地基處理水泥土攪拌

1、4.2.4水泥土攪拌法1、概述水泥土攪拌法是用于加固飽和粘性土地基的一種新方法。它是利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑，通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。根據(jù)施工方法的不同，水泥土攪拌法分為水泥漿攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用水泥漿和地基土攪拌，后者是用水泥粉或石灰粉和地基土攪拌。水泥土攪拌法分為深層攪拌法（以下簡稱濕法）和粉體噴攪法（以下簡稱干法）。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、

2、粘性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基。當(dāng)?shù)鼗恋奶烊缓啃∮?0%（黃土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4時(shí)不宜采用干法。冬期施工時(shí)，應(yīng)注意負(fù)溫對處理效果的影響。濕法的加固深度不宜大于20m;干法不宜大于15m。水泥土攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm。水泥加固土的室內(nèi)試驗(yàn)表明，有些軟土的加固效果較好，而有的不夠理想。一般認(rèn)為含有高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好，而含有伊里石、氯化物和水鋁英石等礦物的粘性土以及有機(jī)質(zhì)含量高、酸堿度（pH值）較低的粘性土的加固效果較差。2、加固機(jī)理水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程與混凝土的硬化機(jī)理不同，混凝土的硬化主要是在

3、粗填充料（比表面不大、活性很弱的介質(zhì)）中進(jìn)行水解和水化作用，所以凝結(jié)速度較快。而在水泥加固土中，由于水泥摻量很小，水泥的水解和水化反應(yīng)完全是在具有一定活性的介質(zhì)一土的圍繞下進(jìn)行，所以水泥加固土的強(qiáng)度增長過程比混凝土為緩慢。水泥的水解和水化反應(yīng)普通硅酸鹽水泥主要是氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫等組成，由這些不同的氧化物分別組成了不同的水泥礦物：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等.用水泥加固軟土?xí)r，水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng)，生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣及含水鐵酸鈣等化合物。所生成的氫氧化鈣、含水硅酸鈣能迅速溶于水中，使水泥顆粒

4、表面重新暴露出來，再與水發(fā)生反應(yīng)，這樣周圍的水溶液就逐漸達(dá)到飽和。當(dāng)溶液達(dá)到飽和后，水分子雖繼續(xù)深入顆粒內(nèi)部，但新生成物已不能再溶解，只能以細(xì)分散狀態(tài)的膠體析出，懸浮于溶液中，形成膠體。土顆粒與水泥水化物的作用當(dāng)水泥的各種水化物生成后，有的自身繼續(xù)硬化，形成水泥石骨架；有的則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生反應(yīng)。（1）離子交換和團(tuán)粒化作用粘土和水結(jié)合時(shí)就表現(xiàn)出一種膠體特征，如土中含量最多的二氧化硅遇水后，形成硅酸膠體微粒，其表面帶有陰離子Na+或鉀離子K+,它們能和水泥水化生成的氫氧化鈣中鈣離子Ca+進(jìn)行當(dāng)量吸附交換，使較小的土顆粒形成較大的土團(tuán)粒，從而使土體強(qiáng)度提高。水泥水化生成的凝膠粒子

5、的比表面積約比原水泥顆粒大1000倍，因而產(chǎn)生很大的表面能，有強(qiáng)烈的吸附活性，能使較大的土團(tuán)粒進(jìn)一步結(jié)合起來，形成水泥土的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，并封閉各土團(tuán)的空隙，形成堅(jiān)固的聯(lián)結(jié)，從宏觀上看也就使水泥土的強(qiáng)度大大提高。(2) 硬凝反應(yīng)隨著水泥水化反應(yīng)的深入，溶液中析出大量的鈣離子，當(dāng)其數(shù)量超過離子交換的需要量后，在堿性環(huán)境中，能使組成粘土礦物的二氧化硅及三氧化二鋁的一部分或大部分與鈣離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定結(jié)晶化合物，增大了水泥土的強(qiáng)度，從掃描電子顯微鏡觀察中可見，拌入水泥7天時(shí)，土顆粒周圍充滿了水泥凝膠體，并有少量水泥水化物結(jié)晶的萌芽。一個(gè)月后水泥土中生成大量纖維狀結(jié)晶，并不斷延伸充填到

