【关键词】深层；地基；水泥搅拌桩；软基处理
公路现阶段，因为所准备的场地位置以及工程地质条件的差异性，如何更为有效的选择合理、可实施的加固地基基础处理方案，集中对促进我国经济建设发展具有现实意义。深层水泥搅拌桩技术主要使软粘土进行有效的加固，是一种使其更为饱和的一种方式。主要使用水泥及水，依据相应的配合比例，将其有效的配制成水泥浆液等作为一种固化剂应用于公路软基当中。同时，使用特制的搅拌钻机将固化剂等喷于公路软土地基当中，且将固化剂与软土进行充分的搅拌，通过软土与固化剂之间所发生的物理化学反应，让公路软土结合成为强度较大的水泥桩体，而逐渐形成复合地基的措施。本文主要系统的分析深层搅拌桩应用于公路软基处理中的情况。
1 深层搅拌桩的施工机械以及质量保证措施、控制因素
1.1 深层水泥搅拌桩的施工机械
深层水泥搅拌桩的施工机械主要分为三种，分别为空压机、粉浆机以及钻机。（1）其中钻机主要是用于深层水泥搅拌桩成桩的机械，其具有操作简便、较灵活、动力强等优势，可依据不同的速度均匀地反向提升以及正向钻进，还具备左右前后自由的移动的功能；（2）压缩机能为施工提供所需的气源，让水泥浆液有效克服喷浆口土体的阻力而喷入土中；（3）喷浆设备主要是进行相关定量发送水泥浆体材料的设备，主要包含计量控制装置、发送装置、储灰罐等，是深层搅拌桩施工极为关键的设备。
1.2 深层水泥搅拌桩的施工质量保证措施及控制因素
加强质量监督并管理组，统一对全体员工进行相关“优质工程，质量第一”的教育，进一步加强技术培训工作，严禁未经过专门的技术培训者到施工场地上岗，具体如下，（1）施工工程部应该定时间对技术员工进行针对性的培训，既结合具体实际条件，进行规范的技术培训；（2）相关质检部门的工程师需要及时进行监督、检查和有效指导人员施工，最大程度降低由于质量问题引发的事故。
2 深层搅拌桩应用于公路软基处理的技术探讨
2.1 深层搅拌桩应用于公路软基前施工准备
进入公路软基处理的施工场地，首先应该将桩处于地上以及地下的树根、块石、生活垃圾清除干净，使其场地清表整平，无任何障碍物影响施工。接着进行全站仪测量并且放样，在施工的现场打十字桩，将其中心点放出，并且严格按照事前布置好的设计图纸将桩位布置到位，依据梅花型等边三角形进行排列，最后，再用竹片或者小木桩定位，及时做好相关醒目标志。值得注意的是，①使用袋装水泥（深层搅拌桩应用）前期，相关负责人需要将应用的水泥样品事前送往中心试验室，派专门的技术人员进行相关检验；②施工前期，应该依据具体实际情况，以便及时进行相关成桩试验，从而保证施工的整体质量水平。因此，需要及时掌握下钻和提升的阻力状况，以便能及时科学的选择适合的技术措施。同时，也需要了解设计喷浆量中各参数（搅拌、提升、钻井速度等）。
2.2 应用深层搅拌桩于公路软基施工中的流程分析
深层搅拌桩的具体工艺流程表现在多个方面，依次为平整的地面-放样桩位以及就位-始于喷浆液上升至停浆液表层的位置-多次重复搅拌下沉至设计深度-再次反复喷浆上升搅拌至停浆液表层的位置-再次搅拌至地面-完毕-桩机移位-施工至下一个桩位。
（1）深层搅拌桩施工工艺的原理以及工艺重点
水泥深层搅拌桩主要是借助于水泥，水泥是一种固化剂的主剂，在地基当中利用深层搅拌机械，把固化剂与软土进行搅拌，让本身疏松的软土经过固化剂的融合逐渐硬结而成为加固体，继而大幅度提升了地基的强度以及一定程度上增加了变形模量，从而使地基更为牢固。
（2）深层搅拌桩施工工艺的重点
其工艺重点具体表现在五个方面，①制备水泥浆液：依据每米有效桩，需要消耗75kg左右的水泥，则一根桩应该配置一次需要的水泥总量。同时，其泥浆中水泥灰的比例，需要依据常规的设计要求进行配置，从而保证桩身的强度以及密实度。倘若由于使用机械突然发生故障导致停止正常施工，所已经配置好的水泥浆则废弃，不允许再次使用；②为了有效控制桩机本身的负荷，同时也为了有效预防搅拌不匀而形成夹芯泥片，则应该严格控制好成桩的速度，当进行初次下沉搅拌的时候，必须选择低速档位进行搅拌，不准使用中速或者高速档位进行搅拌。值得注意的是，第二次下沉的时候可采取中速档位，且严格要求每一次下沉或者上升的时候，必须保持搅拌的速度均匀，禁止中途突然变档，从而有效预防水泥浆液搅拌不均的情况；③注意桩机一旦达到预定桩位的时候，严格保持对中，其最佳误差率小于等于10厘米左右，同时，导向架以及搅拌轴应该和地面尽可能垂直，其偏差率应该小于等于1.5%；④送水泥浆液的操作员应该和桩机操作员相互配合，严格按照桩身各个所需的水泥量，保证搅拌均匀。一旦遇到特殊的情况，需要及时向上级报告，以便及时调整。此外，施工前期，应该合理调整施工场地和设计的标高，并将地面上的杂草除去，及时将场地空间中的障碍物或者比较坚硬的物体给予清除，保证场地的平整，反复校对并用竹签作相应的标记。
3 结束语
总而言之，需要重视深层搅拌桩在公路软基处理中的作用，因为深层搅拌桩是处理软基一种有效的方法，能大幅度降低不均匀沉降，同时，建成公路之后，也提高了路基的承载力、还能有效缩短深层搅拌桩施工的工期。在日后的施工中，需要不断的积累经验，使这项技术有效地推广。
参考文献：
[1]黎文天.论深层搅拌桩在处理公路软基中的应用[J].科技资讯，2009（1）.
[2]张栋，任慧敏.水泥深层搅拌桩技术在公路软基中的应用[J].技术与市场，2013（9）.
