用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法及所成桩.pdf

本发明公开了一种用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法及所成桩，先把水泥、土、砂等加水用强制搅拌机搅拌均匀后，采用长螺旋管内泵压法施工，通过保证搅拌的均匀性、控制水胶比、改良土质、增加有效处理深度等，彻底改变常规水泥土搅拌桩成桩质量不易控制、桩体强度低以及成桩深度有限的问题，与常规的水泥土搅拌桩相比桩体强度可提高3～5倍以上，处理深度可达30m，可代替CFG桩用于沉降控制严格的工程中。

1、  一种用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法，其特征在于，将包括水泥、土的桩体材料加入搅拌机中，并加入水和泵送剂预搅拌均匀后，采用长螺旋机泵送灌注成桩。

2、  根据权利要求1所述的用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法，其特征在于，所述桩体材料各组分质量份数配比如下：水泥15～20份，水50～85份，土100份。

3、  根据权利要求2所述的用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法，其特征在于，所述桩体材料还包括砂10～15份。

4、  根据权利要求1所述的用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法，其特征在于，所述桩体材料还包括砂、中石子、小石子，各组分质量份数配比如下：水泥85～254份，水179～203份，土100份，砂559～689份，小石子414～466份，中石子276～311份。

5、  一种如权利要求1所述方法的预拌灌注水泥土桩，其特征在于，所述桩是由包括水泥、土的桩体材料预搅拌均匀后采用长螺旋机泵送灌注而成。

6、  根据权利要求5所述的预拌灌注水泥土桩，其特征在于，所述桩体材料各组份质量份数配比如下：水泥15～20份，水50～85份，土100份。

7、  根据权利要求6所述的预拌灌注水泥土桩，其特征在于，所述桩体材料还包括砂10～15份。

8、  根据权利要求5所述的预拌灌注水泥土桩，其特征在于，所述桩体材料还包括砂、中石子、小石子，各组分质量份数配比如下：水泥85～254份，水179～203份，土100份，砂559～689份，小石子414～466份，中石子276～311份。