6、顆粒間的孔隙中，形成網(wǎng)狀構(gòu)造。到五個(gè)月時(shí)，纖維狀結(jié)晶輻射問外伸展，產(chǎn)生分叉，并相互連結(jié)形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水泥的形狀和土顆粒的形狀已不能分辨出來。碳酸化作用水泥水化物中游離的氫氧化鈣能吸收水中和空氣中的二氧化碳，發(fā)生碳酸化反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣，這種反應(yīng)也能使水泥土增加強(qiáng)度，但增長的速度較慢，幅度也較小。從水泥土的加固機(jī)理分析，由于攪拌機(jī)械的切削攪拌作用，實(shí)際上不可避免地會(huì)留下一些未被粉碎的大小土團(tuán)。在拌入水泥后將出現(xiàn)水泥漿包裹土團(tuán)的現(xiàn)象，而土團(tuán)間的大孔隙基本上已被水泥顆粒填滿。所以，加固后的水泥土中形成一些水泥較多的微區(qū)，而在大小土團(tuán)內(nèi)部則沒有水泥。只有經(jīng)過較長的時(shí)間，土團(tuán)內(nèi)的土顆粒在水泥

7、水解產(chǎn)物滲透作用下，才逐漸改變其性質(zhì)。因此在水泥土中不可避免地會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度較大和水穩(wěn)性較好的水泥石區(qū)和強(qiáng)度較低的土塊區(qū)。兩者在空間相互交替，從而形成一種獨(dú)特的水泥土結(jié)構(gòu)?？梢姡瑪嚢柙匠浞郑翂K被粉碎得越小，水泥分布到土中越均勻，則水泥土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的離散性越小，其宏觀的總體強(qiáng)度也最高。3、水泥加固土工程性能水泥摻入比aw為摻加的水泥重量aw=X100%被加固軟土的濕重量或摻加的水泥重量水泥摻量:-=(kg/m3)被加固土的體積(1) 水泥土的物理性質(zhì)含水量水泥土在硬凝過程中，由于水泥水化等反應(yīng)，使部分自由水以結(jié)晶水的形式固定下來，故水泥土的含水量略低于原土樣的含水量，水泥土含水量比原土樣含水量減少0

8、.5%7.0%,且隨著水泥摻入比的增加而減小。重度由于拌入軟土中的水泥漿的重度與軟土的重度相近，所以水泥土的重度與天然軟土的重度相差不大，水泥土的重度僅比天然軟上重度增如0.5%3.0%,所以采用水泥土攪拌法加固厚層軟土地基時(shí)，其加固部分對于下部未加固部分不致產(chǎn)生過大的附加荷重，也不會(huì)產(chǎn)生較大的附加沉降。相對密度由于水泥的相對密度為3.1，比一般軟土的相對密度2.652.75為大，故水泥土的相對密度比天然軟土的相對密度稍大。水泥土相對密度比天然軟土的相對密度增加0.7%2.5%。滲透系數(shù)水泥土的滲透系數(shù)隨水泥摻入比的增大和養(yǎng)護(hù)齡期的增長而減小，一般可達(dá)10-510-8cm/s數(shù)量級。對于上海地

9、區(qū)的淤泥質(zhì)粘土，垂直向滲透系數(shù)也能達(dá)到10-8cm/s數(shù)量級，但這層土常局部夾有薄層粉砂，水平向滲透系數(shù)往往高于垂直向滲透系數(shù)，一般為10-4cm/s數(shù)量如因此，水泥加固淤泥質(zhì)粘土能減小原天然土層的水平向滲透系數(shù)，而對垂直向滲透性的改善，效果不顯著。水泥土減小了大然軟土的水平向滲透性，這對深基坑施工是有利的，可利用它作為防滲帷幕。(2) 水泥土的力學(xué)性質(zhì)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及其影響因素水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般為3004000kPa,即比天然軟土大幾十倍至數(shù)百倍。其變形特征隨強(qiáng)度不同而介于脆性體與彈塑體之間。影響水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的因素有：水泥摻入比、水泥標(biāo)號、齡期、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、外摻劑、

10、養(yǎng)護(hù)條件及土性等。下面根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來分析影響水泥土抗壓強(qiáng)度的一些主要因素。 水泥摻入比aw對強(qiáng)度的影響水泥土的強(qiáng)度隨著水泥摻入比的增加而增大，當(dāng)aw5%寸，由于水泥與土的反應(yīng)過弱，水泥土固化程度低，強(qiáng)度離散性也較大，故在水泥土攪拌法的實(shí)際施工中，選用的水泥摻入比必須大于7%根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)其它條件相同時(shí)，某水泥摻入比aw的強(qiáng)度fcuc與水泥摻入比aw=12湖強(qiáng)度fcu12的比值fcuc/fcu12與水泥摻入比aw的關(guān)系有較好的歸一化性質(zhì)。由回歸分析得到：fcuc/fcu12與aw呈藉函數(shù)關(guān)系，其關(guān)系式如下：fcuc/fcu12*1.582aw7695(4.2.4-1)(相關(guān)系數(shù)R=0.