关键词：深层搅拌 技术 软土 复合地基
深层搅拌桩是软土地基处理中的一项新技术,具有安全可靠、经济实用的优点。本文讨论以水泥作固化剂的深层搅拌桩的加固机理，并结合工程实例进一步讨论搅拌桩的设计、施工及质量控制问题。因此,对今后深层搅拌桩工程的设计和施工具有一定的参考作用。本文主要以柱状搅拌桩加固型式为实例。
深层搅拌桩是利用深层搅拌机,沿深度方向将软土与固化剂(水泥浆或水泥粉、石灰粉,外加一定量的掺合剂)就地进行强制搅拌,使土体与固化剂发生物理化学反应,形成具有一定整体性和一定强度的加固体。这种地基处理技术适用于处理包括淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、泥炭土等各种成因的饱和软粘土, 含水量较高且地基承载力标准值不大于120KPa的粘性土等地基。深层搅拌桩所用固化剂种类较多,有水泥类、石灰类、粉煤灰类、沥青类、泥浆类、化学材料类等,但最常用的仍然是水泥类,因其具有取材便利、适用土质范围广泛、加固后所形成的水泥土强度高、稳定性好等特点。与其他施工方法相比较,深层搅拌法具有施工工期短、无公害、成本低等特点,其在施工中无振动、无噪声、无地面隆起、不排污、不污染环境,对相邻建筑物不产生有害影响。深层搅拌法因其出色的工艺特点,被广泛应用于形成复合地基、支护结构、防渗帷幕等。
一、工程概况
某综合楼建筑物面积约为1740m2，为八层楼，总高度约30m ，框架结构，设计采用片筏基础，埋深2.0m，持力层为素填土（仅存在于局部地区）和属冲积层中的软弱有机质土（粘土）。该综合楼地处校区内，建筑密度大，其南侧、西侧为高6～12m的挡土墙，北侧围墙外为一条自东向西流的小溪，形成2～4m高的边坡。由于挡土墙和围墙基脚入土浅，如果综合楼基础持力层选择冲积层中承载力较高的中砂层，基坑开挖的深度较大，就会扰动挡土墙和围墙地基土体，导致围墙和挡土墙及土体滑移，严重会使周边建筑物发生不均匀沉降，给施工和已有建筑物带来安全隐患。
二、深层搅拌桩在复合地基中的设计应用
1、单桩承载力的计算
本工程根据室内强度试验资料选择水泥掺入比αw=15%，根据《地基处理手册》（1988）相关资料和公式[4]（公式符号意义限于篇幅以下均见文献）
2、复合地基面积置换率（m）[3]
该综合楼设计采用片筏基础要求地基承载力 ≥180KPa，而有机质土（粘土）天然地基承载力 =135Kpa。根据《建筑地基处理技术规范》公式：[3]
计算得m=0.228
3、复合地基总桩数（n ）[4]
该综合楼设计采用片筏基础占地总面积约A=1740m2。复合地基面积置换率m=0.228,桩径d＝500mm ，一根粉喷桩所承担的处理面积，深层搅拌桩的设计按正方形布置，a2=0.86 m2，计算得a =0.93 m，取a=0.90m，则粉喷桩中心距为a=0.90m，排间距a=0.90m，调整后复合地基面积置换率m=0.242,设计总桩数n＝A / Ae＝1740/0.81= 2148 根，因场地形状不规整，图上实际布孔数为在2204根。为了施工及布桩方便，实际桩数和桩间还应根据沉降差的要求，在实际施工中进行适当的调整。
4、复合地基下卧层地基强度的验算[4]
深层搅拌桩底面处经深度修正后的地基承载力标准值为：
式中：
将搅拌桩和桩间土视为一个假想实体基础时下卧层顶面地基承载力标准值为：
式中：
复合地基下卧层地基强度的验算满足设计要求。
5、复合地基的沉降计算
当深层搅拌桩复合地基承受上部基础传递来的垂直荷载后，所产生的总垂直沉降S包括桩土复合层本身的压缩变形S1和桩土复合层底面以下土的沉降量S2，即S=S1+S2。
（1）桩土复合层的压缩变形S1可按下式进行计算：
式中：
桩土复合体平均容重：
桩土复合体变形模量：
桩身水泥土变形模量：
桩间土压缩模量：
从上述设计计算可看出经过处理后复合地基的变形模量E0会比桩间土压缩模量ES提高近九倍。
(2) 桩端下未加固土层的压缩变形S2按地基规范中的分层总和法并结合表1中的相关数据计算，
故总沉降量计算值：
三、主要技术要求
1、深层搅拌桩加固深度为6.00m，且桩端进入中砂层不少于500mm。
2、加固后的复合地基承载力标准值应达到180KPa。
3、采用425#普硅早强水泥，每米进粉量不少于60kg，掺入比15%，桩径d＝500mm。
4、停灰面为自然地表面最低处以下200mm，布桩误差小于20mm，成桩误差小于50mm，垂直度误差小于1.5H%。
四、复合地基施工[3]
该复合地基加固工程于2004年9月18日开工，动用三台DSJ型深层搅拌机[2]。成桩施工采用四喷四搅工艺，粉体加固剂为425＃普通硅酸盐水泥，平均每延米用水泥60kg左右，电子称计量。施工时，钻机下降和提升速度控制在1～1.2m /min，水泥浆泵送压力为0.2～0.5Mpa。深层搅拌桩施工工艺流程图如图1。
图1 深层搅拌桩施工工艺流程
本工程完成的工作量及主要材料消耗详见下表:表2
五、施工质量控制
1、桩基施工严格遵照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-79)及相关的规范标准进行。成桩参数均按设计要求选取。
2、保证垂直度：采用精密水平仪调平，确保深层搅拌机的平整度和导向架对地面的垂直度，导向架的垂直度偏斜不超过1.5H％。
3、保证桩位准确度：采用全站仪进行桩位定位，相邻两桩位与设计误差控制在20mm以内。
4、通过机械自动控制回转与提升及电子称计量，确保搅拌和提升的均匀性。另一方面，采取三台深搅机不同时起动，避免频繁停机。
5、采用四喷四搅工艺确保固结体的连续性，避免断桩现象，并确保桩径不小于500mm 。
6、对于遇块石或其它大片障碍物的地带（如场地东北角、中部北侧），采用人工开挖清除块石或障碍物，回填土后，再施工深搅桩。
7、施工记录设有专人负责，深度记录偏差不得大于50mm；时间记录误差不得大于2秒。施工中发生的问题和处理情况，均如实记录，以便汇总分析。
六、施工效果
该工程施工结束后，对深层搅拌桩施工效果的检测，采用了开挖检查、现场静载试验和沉降观测等方法。
1、开挖检查
施工过程中对已施工的1、2排桩及其它部位的桩进行了开挖检查，证实成桩质量好，桩身强度高。施工结束后，对所有施工的桩进行了全面开挖，从开挖的桩头来看十分理想，满足设计要求。
2、现场静载试验
搅拌桩施工完成30d以后，进行现场静载试验，共对二十一个点进行静载试验，承压板的面积为0.81m2(即边长0.90m×0.90m)。
3、沉降观测
竣工后进行了两年多的沉降观测，从观测结果可以看出，沉降已趋于稳定。且累计沉降量为5.5cm，比设计计算值（5.9cm）小。
七、结论
关键词：土地基；水泥搅拌桩；沉降
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
水泥搅拌桩在技术上与经济上都拥有独特的性能，应用相当广泛，但是它的设计计算理论还不是很成熟，施工方法等方面也还有诸多问题需要解决。在工程实践中也出现了许多工程事故，本文针对软土的工程特性，对水泥搅拌桩在阮籍处理中的应用作进一步的研究。
1 依托工程概况
本文研究的依托工程为北疏港公路工程施工项目，本项目位于江苏省滨海县滨海港镇、滨淮镇境内，全长15.4公里，建设桩号为K0+000至K15+400，建设标准为一级公路，设计时速820km/h。
2 水泥搅拌桩的设计
无论什么工程，在设计时必须要满足两个要求，一是满足承载力的要求，一是满足沉降的要求。本工程采用的是水泥搅拌桩复合地基对天然地基进行加固处理，对于水泥搅拌桩复合地基的设计，可以采用承载力控制设计，也可以采用沉降控制设计。设计步骤用框图表示，如图1所示。
图 1 水泥搅拌桩复合地基按沉降控制设计框图
2.1设计参数的拟定
