高压旋喷桩和水泥土搅拌桩在地基处理中研究对比

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1、高压旋喷桩和水泥土搅拌桩在地基处理中研究对比　　摘要：随着社会的发展与进步，重视高压旋喷桩与水泥土搅拌桩在地基处理中的分析对比对于现实生活中具有重要的意义。本文主要介绍高压旋喷桩与水泥土搅拌桩在地基处理中的分析对比的有关内容。关键词高压旋喷桩；水泥土搅拌桩；原理；施工；工艺；中图分类号：TQ172文献标识码：A文章编号：引言在化工企业的消防水池及循环水池的建设中针对软弱地层区域和一些回填方区域，为了消除原地面地基承载力的局限性，防止地面的不均匀沉降，往往在水池底板基础下部采取水泥搅拌法和高压喷射注浆

2、法加以处理，虽然二者同属于软弱地基的化学加固方法，但在工作原理、施工工艺及机械组合、水泥固结体的强度、单桩承载力、最佳水灰比、应用范围等都有不同之处，许多施工人员和监理人员容易产生混淆、偏差是因为水泥搅拌喷浆和高压喷射注浆的操作过程和质量检验上较为类似。一、两类桩的工作原理（1）水泥搅拌法（桩）7是利用水泥等材料作为固化剂，通过搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基

3、强度和增大变形模量。水泥搅拌法分为粉喷法和浆喷法两类，浆喷法较适用于天然含水量小于30%的软弱土层，如杂填土、粉粒含量高的粉土和砂土；粉喷法较适用于天然含水量大于50%、塑性指数大于10的软土地质，如淤泥质土、粉土和含水量高的粘性土。从搅拌效果看，相对于同样的搅拌时间，粉喷法比浆喷法得到的强度高，强度离散性小；但浆喷法施工简单、施工质量容易控制，特别是固化剂的计量方法上，水泥浆比水泥粉更容易计量。（2）高压喷射注浆法是利用带有注浆管的钻机钻至土层的预定位置，以20MPa左右的高压将加固浆液从喷嘴喷射

4、出冲击土层，土层中土粒在高压浆流的冲击力、离心力、重力等作用下，与浆液搅拌混合，浆液凝固后，便在土中形成一个凝固的柱体。另外，喷入一定含量的水泥浆，挤压桩周围土质，起到挤密作用。高压喷射注浆一般有旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种喷射型式，最常应用的就是旋转喷射，也就是旋喷桩。不少施工人员把旋喷桩和水泥搅拌桩（湿喷法）确认为一个概念的两种说法并且在施工中按相同技术指标要求是错误的。二、两类桩的施工工艺和成桩机械7（1）粉喷桩的施工程序为：钻机定位→钻杆下沉钻进→上提喷粉强制搅拌→复拌→提杆出孔→钻机移

5、位。主要配套机械由主钻机、空压机、储灰罐和发电设备组成，目前常用的机型有日产DJM型系列和国产的GPP型系列。（2）水泥浆搅拌桩的施工程序为：钻机定位→预搅下沉→制备水泥浆→提升喷浆搅拌→重复上、下搅拌→清洗→移位。主要配套机械由主钻机、压浆泵、集料斗、灰浆搅拌机和发电设备组成，常用的机型有国产的SJB-1、GZB-600、DJB-14D型系列。（3）高压喷射注浆旋喷桩(以下简称旋喷桩)的施工程序为：钻机定位→钻孔→插管（单管旋喷钻孔和插管合二为一）→喷浆→冲洗→移位。主要配套机械（单管法）由主钻机

6、、高压泥浆泵、水泥浆搅拌机、注浆管、高压胶管和发电设备组成，目前最常用的单管机型有国产76型系列。三、两类桩的强度和承载力（1）通过对软弱地基实施水泥搅拌桩或旋喷桩的加固办法，可以使复合地基承载力增大，复合地基承载力的提高是由单桩承载力和桩的分布密度决定的，单桩承载力取决于桩体强度和地基土对桩的承载力。水泥搅拌桩和旋喷桩的外界破坏形式是相似的，即桩身破坏和桩—土体系破坏，两种破坏起关键作用的是水泥含量，水泥含量5%~15%时，单桩承载力由桩的强度决定，水泥含量725%以上时，单桩承载力由桩的侧向摩擦

7、力和桩尖反力决定。（2）影响水泥搅拌桩强度的指标有水泥掺入比、外掺剂、水泥标号，另外土中含水量及有机质含量、温度环境也对强度的形成和大小有一定影响。其中水泥掺入比宜为7%~15%，加固强度标准值宜取试块90天，一般强度可达到0.3~.3MPa。（3）影响旋喷桩强度的指标有土质、喷射材料及水灰比、注浆管的类型和提升速度、单位时间的注浆量等，由于旋喷桩是高压喷浆（20MPa以上）形成的固结体，室内试验很难完成，加固强度一般按28天龄期的桩身试块的无侧限抗压强度来确定。水灰比为1∶1～1.5∶1，固结体2

8、8D抗压强度可达1.0~20MPa。四、两类桩在地基处理中的分析对比旋喷桩：系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头，以高速水平喷入土体，借助液体的冲击力切削土层，同时钻杆一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速（15～370cm/min）徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合凝固，形成具有一定强度(0.5～8.0MPa）的圆柱固结体(即旋喷桩),从而使地基得到加固。旋喷桩的特点是：可提高地基的抗剪强度；能利用小直径钻孔旋喷成比孔大8～10倍的大直径固结体，