11、999，剩余標(biāo)準(zhǔn)差S=0.022，子樣數(shù)n=7)上式適用的條件是：aw=(516)%。在其它條件相同的前提下兩個(gè)不同水泥摻入比的水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比值隨水泥摻入比之比的增大而增大。經(jīng)回歸分析得到兩者呈藉函數(shù)關(guān)系，其經(jīng)驗(yàn)方程式為：fcu1/fcu2*w1/aw2)1.7736(4.2.4-2)(R=0.997,S=0.015,n=14)式中fcu1水泥摻入比為aw1的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；fcu2水泥摻入比為aw2的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。上式適用的條件是：aw=(520)%;aw1/aw2=0.333.00。 齡期對強(qiáng)度的影響水泥土的強(qiáng)度隨著齡期的增長而提高，一般在齡期超過28d后仍有明顯增長，根據(jù)試

12、驗(yàn)結(jié)果的回歸分析，得到在其它條件相同時(shí)，不同齡期的水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度間關(guān)系大致呈線性關(guān)系，這些關(guān)系式如下：fcu7=(0.47-0.63)fcu28fcu14=(0.620.80)fcu28fcu60=(1.151.46)fcu28fcu90=(1.431.80)fcu28fcu90=(2.373.73)fcu7fcu90=(1.73-82)fcu14上式fcu7、fcu14、fcu28、fcu60、fcu90分別為7d、14d、28d、60d和90d齡期的水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。當(dāng)齡期超過3個(gè)月后，水泥土的強(qiáng)度增長才減緩。同樣，據(jù)電子顯徽鏡觀察，水泥和土的硬凝反應(yīng)約需3個(gè)月才能充分完成。因此

13、水泥土選用3個(gè)月齡期強(qiáng)度作為水泥土的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度較為適宜。一般情況下，齡期少于3d的水泥土強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度間關(guān)系其線性較差，離散性較大?；貧w分析還發(fā)現(xiàn)在其它條件相同時(shí)，某個(gè)齡期(T)的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcuT與28大齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu28的比值fcuT/fcu28與齡期T的關(guān)系具有較好的歸一化性質(zhì)，且大致呈藉函數(shù)關(guān)系。其關(guān)系式如下：fcu/Tfcu28=02414T0.4197(4.2.4-3)(R=0.997,S=0.037,n=5)上式中齡期的適用范圍是(790)天。在其它條件相同的前提下，兩個(gè)不同齡期的水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之比隨齡期之比的增大而增大。經(jīng)回歸分析得到兩者呈藉函數(shù)關(guān)系，其經(jīng)

14、驗(yàn)方程式為：fcu1/fcu2=(Ti/T2).4182(4.2.4-4)(R=0.992,S=0.021,n=9)式中fcu1齡期為T的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；fcu2齡期為T2的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。上式適用的條件是：T=(790)天；/T2=0.080.67和T1/T2=1.5012.85。綜合考慮水泥摻入比與齡期的影響，經(jīng)回歸分析，得到如下經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式：fcu1/fcu2=(aw1/aw2)18095(Ti/T2)0.4119(4.2.4-5)式中fcu1水泥摻入比為aw1齡期為Ti的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；fcu2水泥摻入比為aw2齡期為T2的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。上式成立的條件是：aw=(520)%,aw/aw