现有的搅拌机搅拌形成桩的桩径一般为0.5m，所以设计桩径取为0.5m。本工程地基的容许沉降为150mm。为了拟定合理桩长，可先对天然地基的下卧层进行沉降计算，合适的桩长范围为：14m~18m。按设计经验拟定桩长为15.7m，桩间距为1.0m，置换率为22.68%，垫层厚度0.8m，垫层中铺设一层抗拉强度为260kN/m 的土工格栅。
2.2按沉降控制设计水泥搅拌桩复合地基
在合适的桩长范围内选择不同的桩长，改变置换率来满足沉降的要求。分别取桩长为 14.5m、15.7m、17.0m 按沉降要求设计出三个满足沉降要求的方案。
(1)第一套方案：桩长 14.5m，置换率为 26.76%，垫层厚度为 0.8m，垫层中铺设一层抗拉强度为 260kN/m 的土工格栅，计算出单元体直径为 0.967m，100m2处置面积内的桩数为 136 根，桩体总长 1972m；
(2)第二套方案：桩长 15.7m，置换率为 22.68%，垫层参数与第一套方案相同，计算出单元体直径为 1.05m，100m2处置面积内的桩数为 115 根，桩体总长1805.5m；
(3)第三套方案：桩长 17.0m，置换率为 20.55%，垫层参数与第一套方案相同，计算出单元体直径为 1.09m，100m2处置面积内的桩数为 105 根，桩体总长 1785m。随着桩长的增加，100m2处置面积内所需的桩数减小，但是桩长不能无限制的增加，因为随着桩长的增加，制桩的难度也将增大，施工成本增加，因此要考虑到施工成本，选取合适的桩长。通过对比认为第二套方案为最佳方案。
3水泥搅拌桩的应用于本项目软基处理的施工方案
水泥搅拌桩复合地基的施工工艺流程如下：
(1)桩机就位：检查钻杆长度，钻头直径，连接好输送水泥浆的管路，将桩机移动到设计位置对准桩位。
(2)预搅拌下沉：待搅拌机的冷却水循环正常后，开启水泥搅拌机主电机，使桩机的钻杆竖直下沉，下沉过程中，钻机的工作电流不能超过额定值，遇到较硬的地层而不能下沉时，可增大水泥浆的水灰比或者使用清水，但是泵送的量不宜太多，凡是使用了较大水灰比的水泥浆或清水下沉的水泥搅拌桩，在正式喷浆提升前，必须将喷浆管道内的浆液或清水排干净。在预搅拌下沉时应注意观察设备的运行情况及下沉过程中遇到的地层的变化情况，钻头下沉至设计深度。
(3)制备喷浆水泥浆：按照设计要求配制水泥浆，配制好后在喷浆前倒入集料斗。
(4)搅拌提升：在第二步中已经将搅拌钻下沉至设计深度，开启灰浆泵将水泥浆喷射到地基中，并在原地旋转、搅拌、喷浆30秒后，搅拌机开始反转提升，同时严格控制提升速度、喷浆压力等相关参数提升搅拌机。中间不得间断。如有间断应进行处理。同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。
(5)重复(2)和(4)项步骤，本根试桩施工完成。
(6)清洗：向集料斗注入适量热水，开启灰浆泵、清洗全部管线中的残存水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。
(7)移位：桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。
4 施工质量的检测与分析
目前检测水泥搅拌桩的质量的方法主要有：挖桩检查法、轻便触探仪初探法、静力触探法和标贯法检测、动测法、钻孔取芯法、单桩或复合地基承载力检测等。本工程中采用的方法有挖桩检查法、钻孔取芯法以及单桩承载力检测法。
(1)挖桩检查法
对水泥掺量分别为 50kg/m、52kg/m、54kg/m 的 3 号桩、7 号桩、11 号桩进行挖桩检查，从桩顶下挖 1m，可见桩体圆顺均匀，无缩颈和回陷现象，凝体无松散，桩顶整齐，间距均匀，外观直径均达到设计要求的 0.5m。
(2)钻孔取芯法
在现场选取在现场试桩地点选取具有代表性的三根水泥搅拌桩（024、029、032 号桩）各个部位实体取样（桩头以下30cm，试件尺寸Φ10cm），经试验检测28 天无侧限抗压强度如表 1 所示，从表中可看出桩体质量良好，满足设计要求。
表128 天无侧限抗压强度表
(3)单桩承载力检测
本工程选取了50根桩进行了单桩的承载力检测，采用慢速维持荷载法进行试验，加载时共分9级，最大荷载加载到桩体承载力的设计值156kN，每级荷载加载持续120分钟，卸载时，跳级卸载，每次卸载后历时60分钟。以下为041号、043号桩单桩承载力试验的结果。
表2041 号桩单桩静载试验结果
图 2041 号桩曲线
表2 为 041 号桩加载过程和卸载过程的沉降表，绘成曲线如图 2 所示，从而可得：041 号桩最大沉降量 16.75mm，最大回弹量 5.66mm，回弹率 33.79%单桩极限承载力≥156kN。
表2043号桩单桩静载试验结果
图 3043 号桩曲线
5结束语
水泥搅拌桩复合地基是一种新的经济并且可靠的地基处理技术。目前在工程中应用已经相当广泛。随着水泥搅拌桩在地基处理中的推广应用，水泥搅拌桩作为一种扰动相对较小、施工简单迅速、造价较低、见效较快的软弱地基处理方法，得到了国内外岩土界的极大关注。本文对于水泥搅拌桩在北疏港工程软基处理中的应用研究很好的预测了水泥搅拌桩复合的沉降。
参考文献
[1]龚晓南.复合地基设计和施工指南.北京:人民交通出版社,2003,2-3
【关键词】低应变反射波；检测；桩基；完整性；可性
随着我国国民经济与工程建设的快速发展，基桩检测作为隐蔽工程验收的重要环节，对保证整个工程建设的安全稳定起着十分重要的作用。在各种检测方法中，反射波法目前应用最广泛、使用最便捷，理论与实践发展也比较成熟，有比较先进的仪器设备及应用分析软件。但是总体而言，基桩检测技术在我国的应用发展时间不长，许多测试方法不仅理论上不够完善，实际应用中也存在一些问题。反射波法虽然发展较快，应用广泛，但同样存在问题和缺点（局限性），同时因其简便快捷、成本低廉，目前有忽视其缺点和适用范围而走向泛滥的趋势。反射波法是低应变测定混凝土桩桩身完整性的一种检测方法，其经过多年的研究、应用及发展，该项技术已经逐渐走向成熟，事实证明它是一种准确可靠、经济快捷的检测手段。
近年来，随着深层搅拌桩在软土地区的广泛应用，工程上迫切需要一种能够对此搅拌桩桩身质量进行快速有效地分析与评估的检测手段。但是长期以来，对搅拌桩桩身质量的检测往往只能依赖于钻孔取芯或开挖取样等方法，这些方法尽管直接可靠，但由于其时间长、成本高，所以很难对大批量的搅拌桩进行综合质量评估，其结果也就难免以偏概全。
因此，能否将应用于混凝土桩身质量评价的反射波法成功地应用于搅拌桩，已经成为桩基动测界中一个迫切需要研究及解决的课题。在国内，到目前为止，反射波法搅拌桩桩身质量还处于探索阶段，尽管有许多学者与同行进行过相关的研究，但是由于所检测的对象具有相当的复杂性（地质环境差异、桩身材料的非严格均匀性、桩周介质阻抗与桩身介质阻抗差异小、施工工艺的差异、测试现场条件的差异），其准确性与可靠性还有待进一步提高与完善。
1.反射波法的理论基础与可行性分析
1.1基本原理
基桩低应变动力检测反射波法的基本原理是在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等部位）或桩身截面面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波。经接受放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速，以判断桩身完整性及估计混凝土强度等级。还可根据视波速和桩底反射波到达时间对桩的实际长度加以核对。
1.2低应变反射波法检测桩体完整性的可行性分析
