全、經濟、質量等因素，初步確定其樁長為14m。若遇到基巖，只要處理到巖面即可。

3　懸浮樁與邊角樁問題的處理

3.1懸浮樁問題的處理

首先，根據補鉆結果，確定了懸浮樁的位置，長度為14m。其次，布樁施工。最后，抽取滿28天的最早的一根進行現場載荷試驗。經現場試驗檢測，懸浮樁的沉降與單樁承載力不符合要求。根據當地的工程經驗，可采用三種辦法來進行處理：（1）增加樁底部的強度，當攪拌到14m時，不提鉆孔，停留在此，邊攪拌邊噴漿30秒；（2）增大同條形基礎直接接觸上段的樁體強度，在位于條形基礎底往下3.5m處的段樁體處，進行攪拌；（3）對位于懸浮樁底下30m深度范圍內的軟弱土層，通過灌漿進行加固處理。灌漿的施工步驟和技術要求如下:（1）施工步驟:首先鉆孔，其次下袖閥管，然后依次完成封孔，注漿，拔管。（2）技術要求：灌漿材料選普通的硅酸鹽水泥（P.0 42.5），水灰比0.4-0.5，6%的水玻璃；注漿的壓力0.2-0.6MPa；灌漿時，要控制漿液擴散的范圍為2m，注漿孔距為2m。注漿時要控制好灌漿量和灌漿壓力，按照隔孔跳注、先外再內，從上到下的步驟進行灌漿。（3）檢驗質量:攪拌樁全部施工完成后，對其進行現場載荷試驗；灌漿施工完成后的28天，對其進行標貫檢驗。

3.2無法施工的邊角樁處理

因受相鄰建筑物及場地限制影響，攪拌樁設備對場地邊角有局部攪拌無法施工。參照以往經驗，在未能施工的攪拌樁中，用小口徑細石混土樁代替攪拌樁，具體施工步驟及技術要求如下:

細石混凝土樁施工工序:鉆機成孔（入基巖0.50m）→下鋼管→灌注細石混凝土（邊拔鋼管邊灌注）。

施工要求:孔徑130mm，材料為細石混凝土，強度C20，每根攪拌樁用6根細石混凝土樁替換，混凝土樁要均勻布置于基礎范圍內。

質量檢驗:施工結束后28天，采用現場載荷試驗檢測合格。

4　齡期的選擇

90天是復合地基載荷試驗的規范推薦齡期。但為了縮短工期節約成本，實踐中往往選擇28天的齡期作為試驗參考值。經多年的實踐證明，28天的齡期的檢測結果是可行的。復合地基承載的能力會隨著齡期的增加而有所提高。考慮到齡期對復合地基承載力的影響時，可適當提高其系數（取值1.2）。

5　結語

在巖溶地區，往往地質條件比較復雜，工程地質條件較差。若場地內的軟弱土層分布較廣、埋藏較深，換填難度大，嵌巖樁基礎成本高，同時地基承載力要求也不很高的情況下，可以采用深層攪拌樁的方法進行地基處理。此種地基處理方式在地基承載力要求不高的情況下，具有經濟、安全、工期短等優勢。但此種地基處理方式需要掌握該地區的地質條件，查明場地內各層巖土的分布及埋藏，針對性地對不同工程地質條件下采取不同的工藝進行處理。攪拌樁的設計與施工參數以及懸浮樁、邊角樁等問題都是可以根據現場的試驗結果以及實際情況靈活處理的。實踐證明，通過上述的處理方式是能取得較良好的處理效果的。

［1］李天卿.水泥土攪拌樁在軟基處理中的應用 ［J］.科技促進發展，2010，（S1）.

［2］陳晉中，劉鳳翰，劉松玉.雙向水泥土攪拌樁技術及常見施工問題處理 ［J］.建筑技術，2011，（09）.

［3］建筑地基基礎設計規范（GB50007-2009）［M］.中國建筑工業出版社，2009.

P694［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-462-1

何俊瀾（1988～），男，壯族，本科，助理工程師，研究方向為巖土工程技術的應用。