15、2=0.333.00;T=(790)天。當(dāng)aw1=aw2時(shí)，應(yīng)采用式(10-10);當(dāng)T1=T2時(shí)，應(yīng)采用式(10-2)。 水泥標(biāo)號對強(qiáng)度的影響水泥土的強(qiáng)度隨水泥標(biāo)號的提高而增加。水泥標(biāo)號提高100號，水泥土的強(qiáng)度fcu約增大(5090)%。如要求達(dá)到相同強(qiáng)度，水泥標(biāo)號提高100號，可降低水泥摻入比(23)%。 土樣含水量對強(qiáng)度的影響水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu隨著土樣含水量的降低而增大，當(dāng)土的含水量從157%豺氐至47%時(shí)，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度則從260kPa增加到2320kPa。一般情況下，土樣含水量每降低10%,則強(qiáng)度可增加(1050)%。 土樣中有機(jī)質(zhì)含量對強(qiáng)度影響有機(jī)質(zhì)含量少的水泥土強(qiáng)度比

16、有機(jī)質(zhì)含量高的水泥土強(qiáng)度大得多。由于有機(jī)質(zhì)使土體具有較大的水溶性和塑性，較大的膨脹性和低滲透性，并使土具有酸性，這些因素都阻礙水泥水化反應(yīng)的進(jìn)行。因此，有機(jī)質(zhì)含量高的軟土，單純用水泥加固的效果較差。 外摻劑對強(qiáng)度的影響不同的外摻劑對水泥土強(qiáng)度有著不同的影響。如木質(zhì)素磺酸鈣對水泥土強(qiáng)度的增長影響不大，主要起減水作用。石膏、三乙醇胺對水泥土強(qiáng)度有增強(qiáng)作用，而其增強(qiáng)效果對不同土樣和不同水泥摻入比又有所不同，所以選擇合適的外摻劑可提高水泥土強(qiáng)度和節(jié)約水泥用量。一般早強(qiáng)劑可選用三乙醇胺、氯化鈣、碳酸鈉或水玻璃等材料，其摻入量宜分別取水泥重量的0.05%、2%0.5%和2%減水劑可選用木質(zhì)素磺酸鈣，其摻入

17、量宜取水泥重量的0.2%;石膏兼有緩凝和早強(qiáng)的雙重作用，其摻入量宜取水泥重量的2%摻加粉煤灰的水泥土，其強(qiáng)度一般都比不摻粉煤灰的有所增長。不同水泥摻入比的水泥土，當(dāng)摻入與水泥等量的粉煤灰后，強(qiáng)度均比不摻粉煤灰的提高10%故在加固軟土?xí)r摻入粉煤灰，不僅可消耗工業(yè)廢料，還可稍微提高水泥土的強(qiáng)度。 養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)方法對水泥土的強(qiáng)度影響主要表現(xiàn)在養(yǎng)護(hù)環(huán)境的濕度和溫度。國內(nèi)外試驗(yàn)資料都說明，養(yǎng)護(hù)方法對短齡期水泥土強(qiáng)度的影響很大，隨著時(shí)間的增長，不同養(yǎng)護(hù)方法下的水泥土無側(cè)限抗壓強(qiáng)度趨于一致，說明養(yǎng)護(hù)方法對水泥土后期強(qiáng)度的影響較小。抗拉強(qiáng)度水泥土的抗拉強(qiáng)度旬隨無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu的增長而提高。當(dāng)水泥土的抗壓強(qiáng)

18、度fcu=0.5004.00MPa時(shí)，其抗拉強(qiáng)度at=0.050.70MPa,即at=(0.060.30)fcu?？箟号c抗拉這兩類強(qiáng)度有密切關(guān)系，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的回歸分析，得到水泥土抗拉強(qiáng)度st與其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度u有藉函數(shù)關(guān)系：cu了t=0.0787fcu.8111(4.2.4-6)(R=0.991,S=0.006,n=12)上式成立的條件是：fcu=0.53.5MPa?？辜魪?qiáng)度水泥土的抗剪強(qiáng)度隨抗壓強(qiáng)度的增加而提高。當(dāng)fcu=0.304.0MPa時(shí)，其粘聚力c=0.101.0MPa,一般約為fcu的(2030)%，其內(nèi)摩擦角變化在2030之間。水泥土在三軸剪切試驗(yàn)中受剪破壞時(shí)，試件有清楚而平整