反射波法是建立在一维波动理论的基础上的。假设桩为质地均匀、各向同性的一维线弹性体（桩的长度远大于直径，且入射波波长λ大于桩的直径），当用手锤在桩顶敲击时，产生的应力波在桩身传播满足一维波动方程，对于水泥搅拌桩的假设设定如下：（1）水泥搅拌桩是否可视为一维杆件。（2）水泥搅拌桩桩身材料是否可视为弹性材料。（3）水泥搅拌桩桩身波阻抗是否可以被识别。从目前工程上的应用来看，水泥搅拌桩桩径多为50cm，桩长多为8m以上，长径比一般在16以上，符合桩长远大于桩径的理论条件，桩体可视为一维杆件。水泥搅拌桩是由水泥就地与地基土充分搅拌硬化而成，水泥土在受力初期，应力与应变关系基本上符合虎克定律。可视为弹性材料。与混凝土灌注桩相比，尽管水泥搅拌桩桩身波阻抗明显要小，但目前大量的工程试验资料证明，水泥搅拌桩桩身抗压强度可达1.2MPa以上（425#水泥，喷灰量50kg/m，龄期90d），其抗压强度远大于桩周土强度，基本符合-维波动方程的理论假设。对实际工程桩的检测也表明，一维压缩波在水泥搅拌桩桩身以内的入射、透射、反射特征清晰。基于以上分析，反射波法检测水泥搅拌桩的桩身质量是可行的。
2.反射波法检测水泥搅拌不确定因素与局限性
尽管反射波法检测水泥搅拌性有着快速、可靠等诸多优点，但仍有其一定的局限性。
首先，经验波速随着龄期、强度、水泥含量、土样含水量变化存在着明显的不确定性，造成经验波速范围波动过大，直接造成检测结果误差增大。而为取得有代表性的经验波速，在工程桩同期打试桩，既不太可能也不太实际。所以这还得通过今后不断的积累和完善，建立起一套完整的经验波速与各影响因素的相关数据库，才能真正使反射波法检测水泥搅拌桩走向应用。
其次，反射波法应用的对象应是一弹性的均匀体，而目前落后的施工工艺造成的桩身不均匀性，也制约着反射波法检测水泥搅拌桩的应用。有时因搅拌不充分造成的水泥层状、片状分布将会令反射波法很难甚至无法分析。
3.反射波法检测水泥搅拌的检测步骤
在检测中使用PIT-V型基桩动测仪，该仪器采用的加速度型传感器，横向灵敏度低，只有锤击到一个有效脉冲时，传感器才会记录一个信号，数据传输到现场接收计算机进行储存。
锤击力量太大或太小都不产生能被记录的脉冲。激振产生的波动模式单一，只含纵波，可以得到清晰的底部反射。具体的检测步骤如下：（1）清理整平桩头；（2）调试仪器，选择适当参数；（3）将加速度传感器垂直安放在桩头的平整部位；（4）用小棰在桩头选择适当的能量激振；（5）选取较为理想的波形曲线并存储；（6）将数据传输至计算机，对记录曲线进行分析、计算，并评价桩身质量。
结束语
总之，应用基桩低应变动力检测法检测桩基础的成桩质量简变、快捷可以在较短的时间内完成大量而且复杂的的工作，是微波电子检测技术与电子计算机技术在土建工程实际应用取得良好效果的又一典范。值得在日后工程大力推广应用。同时，反射波法检测水泥搅拌桩的桩身质量目前还处于探索、发展阶段。反射波法在一定条件下可以对水泥搅拌桩的质量进行检测，但还需综合采用其它一些方法如取芯、载荷试验等对桩身进行综合评价。
参考文献
[1]叶书麟，韩杰，叶宝观.地基处理与托换技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1994：367-381.
[2]龚晓南.地基处理新技术[M].陕西：陕西科学技术出版社，1997：47-48.
[3]刘明贵，佘诗刚，汪大国.桩基检测技术指南[M].北京：科学出版社，1995：245-247.
[4]JGJ106-2003，基桩低应变动力检测规程[S].北京：中国建筑工业出版社，32-35.
【关键词】水利工程；深层搅拌桩技术；地基处理
【中图分类号】TV5441.4【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2016）03-0064-02
作者简介：夏敏（1977-），女，工程师，本科，主要从事水利工程施工工作
1引言
水利工程是民生工程，在发电、灌溉、航运等多个方面都能够起到十分重要的作用，有利于推动社会经济发展。地基处理是水利工程的隐蔽工程，采取有效措施保障水利工程地基施工质量，增强地基强度、稳定性和整体性，才能更好的提高水利工程效益。
2深层搅拌桩技术应用特点
水利工程施工需要应用多项技术，为了保证工程的质量，首先要做好地基处理工作，只有保证地基的强度，才能提高其承载能力，防止地基出现裂缝以及渗漏问题，也可有效避免水资源的浪费。其中，深层搅拌桩技术比较适合淤泥于粉细砂构成的地基，在工程实际应用中，必须重视桩体施工质量把控，相关工作者需要对搅拌桩的承载能力进行检测，然后根据检测结果适当增减桩体的数量，保证地基承载能力的均匀性。
3深层搅拌桩技术工艺流程
（1）施工定位。在实际应用中，需做好工程的定位放线，相关机械设备要在施工区域内的指定位置架设，而对于成片的桩位施工，则要从工程的中心向外扩散式设置。
（2）搅拌系统的下沉。在将深层搅拌机的输浆管、输水管以及电器系统接通后，要对系统的循环功能进行检查，在确保工作正常后，再将深层搅拌机的电机开启。此时，搅拌系统会顺着搅拌机的导向架逐渐下沉并开始搅拌。
（3）水泥浆的拌制。在深层搅拌机的搅拌系统下沉到一定深度后，要进行水泥浆的拌制，并且根据工程需要选择优质的膨润土以及较少的粘土。为改善水泥浆的综合性能，可在水泥浆中添加适量的添加剂。另外，水泥浆在经过制浆池、沉淀池和储存池的多次处理后，才可进行灌注使用。
（4）搅拌成柱及清洗。在搅拌系统下沉至预定深度后，开启灰浆泵并将水泥浆灌注到地基中，同时要将钻机缓慢上提。此时，搅拌系统要继续旋转搅拌，确保水泥浆和土层的混合均匀。为了提高桩柱体顶部的强度，可以进行二次灌浆，并根据施工设计和土层的分布状况，在施工区域内进行来回式的循环搅拌。桩柱体的施工完成后，还需要利用深层搅拌机输水管中的清水将钻头冲洗干净，并移至下一桩柱工位。
4工程案例
4.1工程概况
本工程由进出口渠首段、穿河渠道倒虹吸、退水闸、附属建筑物四部分组成。设计流量170m/s，加大计流量200m/s；防洪标准为100年一遇洪水设计。渠道边坡为1：3.0，纵坡分别为1/2300和1/25000。单孔过水断面尺寸为6m×6.2m（宽×高），顶板、底板和侧墙的断面厚度均为1.3m。导流堤外坡采用钢筋混凝土和浆砌石两种护坡形式，护脚采用钢筋混凝土防冲墙垂直防护和钢筋石笼水平防护两种形式，然而地下水位常年都处于较大的水平，以至于形成饱和液限，地基承载力无法达到设计要求，需通过地基处理提高承载力。
4.2深层搅拌桩技术在水利工程地基处理中的应用分析
4.2.1施工前准确工作
对施工现场进行勘察，明确地下管线的位置，并且确定好架空电线的高度和位置，清除施工现场障碍物，并且做好路通、水通、电通等工作。另外，还应该准确按照施工前设计图纸进行放线，以便准确标出各个搅拌桩的具置，采用板条或竹片并以每个5根桩的方式在施工现场定位搅拌桩桩位。相关施工材料应在施工前就达到施工现场，其中水泥、外加剂等材料必须经实验室检验合格后才能投入到施工中使用。然后，需要做好机械设备放置位置、运输通道、机械设备施工路线及供水供电线路等施工准备。必须保证桩机性能良好，而且功率需要大于45kW，严禁使用非定型产品和自行改装产品。对于桩机电流表、深度测量仪、管道压力表、电磁流量计等等需要进行准确标定，而电脑打印机需要具备全程打印功能。桩机钻头叶片要有三层，而且每层两片，上下层之间的间距为30cm，水平两片叶片之间的夹角为30°，每片叶片的宽度为10cm，钻头直径必须符合工程设计要求，桩机机身进尺刻度需要使用油漆明确标明。桩机垂直度应在机身面向施工便道那一侧以及面向机械操作手的一侧都应该进行明确标识。搅拌罐与储浆罐的容量都应该满足一根桩的用量外加50kg，另外，在搅拌罐上还应该做好上水位标识和停浆面标识，而且在搅拌罐浆液出口还需要安装滤网进行过滤。
4.2.2水泥土配比试验及工艺试桩
（1）水泥土配比试验
施工开始前，需要进行室内配比试验，为水利工程施工提供可靠、合理、经济的参数。例如：28d桩体室内配置强度取1.5，无侧限抗压强度为1.0MPa，现场挖取地下5m处的原位土样作为土样，经测定所挖掘土样含水率为28.6％，天然度为1.9lg/cm。具体配比设计如下：水泥：天然土：水：外加剂=100：667：55：1。根据室内配比结果选取水灰比0.55，减水剂掺量1％，水泥掺水15％，对于配合比设置需要进行现场试桩施工，然后根据试桩结果确定最合适的配合比，从而指导正式搅拌桩施工。