用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法及所成桩
技术领域
本发明涉及一种地基处理方法，尤其是一种用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法及所成桩。
背景技术
现有技术中，水泥土搅拌桩是采用深层搅拌机边钻进边搅拌边往地基中喷射纯水泥浆浆液，在地基深处就地将地基土固化成具有足够强度、变形模量和稳定性的水泥土，从而达到地基加固的目的。但其成桩质量不易控制以及桩体强度低，且机械无法穿透地层中的硬夹层，从而限制了其应用的范围。研究表明影响水泥土搅拌桩成桩质量的因素有多种，主要为以下几个方面：
1、水泥浆与地基土搅拌的均匀程度：搅拌的越均匀成桩质量越好，强度越高，反之则较差。
2、地基土含水量较大时，成桩后水泥土的强度较低。
3、地下水的腐蚀性等级越高，成桩后水泥土的强度越低。
4、地基土中的有机物含量越大，成桩后水泥土的强度越低。
5、地基土的I_P越大，即粘粒含量越高，成桩后水泥土的强度越低。
如：在天津滨海开发区淤泥质黏土和淤泥地层中，在水泥掺量20％的情况下，28天水泥土强度一般为0.75～1.OMPa，最低为0.3MPa，而且还有不少基本不成桩的事例。而在塑性指数相对较低的砂黏土和粘砂土地层中，采用相同水泥掺量的水泥土强度可达1.2～1.3MPa，成桩质量也比较容易保证。因此在天津滨海开发区淤泥质黏土和淤泥地层中，水泥土搅拌桩设计中一般采用较低的强度指标，从而造成置换率加大，增加了工程费用。
新建广珠铁路工程，地貌为海相堆积平原，表层人工填筑土，灰黄色、潮湿、松散，主要由黏性土及砂质组成，含少量植物根茎，分布于塘埂，厚2.0-3.0m，I级。以下为淤泥：灰黑色、饱和、呈流朔状，主要由黏土组成，局部含少量贝壳碎片及腐殖物，黏性强，力学性能极差，平均含水量高达60％以上，分布于塘埂底下，厚8.55~10.0m。采用常规搅拌桩除表层3-4米范围内成桩外，以下基本不成桩，且成桩部分强度极低。
由于现有技术水泥土搅拌桩的成桩方法是通过喷射纯水泥浆浆液，在地基深处就地将地基土固化，一般用于软土地基处理，存在成桩质量不易控制以及桩体强度低的问题。而灌注桩采用砼为灌注材料，对于地基强度要求不是太高地方，成本太高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种控制成桩质量，提高桩体强度的用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法及所成桩。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法，将包括水泥、土的桩体材料加入搅拌机中，并加入水和泵送剂预搅拌均匀后，采用长螺旋机泵送灌注成桩。
所述桩体材料各组分质量份数配比如下：水泥15～20份，水50～85份，土100份。
所述桩体材料还包括砂10～15份。
所述桩体材料还包括砂、中石子、小石子，各组分质量份数配比如下：水泥85～254份，水179～203份，土100份，砂559～689份，小石子414～466份，中石子276～311份。
一种上述方法的预拌灌注水泥土桩，所述桩是由包括水泥、土的桩体材料预搅拌均匀后采用长螺旋机泵送灌注而成。
所述桩体材料各组份质量份数配比如下：水泥15～20份，水50～85份，土100份。
所述桩体材料还包括砂10～15份。
所述桩体材料还包括砂、中石子、小石子，各组分质量份数配比如下：水泥85～254份，水179～203份，土100份，砂559～689份，小石子414～466份，中石子276～311份。
采用本发明预拌灌注水泥土桩的施工方法的有益效果是：
1.拌合用土质较差时，掺入一定量的砂、小石子、中石子。增加土中的粗颗粒含量，降低土的塑性指数，用物理改良的方法改变土的性质。
2.水泥土采用强制搅拌机预拌合，保证了水泥土搅拌的均匀性。
3.有效地控制了水胶比，最大限度地发挥了水泥土应有的强度。
4.可选择拌合用土的性质，避免了有腐蚀性地下水以及土中有机物对水泥土强度的影响。
5.采用长螺旋机灌注施工，穿透地层的能力强，且能充分利用长螺旋法施工产生的返土，保护环境节约投资。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明用于地基加固的预拌灌注水泥土桩的施工方法，将包括水泥、土的桩体材料加入搅拌机中，并加入水和泵送剂预搅拌均匀后，采用长螺旋机泵送灌注成桩。
所述桩体材料各组分质量份数配比如下：水泥15～20份，水50～85份，土100份。
所述桩体材料还包括砂10～15份。
所述桩体材料还包括砂、中石子、小石子，各组分质量份数配比如下：水泥85～254份，水179～203份，土100份，砂559～689份，小石子414～466份，中石子276～311份。
一种上述方法的预拌灌注水泥土桩，所述桩是由包括水泥、土的桩体材料预搅拌均匀后采用长螺旋机泵送灌注而成。
所述桩体材料各组份质量份数配比如下：水泥15～20份，水50～85份，土100份。
所述桩体材料还包括砂10～15份。
所述桩体材料还包括砂、中石子、小石子，各组分质量份数配比如下：水泥85～254份，水179～203份，土100份，砂559～689份，小石子414～466份，中石子276～311份。
实施例1
天津临港工业区碱厂工程，地层为表层为人工素填土褐色，松散，粘性土为主，夹少量杂质，厚2.2米；下为粉质粘土：灰褐色；软～流塑，土质不均匀，夹淤泥质粘土薄层，厚3.3米；淤泥质粘土厚4.5米，灰色，流塑，土质不均匀，顶夹少量淤泥，局部夹淤泥质粉质粘土；淤泥质粘土和粘土5米厚灰褐色，流塑，土质不均匀；粘土，厚4.2米，灰色，软塑，土质不均匀。采用常规搅拌桩水泥掺量为20％的矿渣水泥纯水泥浆，桩长15m，成桩后28天经抽芯检测，无侧限抗压强度的平均值仅为0.85MPa。而采用本发明的预拌灌注水泥土桩的施工方法，各组份质量配比为：土100，水50，水泥18，砂15的预拌灌注水泥土桩，成桩后28天经抽芯检测，无侧限抗压强度的平均值为4.2MPa，强度增加了3倍以上；如果采用各组份质量配比为：土100，水190，水泥100，砂660，小石子420，中石子290的预拌灌注水泥土桩，成桩后28天经抽芯检测，无侧限抗压强度的平均值达到了8.1MPa。
实施例2：新建广珠铁路工程，地貌为海相堆积平原，表层人工填筑土，灰黄色、潮湿、松散，主要由黏性土及砂质组成，含少量植物根茎，分布于塘埂，厚2.0-3.0m。以下为淤泥：灰黑色、饱和、呈流朔状，主要由黏土组成，局部含少量贝壳碎片及腐殖物，黏性强，力学性能极差，分布于塘埂底下，厚8.55~10.0m。地基采用预拌灌注水泥土桩加固，各组份质量配比为：土100，水50，水泥20，砂15的，成桩后28天经抽芯检测，无侧限抗压强度的平均值为5.5MPa。
综上所述，常规的水泥土搅拌桩采用深层搅拌机边钻进边搅拌边往地基中喷射纯水泥浆浆液，在地基深处就地将地基土固化成具有足够强度、变形模量和稳定性的水泥土，从而达到地基加固的目的。但其成桩质量不易控制，且桩体强度较低，同时机械无法穿透地层中的硬夹层，从而限制了其应用的范围。地基土质、含水量的大小、有机物含量、水泥掺量、搅拌的均匀性、地下水的腐蚀性等都是影响水泥土搅拌桩成桩质量的因素，有效解决影响水泥土搅拌桩成桩质量全部因素的最好办法是预拌灌注水泥土桩，即先把水泥、土、砂等加水用强制搅拌机搅拌均匀后，采用长螺旋泵压法施工，通过改良土质，控制其它影响因素，彻底改变水泥土搅拌桩成桩质量不易控制以及桩体强度低的问题，与常规的水泥土搅拌桩相比桩体强度可提高3～5倍以上，可代替CFG桩用于沉降控制严格的工程中。
本发明彻底解决影响水泥土搅拌桩成桩质量全部因素，即地基土质、含水量的大小、有机物含量、水泥掺量、搅拌的均匀性、地下水的腐蚀性等，改变水泥土搅拌桩成桩质量不易控制以及桩体强度低的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。