19、的剪切面，剪切面與最大主應(yīng)力面夾角約60。根據(jù)作者試驗(yàn)結(jié)果的回歸分析，得到水泥土的內(nèi)聚力c與其無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu大致呈藉函數(shù)關(guān)系，其關(guān)系式如下：c=02813fcu.7078(4.2.4-7)(R=0.903,S=0.051,n=9)上式成立的條件是：fcu=0.31.3MPa。變形模量當(dāng)垂直應(yīng)力達(dá)50%無側(cè)限抗壓強(qiáng)度時(shí)，水泥土的應(yīng)力與應(yīng)變的比值，稱之為水泥土的變形模量E50。當(dāng)fcu=0.13.5MPa時(shí)，其變形模量E50=10550MPa即E50=(80150)fcu。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的線性回歸分析，得到E50與fcu大致呈正比關(guān)系，它們的關(guān)系式為：E50=126fcu(4.2.4-8)(R

20、=0.996,S=5.529,n=16)壓縮系數(shù)和壓縮模量水泥土的壓縮系數(shù)約為(2.03.5)x10-5(kPa)-1，其相應(yīng)的壓縮模量Es=(60100)MPa。水泥土抗凍性能水泥土試件在自然負(fù)溫下進(jìn)行抗凍試驗(yàn)表明，其外觀無顯著變化，僅少數(shù)試塊表面出現(xiàn)裂縫，并有局部微膨脹或出現(xiàn)片狀剝落及邊角脫落，但深度及面積均不大，可見自然冰凍不會(huì)造成水泥土深部的結(jié)構(gòu)破壞。4、設(shè)計(jì)計(jì)算單樁豎向承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場載荷試驗(yàn)確定。初步設(shè)計(jì)時(shí)也可按式(4.2.4-15)估算。并應(yīng)同時(shí)滿足式(4.2.4-16)的要求，應(yīng)使由樁身材料強(qiáng)度確定的單樁承載力大于(或等于)由樁周土和樁端土的抗力所

21、提供的單樁承載力：nRa=upqsiL-qpAp(4.2.4-9)i=1Ra=fcuAp(4.2.4-10)式中fcu與攪拌樁樁身水泥土配比相同的室內(nèi)加固土試塊(邊長為70.7mm的立方體，也可采用邊長為50mm的立方體)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下90d齡期的立方體抗壓強(qiáng)度平均值(kPa);n樁身強(qiáng)度折減系數(shù)，干法可取0.200.30;濕法可取0.250.33;up一樁的周長(m);n樁長范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；qsi一樁周第i層土的側(cè)阻力特征值。對淤泥可取47kPa；對淤泥質(zhì)土可取612kPa；對軟塑狀態(tài)的粘性土可取1015kPa;對可塑狀態(tài)的粘性土可以取1218kPa;li樁長范圍內(nèi)第i層土的厚度(m

22、);qp樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值(kPa),可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)的有關(guān)規(guī)定確定；a樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)，可取0.40.6,承載力高時(shí)取低值。復(fù)合地基的設(shè)計(jì)計(jì)算加固后攪拌樁復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，也可按下式計(jì)算：fspk=mA：(1m)fsk(4.2.4-11)Ap式中fspk復(fù)合地基承載力特征值(kPa);面積置換率；Ap樁的截面積（m2）;fsk樁間天然地基土承載力特征值（kPa）,可取天然地基承載力特征值；F樁間土承載力折減系數(shù)，當(dāng)樁端土未經(jīng)修正的承載力特征值大于樁周土的承載力特征值的平均值時(shí)，可取0

23、.10.4,差值大時(shí)取低值；當(dāng)樁端土未經(jīng)修正的承載力特征值小于或等于樁周土的承載力特征值的平均值時(shí)，可取0.50.9,差值大時(shí)或設(shè)置褥墊層時(shí)均取高值。Ra單樁豎向承載力特征值（kN）。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的單樁豎向承載力特征值Ra和復(fù)合地基承載力特征值fspk計(jì)算攪拌樁的置換率m和總樁數(shù)n:fspk-fskm=國-fskAP(4.2.4-12)mAn=Ap(4.2.4-13)式中A地基加固的面積（m2）。豎向承載攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)置褥墊層。褥墊層厚度可取200300mm。其材料可選用中砂、粗砂、級配砂石等，最大粒徑不宜大于20mm。當(dāng)攪拌樁處理范圍以下存在軟弱下臥層時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建