（2）工艺试桩
①根据不同施工部位，结合工程桩布置开展试桩工作，在每段翼墙下放置一根试验桩，待其合格后可作为工程永久桩。
②施工参数的确定，虽然各部位经试桩后地质均有所差异，但喷搅和钻进时情况没有较大的差别，尤其在v<1.1m/min（钻进速度）、0.6m/min<v<0.8m/min（提升速度）、0.2MPa<P<0.4MPa（喷浆压力）、v<1.0m/min（复搅速度）及0.1MPa<P<O.2MPa（复搅压力）等施工参数时喷搅效果较佳，设备运转情况良好。深层搅拌桩施工将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，则水泥土的强度越高。但是搅拌次数越多，施工时间也就越长，工效越低。试桩的最终目的就是确定搅拌机械的灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管达到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备拉升速度等施工参数，根据设计要求进行成桩试验和相关试验，确定搅拌桩配比的各项参数和施工工艺。
4.2.3施工工艺
（1）定位：根据工程定位放线成果，机械设备应该布置在施工区域的指定位置，对于成片布置的桩位应该从中心部位向外扩散的顺序施工。
（2）预搅拌下沉：接通设备的电路、水管、输浆管，确保深层搅拌机的冷却水循环的正常运行，开启搅拌机电机，搅拌系统应该沿着搅拌机的导向架下沉入土切削搅拌。
（3）水泥浆制备：搅拌机工作下沉入一定的深度后，应该根据设计配合比拌制水泥浆。
（4）喷浆搅拌：当深层搅拌机下沉入一定的深度后，启动灰浆泵需要将水泥浆强制压入地基土，然后缓慢上提钻机，边喷浆边旋转切削，保证土与水泥浆的均匀混合。
（5）重复搅拌：为了确保土与水泥浆能够混合均匀，应该综合考虑土层分布情况以及设计要求，然后在桩体的相关部位重复搅拌。
（6）清洗：在完成成桩工作后，利用灰浆泵送清水将附着在钻头上的泥或软土冲洗干净。
（7）移位：机具移至下一根桩位上，重复上述（1）～（6）的工作步骤。
4.2.4桩基承载力检测
（1）浅部开挖：成桩7d后采用浅部开挖至桩顶以下0.5m处目测检查，发现无缩颈内陷现象，桩径、桩距均匀且满足设计要求。
（2）静载试验：桩基施工完成28d后，进行复合地基试验，静载试验结果。在各级荷载作用下，承压板沉降量随着荷载的增加也呈现较为均匀的增加量并且能在短时间内达到稳定。承压板总沉降量在最大荷载作用下分别为25.4、26.6、22.3、26.1、23.8、27.1，卸载后的承压板回弹量为8.62、8.55、7.50、7.67、8.30、8.92，根据相关技术规定，该研究地基的承载力平均值为0．250MPa，处于合格范围中。
5结语
在整个的水利工程施工的过程中，地基工程极为关键，对于施工技术要求较高。在水利工程建设中，水泥搅拌桩施工非常隐蔽的，因此施工单位必须加强质量控制，保证水利工程的安全运行。
参考文献
[1]许正松.深层搅拌桩技术在水利工程地基处理应用中的体会[J].文摘版：工程技术，2015（25）：117.
[2]税绍富.论深层搅拌桩技术在水利工程地基处理中的应用[J].科技视界，2014（19）：110.
【关键词】水泥，搅拌桩，软基施工，应用
中图分类号： TQ172 文献标识码： A 文章编号：
1.前言
水泥搅拌桩的施工是一项隐蔽性的工程，施工质量一旦出现问题，就很有可能被构筑物覆盖，这种情况工程的安全隐患不仅检查工作难以施展，而且补救工作的难度也非常大,因水泥桩质量不合格造成返工的损失非常严重。软土地基的加固处理，是路基施工的重要环节，如施工质量不好，容易构成质量隐患。因此，运用合理的处理方法和技术，严格控制施工过程才能确保工程质量。针对水泥搅拌桩在软基施工中的应用进行深入的研究和探讨。
2.水泥搅拌桩的定义
水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著。不仅适用于淤泥、淤泥质土，而且还能用于泥炭土、粉土土质等。水泥搅拌桩根据其喷射的不同，通常被分为干喷与湿喷两种，干喷主要使用的是水泥干粉，干喷的水泥土的硬化时间相对较短，使水泥搅拌桩之间的强度得到有效的提高，但是其搅拌不均匀，几乎不能全程复搅；湿喷主要使用的是水泥浆，其水泥土硬化的时间要比干喷使用的时间长很多，但是其搅拌的非常均匀，很容易进行复搅。
施工控制要点
3.1.室内配比试验：采集施工工点土样，当存在成层土时应采集各层土土样，至少应采集最软弱层土样，进行室内配比试验，测定各水泥土试块不同龄期、不同水泥掺入量、不同外加剂的抗压强度，寻求满足设计要求的最佳水胶比、水泥掺入量及外加剂品种、掺量。要求28天龄期桩身无侧限抗压强度及90天龄期桩身无侧限抗压强度不小于设计要求。
3.2.成桩工艺试验：利用室内水泥土配比试验结果进行现场成桩试验(每段工点每种配合比不少于3根)，以确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。并经取芯和承载力等检验，确定固化剂掺入比、钻进速度、提升速度、喷气压力、单位时间喷入量及喷搅次数等工艺参数。工艺参数及成桩检验成果报监理确认。
3.3.水泥搅拌桩施工应全面综合考虑工程所在地区的地质状况和设计要求，施工前应做专项施工方案，施工中常选择采用两喷四搅施工工艺，为避免喷浆堵漏，第一次下钻时可带浆下钻，喷浆量小于总量的一半，严禁带水下钻。第一次钻进和提升时一律采用低档操控，复搅时可适当提高档位。每根桩的成桩时间应根据当地的地质条件、桩身的长度及搅拌次数，以试桩成功的平均时间为标准，施工时喷浆压力不小于0.4MPa。施工必须保证深层水泥搅拌桩垂直度，垂直偏差应小于1%，桩位偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长严格按设计图纸要求施工，不得小于设计值。如果达不到设计要求，必须进行复喷。
3.4.水泥搅拌桩施工步骤(二喷四搅)：桩位放样钻机就位检验、调整钻机正循环钻进至设计深度打开高压注浆泵反循环提钻并喷水泥浆提升至桩顶重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度反循环提钻至地表成桩结束施工下一根桩。
3.5.搅拌提升速度和喷浆量必须严格按照试桩确定的参数执行，为提高施工质量和速度，减少原材料浪费，施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间，保持喷浆的连续性，严禁中断，如果因停电或机械故障等因素导致喷浆中断，应及时记录中断时间和深度，12h内及时补浆复搅，补喷重叠段应大于100cm，时间超过12h应在原桩位旁边采取补桩措施。施工过程中如果出现喷浆量不足的情况，必须进行整桩复喷复搅，复喷浆量不小于设计值。水泥浆在储料缺罐中搅拌12h以上应降低其使用标号，确定补救方案。
3.6.水泥浆应注意均匀搅拌、加筛过滤，现制现用，搅拌配合比严格按试桩确定配合比施工。水泥浆停放时间不得超过两个小时。重点加强对水泥用量的控制，水泥浆拌制的罐数、压浆过程是否存在断浆现象、喷浆搅拌时间、复搅次数及深度。每台机械配备的电脑记录仪应及时监控施工流程，同时配备水泥浆比重测试仪，以便随时检查水泥浆水灰比及用量是否符合设计要求。
3.7.为保证水泥质量搅拌桩桩端、桩顶及桩身的质量。第一次提钻喷浆时，桩底必须进入持力层0.5m，然后在桩底部停留30s，进行磨桩端，余浆在上提的过程中全部喷入桩体，且应在桩顶部位进行磨桩顶30s左右为宜。
