水泥土攪拌樁在珠海地區(qū)加固軟土地基中的應用

孔德麗

珠海水務集團有限公司 廣東珠海 519000

摘要：本文以珠海市斗門區(qū)東福路道路軟基處理為例，介紹水泥土攪拌樁在加固軟土地基工程中的應用及要求，研究水泥土攪拌樁復合地基承載力的計算。

關鍵詞：水泥土攪拌樁；軟土；復合地基；承載力計算

1、前言

珠海位于我國的南部沿海地區(qū)，廣泛存在淤泥、淤泥質土、填土等軟土地基。對于軟土地基，可采用機械壓實、堆載預壓、真空預壓、換填墊層或復合地基等方法。水泥土攪拌樁復合地基是加固軟土地基的方法之一。水泥土攪拌樁施工簡單方便、造價較低、加固軟土地基厚度較大等優(yōu)點，在珠海地區(qū)廣泛應用。

本文以珠海市斗門區(qū)東福路道路軟基處理為例，介紹水泥土攪拌樁在加固軟土地基工程中的應用及要求，研究水泥土攪拌樁復合地基承載力的計算。

2、工程地質

擬進行道路軟基處理場地位于珠海市斗門區(qū)新青科技工業(yè)園東福路沿線，項目總長約400米。東福路地貌為濱海平原地貌。地形均較平坦，現(xiàn)狀為已建成市政道路，地面標高一般為2.50～2.90m（高程采用1956年黃海高程系，下同）。

本次勘探揭露巖土層自上而下為：素填土、淤泥、礫砂、礫質粘性土。

1）素填土（層號①）：褐黃、褐紅、土灰、土灰黃色，頂部20cm普遍為砼路面，其下主要為花崗巖風化土堆填而成，個別鉆孔底部偶含碎塊石。濕，稍壓實。該層于東福路道路沿線分布普遍，勘察各鉆孔均有見及，厚度3.60～4.70m。層底標高為-0.94～-2.19m。

2）淤泥（層號②）：灰黑色，具腐臭味，質較純，偶含貝殼碎屑，含少量粉細砂，底部局部相變?yōu)橛倌噘|土，干強度及韌性中等，無搖震反應，飽和，流塑。該層于東福路道路沿線分布較普遍，揭露厚度16.50～19.40m。層底標高為-17.29～-20.54m。

3）礫砂（層號③）：灰黑、深灰、灰黃、灰白、土灰黃色，組分為石英砂，少量粘粒膠結，次棱角狀，分選性一般，飽和，稍密。該層于東福路道路沿線不連續(xù)分布，部分鉆孔未揭露至，厚度也未揭穿，揭露厚度1.40～2.40m。層頂標高為-17.79～-20.54m。

4）礫質粘性土（層號④）：褐黃、褐紅、灰白、淺灰綠、土黃色，為花崗巖風化殘積土，組分為粘性土及石英砂礫，礫砂含量約15～25%，巖芯泥柱狀，很濕，可塑～硬塑。該層于東福路道路沿線不連續(xù)分布，部分鉆孔未揭露至，厚度也未揭穿，揭露厚度1.50～2.30m。層頂標高為-17.29～-18.14m。

根據東福路地質勘察報告，本次設計參考鉆孔為東福路ZKDF5、ZKDF6、ZKDF7、ZKDF8、ZKDF9和新青七路鉆孔ZK33，以ZKDF8為例，各巖層參數如下。

ZKDF8巖層參數

巖土名稱及層號 巖土狀態(tài) 含水率w（%） 孔隙比e 重度γ（KN/m3） 直剪快剪 壓縮模量Es

（MPa） 地基承載力

基本容許值

fa0（KPa）

粘聚力c

（KPa） 內摩擦角

φ（°）

素填土① 稍壓實 — — 18.0 14.0 12.0 3.00 100

淤泥② 流塑 63.1 1.698 15.7 4.1 2.3 1.71 40

礫砂③ 稍密 13.7 0.489 19.9 — 28.4 12.42 160

本工程需要處理的軟土地基為素填土、淤泥。綜合考慮地質條件、施工工期、工程造價、周邊建筑等因素，對道路采用D800水泥土攪拌樁復合地基進行處理。

以ZKDF8為例，孔口高程2.66m，地下水位標高為1.56m，樁頂標高1.40m。水泥土攪拌樁位于人工填土①層的標高約為1.4m～-1.14m，厚度為2.54m，水泥土攪拌樁位于淤泥②層的標高約為-1.14～-20.54m，厚度為19.4m，水泥土攪拌樁位于礫砂③層的標高約為-20.54～-21.54m，厚度為1.0m；水泥土攪拌樁總實樁長22.94m。

3、水泥土攪拌樁要求

1）水泥土攪拌樁固化材料宜選用強度等級為42.5級的普通硅酸鹽水泥。水泥漿液水灰比應根據本工程地質情況通過試驗確定，宜為0.45～0.55。采用"四攪四噴"施工方法，提升速度不得大于0.5m/min，以保證樁身的均勻性。

2）采用單頭攪拌樁，樁徑D800mm。

3）水泥土攪拌樁的固化劑摻入量應從現(xiàn)場取土根據設計要求的立方體抗壓強度進行試配確定，一般應控制在13%～18%左右。

4）水泥土攪拌樁無側限抗壓強度≥0.6Mpa，可摻入外加劑。

5）水泥土攪拌樁施工時，停漿（灰）面應高于樁頂設計標高500mm。

6）水泥土攪拌樁施工完成后，經檢測合格后方可進行下一步施工。

7）施工前，應進行室內配合比試驗，針對現(xiàn)場擬處理地基土層的性質，選擇合適的固化劑、外摻劑及其摻量，為施工提供不同齡期、不同配比的強度參數。對豎向承載的水泥土強度宜取90d齡期試塊的立方體抗壓強度平均值。

8）工程樁正式施工前應進行試樁（各種樁試驗樁數量均不小于3根），以確定現(xiàn)場地質條件下的成樁工藝及各項操作技術參數。

9）施工中，應保持攪拌樁機底盤的水平和導向架的豎直，樁位允許偏差50mm，垂直度允許偏差1%，樁徑允許偏差2%，成樁直徑和樁長不得小于設計值。

10）水泥土攪拌樁的施工質量檢驗方法：

①成樁3d內，采用輕型動力觸探（N10）檢查上部樁身的均勻性，檢驗數量為施工總樁數的1%，且不少于3根；

②成樁7d后，采用淺部開挖樁頭進行檢查，開挖深度宜超過停漿（灰）面下0.5m，檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑，檢查數量不少于總樁數的5%。

③靜荷載試驗宜在成樁28d后進行。水泥土攪拌樁復合地基承載力試驗應采用復合地基靜荷載試驗和單樁靜荷載試驗，驗收檢驗數量不少于總樁數的1%，復合地基靜荷載試驗數量不少于3臺。

4、水泥土攪拌樁復合地基設計