24、筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（50007-2002）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行下臥層承載力驗(yàn)算。（3）水泥土攪拌樁沉降驗(yàn)算豎向承載攪拌樁復(fù)合地基的變形包括攪拌樁復(fù)合土層的平均壓縮變形GBsi與樁端下未加固土層的壓縮變形s2：1）攪拌樁復(fù)合土層的壓縮變形si可按下式計(jì)算：upzpzll(4.2.4-14)s1-2Esp式中pz攪拌樁復(fù)合土層頂面的附加壓力值（kPa）;pzl攪拌樁復(fù)合土層底面的附加壓力值（kPa）;Esp攪拌樁復(fù)合土層的壓縮模量（kPa）；Ep攪拌樁的壓縮模量，可?。?00120）fcu（kPa）。對樁較短或樁身強(qiáng)度較低者可取低值，反之可取高值；Es樁間土的壓縮模量（kPa）。2）樁端以下未加固土層的

25、壓縮變形s2可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007-2002）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。（4）復(fù)合地基設(shè)計(jì)軟土地區(qū)的建筑物，都是在滿足強(qiáng)度要求的條件下以沉降進(jìn)行控制的，應(yīng)采用以下設(shè)計(jì)思路：根據(jù)地層結(jié)構(gòu)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行沉降計(jì)算，由建筑物對變形的要求確定加固深度，即選擇施工樁長；根據(jù)土質(zhì)條件、固化劑摻量、室內(nèi)配比試驗(yàn)資料和現(xiàn)場工程經(jīng)驗(yàn)選擇樁身強(qiáng)度和水泥摻入量及有關(guān)施工參數(shù)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)水泥摻入比為12%右時(shí)，樁身強(qiáng)度一般可達(dá)1.01.5MPa; 根據(jù)樁身強(qiáng)度的大小及樁的斷面尺寸，由（4.2.4-16）式計(jì)算單樁承載力； 根據(jù)單樁承載力及土質(zhì)條件，由（4.2.4-15）式計(jì)算有效樁長；

26、根據(jù)單樁承載力、有效樁長和上部結(jié)構(gòu)要求達(dá)到的復(fù)合地基承載力，由（4.2.4-18）式計(jì)算樁土面積置換率； 根據(jù)樁土面積置換率和基礎(chǔ)型式進(jìn)行布樁，樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布置。5、施工工藝水泥土攪拌法施工現(xiàn)場事先應(yīng)予以平整，必須清除地上和地下的障礙物。遇有明浜、池塘及洼地時(shí)應(yīng)抽水和清淤，回填粘性土料并予以壓實(shí)，不得回填雜填土或生活垃圾。水泥土攪拌樁施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝性試樁，數(shù)量不得少于2根。當(dāng)樁周為成層土?xí)r，應(yīng)對相對軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量。攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升速度應(yīng)相互匹配，以確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點(diǎn)均能經(jīng)過20次以上的攪拌。豎

27、向承載攪拌樁施工時(shí)，停漿（灰）面應(yīng)高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高300500mm。在開挖基坑時(shí)，應(yīng)將攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直偏差不得超過1%;樁位的偏差不得大于50mm；成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計(jì)值。水泥土攪拌法施工步驟由于濕法和干法的施工設(shè)備不同而略有差異。其主要步驟應(yīng)為： 攪拌機(jī)械就位、調(diào)平； 預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)加固深度； 邊噴漿（粉）、邊攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面； 重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)加固深度； 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，噴漿（粉）或僅攪拌提升直至預(yù)定的停漿（灰）面； 關(guān)閉攪拌機(jī)械。在預(yù)（復(fù)）攪下沉?xí)r，也可采用噴漿（粉）的施工工藝，但必須確

28、保全樁長上下至少再重復(fù)攪拌一次。（1）水泥漿攪拌法施工注意事項(xiàng)：1）現(xiàn)場場地應(yīng)予平整，必須清除地上和地下一切障礙物。明浜、暗塘及場地低洼時(shí)應(yīng)抽水和清淤，分層夯實(shí)回填粘性土料，不得回填雜填土或生活垃圾。開機(jī)前必須調(diào)試，檢查樁機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和輸漿管暢通情況。2）根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，水泥土攪拌法在施工到頂端0.30.5m范圍時(shí)，因上覆壓力較小，攪拌質(zhì)量較差。因此，其場地整平標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)確定的基底標(biāo)高再高出0.30.5m,樁制作時(shí)仍施工到地面，待開挖基坑時(shí)，再將上部0.30.5m的樁身質(zhì)量較差的樁段挖去。而對于基礎(chǔ)埋深較大時(shí)，取下限；反之，則取上限。3）攪拌樁垂直度偏差不得超過1%樁位布置偏差不得大于50mm樁