3.8.水泥搅拌桩施工完成28天内不得有任何机械在上面行走，做好成桩保护，28天以后，按《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）要求进行单桩和复合地基承载力检测，单桩和复合地基承载力不得小于工点设计要求的承载力。待检测合格后，方可进行上部路基施工。
4.水泥搅拌桩质量控制策略
4.1.做好技术交底工作搅拌桩施工员必须通过岗前的培训和技术交底，所有桩机设备的操作手以及送灰工一定要持证上岗。在施工之前，技术人员需要组成各班组展开技术交底，而且要编写书面记录。要明确各个施工岗位的责任制度、各个桩机的具体操作规程等等。
4.2.严格管理桩机设备的进出场工作
全部进场的搅拌桩机、搅拌机等设备必须有相关的出场合格证，同时能按照要求配备电脑记录仪，喷浆流量计、电流表、压力表等，喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录，要严格禁止没有电脑记录仪的有关桩机设备投入施工中，以确保施工过程中的喷浆量和桩长记录跟实际施工相符。
4.3.做好测量放样及布桩工作
在进行搅拌桩的施工之前，需画布桩图，布桩严格按设计要求布设，以桩基的布置图为根据进行测量放样，同时把测量的成果进行整理，再上报监理单位审核，通过审核之后才可开始施工。
4.4.加强水泥的送检工作
搅拌桩所用的水泥品种及其的掺入量均要符合相关的设计规范，进场的水泥必须按照水泥复检要求进行送检，待送检结果合格之后才可投入使用。需强调每根桩体的施工仅可使用同种品牌水泥，切忌混用多种品牌水泥。
4.5.确保搅拌机就位场地平整
搅拌桩机在就位之前，必须要确保就位场地的平整和稳固，这样才能保证施工过程中不出现倾斜及移动。如果地表层无法承载桩机，则应该先铺设100cm左右的砂垫层，以此作为工作面。再通过塔架上的测锤指针对机钻杆的垂直度进行严格控制。
4.6.搅拌施工工艺要符合要求
搅拌桩施工过程中，各项施工参数严格按照试桩确定工艺参数施工，搅拌钻进时，操作手应该要仔细观察桩机上的电流表，查看其的波动情况，在钻进的过程中，一般土层电流值在20-30A，如果遇到坚硬地层而且电流表的读数大于70A时，应该及时调到二挡钻进，一般要求钻进持力层至少要50cm。送浆工需要注意电子记录仪上的数据显示，根据情况随时调整气压，这样才可确保送灰(浆)量准确和均匀。除此之外，机械操作手和送灰工之间要密切配合，这样才可以确保桩长、喷浆量符合设计的规范要求。
4.7.项目经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，并在钻杆上标示刻度线，以控制施工桩长，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人，及时做好每个桩的施工记录。
4.8.通过现场水泥和外加剂损耗来掌握水泥搅拌桩施工质量，项目部技术部门应每天或每周提供总的施工桩长数，根据配合比每米喷浆量计算出应该消耗的水泥用量，物资部门盘点现场剩余水泥量，计算出现场水泥实际消耗量，通过水泥应耗量与现场实际消耗量对比来判断施工质量，如水泥实际消耗量远小于水泥应耗量，则施工桩长或喷浆量存在问题，应及时通过钻芯来检查施工的水泥桩的实际质量。
4.9.水泥桩属于隐蔽工程，一旦大面积施工后因控制不严出现施工质量问题，后果将很严重，返工的经济损失较大，施工前项目部要做好质量控制的计划，考虑各种影响质量的因素，提前做好预防措施，做好施工过程的监控，盯控采用施工单位全部监控，监理单位按一定比例监控，建设单位巡查的方式。施工过程的主要控制点为桩径、桩长、及喷浆量。根据以往施工经验，桩长和喷浆量很容易出现问题，主要是施工队伍的质量意识淡薄，有偷工的现象，所以要高度重视施工过程的监控，除了施工过程的严格监控外，还要加大成桩的质量检测，除了规范和设计要求的检测项目及频率外，施工过程中应通过钻芯取样不定期检测施工桩长和成桩质量，使施工过程中质量受控，确保施工的水泥桩质量符合设计要求。
5.结束语
水泥搅拌桩加固处理软基，形成的复合路基侧向变形小，填土后两三个月内侧向位移趋于稳定，同时复合地基承受的填土速率大，缩短了工期；复合路基的性能取决于桩体质量，施工质量是搅拌桩处理软基的关键。所以对水泥搅拌桩在路基软基处理中的应用及施工质量控制进行分析研究是有着十分重要的意义。
参考文献：
[1]关国青，水泥搅拌桩在水口水闸高翼墙软基加固中的应用[J]甘肃水利水电技术，2003.02
[2]梁春梅，浅谈水泥搅拌桩在水闸工程软基处理中的应用[J]科技信息，2011.11
[3]沈武.预制管桩在软基处理中的运用[J].中国科技纵横.2011（1）
[4]邵四龙，闫秀丽.水泥搅拌桩在公路软土地基处理中的应用浅谈[J].科技资讯，2010（4）.
[关键词]深层搅拌；置换；两喷四搅；提升速度
1.工程简介
三门核电一期循环水泵房位于厂区北护堤东段，西侧靠近的重件码头，南侧紧邻重件道路和循环水管道，北侧为大海。循环水泵房外墙轮廓线南北长85.00m，东西宽60.25m，基坑最深处标高-20.75m。
泵房基坑东侧、北侧布设有深搅桩，深搅桩共4639根，桩径600mm，总进尺为36162.23m，方量为10218.63m3。深搅桩总数4639根，桩长为4-10米，间距0.5米，桩底进入粘土层0.3米。
2.施工工艺
本工程所用的设备主要包括ZCJ型深搅桩机，灰浆泵及灰浆搅拌机。主要技术参数如下：P.c32.5复合硅酸盐水泥，水泥掺量为15％，每米水泥用量约为69kg，水灰比0.5：1，深搅桩机提升速度1.2m／s
本次深搅桩施工采用“两喷四搅”的方式施工。
深搅桩施工要求进入粘土层30cm，在施工中可根据桩机电流表的读数的变化来确定，根据以往经验，在淤泥中打桩电流在30～60A，在粘土中打桩电流在60～70A。
施工工序如下：
(1)桩位放样：根据测量控制点和施工图纸用全站仪测放桩位大样，再用钢卷尺测放桩位小样。
(2)桩机就位：移动搅拌桩机对中桩位，并用机台术将桩机底盘垫平，保证稳固。
(3)水泥浆制备：按试验确定的配合比制备水泥浆。搅拌桩所用水泥浆水灰比控制为0.5，使浆液理论比重不小于1.8。
(4)喷浆搅拌下沉：待搅拌机正常运行后，开启灰浆泵，预喷2-3min，放松卷扬机钢丝绳，使搅拌轴沿导向架边搅拌边下降，到达设计标高后停止供浆。
(5)搅拌上升；搅拌轴下沉至设计深度后，为使土体得到充分拌合，应控制搅拌轴的提升速度。搅拌轴缓慢提升至设计桩顶。
(6)重复②一⑤工序，进行二次喷浆。
(7)桩身质量检测：作深搅桩7天龄期的标准贯入试验，搅拌桩桩体均匀的程度可从外观上判断，观察土体颜色是否一致，有无水泥浆结核。
3.施工过程中质量控制重点
(1)水泥浆必须严格按配合比进行拌制，确保水泥用量。制备好的水泥浆不得离析或放置时间过长。
(2)为保证桩位的正确性，施工前必须对轴线进行复核；为保证桩的垂直偏差不大于1.5％，应将桩机垫牢并注意导向架对地面的垂直度。
(3)前台操作和后台供浆应密切配合，统一联系信号。
(4)加强测量控制，确保桩位、桩顶(底)标高、垂直度等指标均满足要求。
(5)当搭接桩时间超过24小时的，应先进行预搅处理，再喷浆。
4.桩体质量检测
为保证三门核电一期循环水泵房基坑开挖过程安全顺利进行，本工程对深层搅拌桩进行标贯检验，以保证加固土体的质量。
本次深搅桩检测使用地质钻机，配备标贯仪器，深层搅拌桩的质量检测方法采用标准贯入试验法。标贯检测桩的数量取总桩数的1％。
进行桩体质量评价时，桩身水泥土7天龄期标贯击数的合格标准按下表执行。表中深度从桩顶标高起算，击数为现场实测值。
现场用地质钻机对桩体按表中深度取心后，锤击数均大于表中数据，表明桩身强度达到设计要求强度，工程质量满足设计要求。
参考文献
[1]建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002).
[2]软土地基深层搅拌加固法技术规程(YBJ225-91).
关键词：复合支护；深基坑
近年来，随着大批的高层建筑的建设，开发商为提高建筑用地率，加之国家有关规范对基础埋置深度和人防工程的要求，多层、超高层建筑地下室的设计必不可少，有的地下建筑甚至有三四层，最深的达数十米，于是，地下建筑开挖时的深基坑支护成为一个必要的施工过程。深基坑支护的设计、施工、监测技术是近20年来在我国逐渐涉及的技术难题。本文结合工程实例，对深基坑支护技术进行论述。
一、工程概况
某工程位由3栋33层高层住宅和1个地下五级人防车库组成。3栋住宅均为箱型基础，上部为剪力墙结构。1＃、2＃房为地下一层，地上33层，高度96.6米；3#房为地下二层，地上33层，高度99.5米。2＃、3＃房之间由1个地下车库连通。场地狭小，1＃房单独做基坑围护；2＃、3＃和车库则做联体基坑围护。基坑开挖深度：1＃、2＃房和地下车库为±0.000以下5.4米，3＃房±0.000以下7.15米（二层地下室）。属深基坑。基坑周围距离道路和各类管线较近，地下室开挖及施工期间不能影响市区交通行驶和各类管线的正常使用。
二、工程地质条件
根据地质报告，场地不良土质的素填土带厚度为-0.5～-5.3m，分布范围广泛。素填土带下大量分布全风化泥岩、全风化泥质粉砂岩，厚度为-0.6～-3.0m，该土层虽土质稍好，但泡水易软、易崩解；地质报告还显示，地下水位较高，平均水位-2.3m，对土层稳定性威胁很大，必须进行支护。深基坑支护不仅要求确保边坡的稳定，而且要满足变形控制要求，以确保基坑周围的建筑物、地下管线、道路等的安全。如今支护结构日臻完善，出现了许多新的支护结构形式与稳定边坡的方法。
三、支护方案的选择
本工程采用深层搅拌桩和土钉墙复合式基坑支护技术。深层搅拌桩是采用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土化成整体性的并具有一定强度的挡土和防渗墙。由于其强度低，不足以保证基坑的稳定性，因此利用土钉墙的土钉群体与土体的共同作用来提高基坑的稳定性。
四、深层搅拌桩的施工技术
1．工作原理。深层水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法，它是利用水泥等材料作为固化剂，通过特定的搅拌机械，就地将软土和水泥浆液强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体，从而提高地基土强度和物理力学性能、增大变形模量。它适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、粘性土、素填土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基；在基坑支护中深层水泥搅拌桩还作为基坑的超前支护结构。
根据工程地质的揭露情况，地层中含有砂层的，在搅拌水泥浆液的同时可放置一定比例的水泥粉，以增加水泥浆液的稠度和止水效果。
2．工艺流程：搅拌桩成桩工艺通常为“一次喷浆，二次搅拌”，具体施工流程如下：桩机定位――预搅下沉制配水泥浆――提升喷浆搅拌――重复下沉搅拌――重复提升搅拌――成桩结束、移位――下一根桩施工。
3．施工质量控制。
（1）按照图纸要求放出搅拌桩位置的灰线，根据设计图纸和工程实际情况，确定第一根桩的开始位置，确定施工顺序，并将桩位全部进行编号，以免遗漏。桩机就位后，测出桩机底盘标高，以控制桩顶和桩底标高。
（2）应先做试桩，以便于根据土质情况在设计、规范允许的情况下调整工艺参数：如水灰比、外加剂、喷浆下沉及提升速度、喷浆压力、速率等。
（3）为防止施工受阻或桩位偏移，应清除各种障碍物；开挖样槽，以消除施工中大量用土造成的不力影响，更好的控制标高和桩顶质量。
（4）垂直度控制：为了保证成桩的垂直度，机架垂直度偏差要控制在1％以内。
（5）根据桩径、桩长、土的重度及水泥掺量，计算出每根桩的水泥用量。按照设计水灰比要求，拌制水泥浆。必须严格控制外加剂的掺量。特别强调，水泥浆要搅拌均匀，水泥不得受潮、结块。
（6）控制下沉和提升速度：通常预搅下沉速度控制在0.8m/min，喷浆提升速度控制在0.5m/min，重复搅拌升降速度控制在0.5～0.8m/min。特别是提升搅拌喷浆速度要均匀。
五、土钉墙的施工技术
1．土钉墙的工作原理。所谓土钉墙工作原理，就是土钉、面墙与原状土三者共同作用。通过土钉、面墙与原状土的共同作用，形成以主动制约机制为基础的复合体，具有明显提高边坡土体的结构强度和抗变形能力，减少土体侧向变形，增强整体稳定的特点。因此其性状主要由土钉与面墙接合程度、原状土体性状、坡顶荷载、开挖深度等因素综合确定，其中土钉的工作性状起决定性的作用。
2．“复合土钉墙”的作用。所谓“复合土钉墙”支护就是以水泥土搅拌桩或竖向压管注浆帷幕等超前支护措施解决土体的自立性、隔水性，以水平向压密注浆及二次压力灌浆解决土体加固及土钉抗拔力问题，以一定的插入深度解决坑底的抗隆起和管涌问题，由止水帷幕、超前支护及土钉三者组成的复合型的土钉墙支护方式。
3．施工准备。
（1）在基坑开挖前提前7～10天做井点降水，排除地表水、地下水，以有效减少或消除作用于面层上的静水压力，并设置观察孔，满足施工要求后才可开挖土方。
（2）确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并妥善保护。
（3）周密安排好土钉施工与土方开挖、出土运输等工序的关系，使二者密切配合，以保证施工连续、快速。
（4）检查空压机、钻机、搅拌机、喷射机等施工机械；土钉、水泥、钢筋等材料应备足，以满足施工进度的要求，并堆放有序，方便施工。
4．施工工艺。第一层土方开挖――做第一道土钉并注浆――绑扎钢筋并于土钉牢固焊接――喷射面层混凝土――开挖第二层土方…
5．施工质量控制。
（1）每层土方开挖的深度应比设计的土钉排距深300mm，但严禁超层开挖。
（2）第一排土钉打入时常常会碰到地下障碍物。因此要根据实际情况调整土钉的角度。本工程将土钉的角度由φ10度调整至φ15度左右。
（3）采用0.6MPa压力的注浆泵注浆。注浆时导管要插至孔底，在注浆同时导管要匀速缓慢拔出，并将导管始终埋在浆体面以下，以保证土钉中的气体全部排出，并在注满浆后保持压力3～5分钟，再用止浆塞封堵。
六、结论