29、徑偏差不得大于4%4）施工前應(yīng)確定攪拌機(jī)械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和起吊設(shè)備提升速度等施工參數(shù)；并根據(jù)設(shè)計(jì)要求通過成樁試驗(yàn)，確定攪拌樁的配比等各項(xiàng)參數(shù)和施工工藝。宜用流量泵控制輸漿速度，使注漿泵出口壓力保持在0.40.6MPa,并應(yīng)使攪拌提升速度與輸漿速度同步。5）制備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)。拌制漿液的罐數(shù)、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時(shí)間等應(yīng)有專人記錄。6）為保證樁端施工質(zhì)量，當(dāng)漿液達(dá)到出漿口后，應(yīng)噴漿座底30s,使?jié){液完全到達(dá)樁端。特別是設(shè)計(jì)中考慮樁端承載力時(shí)，該點(diǎn)尤為重要。7）預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水，當(dāng)遇到較硬土層下沉太慢時(shí)，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水

30、成樁對樁身強(qiáng)度的影響。8）可通過復(fù)噴的方法達(dá)到樁身強(qiáng)度為變參數(shù)的目的。攪拌次數(shù)以1次噴漿2次攪拌或2次噴漿3次攪拌為宜，且最后1次提升攪拌宜采用慢速提升。當(dāng)噴漿口到達(dá)樁頂標(biāo)高時(shí)，宜停止提升，攪拌數(shù)秒，以保證樁頭的均勻密實(shí)。9）施工時(shí)因故停漿，宜將攪拌機(jī)下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m,待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿提升。若停機(jī)超過3h,為防止?jié){液硬結(jié)堵管，宜先拆卸輸漿管路，妥為清洗。10）壁狀加固時(shí)，樁與樁的搭接時(shí)間不應(yīng)大于24h,如因特殊原因超過上述時(shí)間，應(yīng)對最后一根樁先進(jìn)行空鉆留出棒頭以待下一批樁搭接，如間歇時(shí)間太長（如停電等），與第二根無法搭接；應(yīng)在設(shè)計(jì)和建設(shè)單位認(rèn)可后，采取局部補(bǔ)樁或注漿措施。11）攪拌機(jī)

31、凝漿提升的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的要求，應(yīng)有專人記錄攪拌機(jī)每米下沉和提升的時(shí)間。深度記錄誤差不得大于100mm時(shí)間記錄誤差不得大于5s。12）根據(jù)現(xiàn)場實(shí)踐表明，當(dāng)水泥土攪拌樁作為承重樁進(jìn)行基坑開挖時(shí)，樁頂和樁身已有一定的強(qiáng)度，若用機(jī)械開挖基坑，往往容易碰撞損壞樁頂，因此基底標(biāo)高以上0.3m宜采用人工開挖，以保護(hù)樁頭質(zhì)量。這點(diǎn)對保證處理效果尤為重要，應(yīng)引起足夠的重視。（2）粉體噴射攪拌法施工中須注意的事項(xiàng)：1）噴粉施工前應(yīng)仔細(xì)檢查攪拌機(jī)械、供粉泵、送氣（粉）管路、接頭和閥門的密封性、可靠性。送氣（粉）管路的長度不宜大于60m。2）噴粉施工機(jī)械必須配置經(jīng)國家計(jì)量部門確認(rèn)的具有能瞬時(shí)檢測并記錄出粉量的粉體計(jì)量裝置及攪拌深度自動(dòng)記錄儀。3）攪拌頭每旋轉(zhuǎn)一周，其提升高度不得超過16mm。4）施工機(jī)械、電氣設(shè)備、儀表儀器及機(jī)具等，在確認(rèn)完好后方準(zhǔn)使用。5）在建筑物舊址或回填地區(qū)施工時(shí)，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行樁位探測，并清除己探明的障礙物。6）樁體施工中，若發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)不正常的振動(dòng)、晃動(dòng)、傾斜、移位等現(xiàn)象，應(yīng)立即停鉆檢查。必要時(shí)應(yīng)提鉆重打。7）施工中應(yīng)隨時(shí)注意噴粉機(jī)、空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；壓力表的顯示變化；送灰情況。當(dāng)送灰過程中出現(xiàn)壓力連續(xù)上升，發(fā)送