深基础基坑支护工程施工技术措施科学、合理与否，直接影响到工程本身的质量与进度，并对工程经济效益提高与人身安全的保证起到关键性作用。深基坑支护工程是近二十年来随着城市高层建筑发展而发展的一门新的实践工程学，它还有待于理论上的完善，如何选取一种在经济、技术上都合理的支护类型，还必须充分考虑施工现场的环境、工程地质条件以及具体的工程要求。
参考文献
[1]国家行业标准．建筑基坑支护技术规程（JGJ120-1999）．
关键词：水泥搅拌桩，重力式挡墙，深基坑支护
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
随着水泥搅拌桩在建筑地基加固处理中的应用日趋增多，人们对水泥搅拌桩技术的认识程度也在日益加深，目前水泥搅拌桩不仅仅局限在利用其提高建筑地基承载力上，现在大家正在尝试利用水泥搅拌桩作为基坑支护结构。虽然其抗拉强度和抗剪强度较低，但可利用抗压强度较高的特点将水泥搅拌桩相互咬合搭接，组成重力式挡墙结构体系，使边坡一定范围内的土体得到加固，确保边坡稳定。
水泥搅拌桩作为支护结构，其优点很多。首先，施工时无噪音，无污染，施工简单；其次，水泥搅拌桩挡土墙按重力式挡墙工作，不需内撑，便于基坑的开挖与施工，防渗性也比较好，具有挡土墙兼止水围幕的双重效果；再者，其造价较低，可以为大面积基坑支护工程带来较好的经济效益和社会效益。
二、背景简介
厦门某海湾项目总用地面积约90000m2，总建筑面积250000 m2，建筑占地面积16000 m2。该项目由地上十七层地下一层高档住宅楼组成。
基础面积约6万多平方米，基坑北侧临海，与大海仅隔一条环岛路，其余三侧紧临市政道路，周边环境影响较大。基坑开挖面积大，开挖深度约6.0m，开挖范围内均为高压缩性超软弱土层，吹填土透水性高，场区地质条件差，不利于深基坑支护止水。经综合分析，研究场地岩土工程地质资料，设计采用水泥土重力式挡墙进行深基坑支护止水。
三、工程地质条件
项目场区土层分布如下，其中①人工填土、①1吹填土、②淤泥、②1淤泥质土、③含泥中粗砂均为高压缩性软弱土层，未完成自重固结,其稳定性差，为不利工程地质土层。
地基岩、土工程特性指标值一览表
四、水泥搅拌桩支护结构的设计与施工
（一）水泥搅拌桩支护结构设计
水泥土挡墙用于基坑开挖的临时性挡土结构，基本符合墙背直立、光滑和墙后土层水平的条件，设计按郞肯土压力理论计算墙背主动土压力、墙前被动土压力，进行挡墙的抗倾覆、抗滑移及整体稳定性验算。
通过设计及验算，水泥搅拌桩设计桩径φ500mm，桩中心距400mm，搭接100mm，桩底进入砂质粘性土层。每延米水泥掺入量60kg，采用PO42.5普通硅酸盐水泥。挡土侧设置3～4排水泥搅拌桩，基坑内侧设置2～3排水泥搅拌桩，格构式布置。挡土侧最外排搅拌桩插入D83/2.5焊接钢管，间距400 mm。其剖面图详见“图1”。
（二）水泥搅拌桩支护结构施工
水泥土挡墙支护结构的成功与否，很大程度上取决于水泥搅拌桩施工过程中的成桩质量。为确保水泥土挡墙质量，保障水泥搅拌桩咬合程度及桩间距的准确性，提高施工工效，本工程采用SJB-1型双头搅拌桩机和JB-50浆泵进行搅拌桩施工。为确保搅拌桩搅拌的均匀性及桩身强度质量，水泥搅拌桩采用“二喷四搅”的施工工艺进行施工。采用上述机械设备及施工工艺，从根本上保证了搅拌桩墙的施工质量，提高了施工工效。
五、场区工程特点
（1）基坑开挖面积大，形状不规则，开挖深度深；基坑一侧临海，与大海仅隔一条环岛路，其余三侧紧临市政道路，周边环境不利，对深基坑开挖影响较大，属二级深基坑支护工程。
（2）场区地质条件差，工程地质、水文地质条件复杂，地下水位较高。开挖范围内均为高压缩性超软弱土层，未完成自重固结,稳定性差。吹填土层透水性高，止水效果差，为不利工程地质土层，对施工影响严重。
六、方案优化及社会、经济效益分析
（1）本工程基坑开挖面积大，形状不规则，开挖深度约6.0m，地质条件差，周边环境不利。如果采用传统的地下连续墙或排桩方案造价高，并且在地下水含量丰富的软土地区施工技术难度较大，工期时间长，综合效益低，不是理想的基坑支护结构。而采用水泥土挡墙进行基坑支护止水，施工简便，不需设置内支撑，具有较高的不透水性，止水效果好。并且造价大大降低，与地下连续墙或排桩方案相比可节约20%～30%的造价。
（2）水泥搅拌桩抗拉强度及抗剪强度低，但抗压强度高，是具有一定刚度的脆性材料，因此本工程将其按重力式挡墙进行设计计算。利用其抗压强度较高的特点，回避抗拉强度不足，让水泥搅拌桩相互搭接咬合形成重力式挡墙，并且在挡土侧最外排搅拌桩内插入型刚，形成配筋的超前支护，增大了水泥搅拌桩墙抗拉及抗剪强度，减少变形，保证了墙体的整体性，确保边坡稳定，止水及围护效果好。
（3）水泥搅拌桩墙设计墙顶标高比地面标高降低1.5m～3.0m（见图2），大大减少了墙背主动土压力。因此，水泥搅拌桩墙布置：基底以上3～4排桩，基底以下5～8排桩，采取格构式布置，大大减少了水泥搅拌桩工程量，节约了资金，增加了经济效益。并且在整个基坑开挖施工期间，水泥搅拌桩墙结构都处于稳定状度，证明其设计及施工安全合理，是成功的。
（4）水泥搅拌桩墙布置（见图2）：挡土侧布置3～4排搅拌桩，可增强水泥土墙抵抗墙背主动土压力的能力，提高搅拌桩墙的抗滑移稳定性；基坑内侧布置2～4排（即基底以下布置5～8排）搅拌桩，可增强搅拌桩墙抗倾覆能力。通过以上措施，有效避免出现水泥土挡墙底面滑移失稳（见图3）及水泥土挡墙倾覆（见图4）。
（5）优点：施工无环境污染，无噪声，无振动，无排污，造价低廉，防渗性及整体性好。
七、结束语
本工程基坑开挖面积大，形状不规则，基坑开挖深度约6.0m，场区工程地质、水文地质条件复杂。在周边各种不利环境条件影响下，采用水泥搅拌桩墙作为重力式挡墙支护结构，没有产生较大侧向水平位移，没有发生挡墙倾覆失稳现象，未出现较大渗水，临空面未出现裂纹。在整个基坑开挖施工期间，水泥搅拌桩墙结构均处于稳定状态。事实证明水泥土重力式挡墙可用于深大基坑支护，技术可行，经济合理，施工方便，工期短，防渗止水效果好，质量安全可靠。其设计及施工得到了成功应用，取得了较好的经济效益及社会效益。
参考文献
1、龚晓南主编．地基处理手册．第二版．北京：中国建筑工业出版社，2000
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