论水泥土搅拌桩复合地基在土木工程的应用

论水泥土搅拌桩复合地基在土木工程的应用

【摘要】近些年，随着建筑工程的不断发展，水泥土搅拌桩复合地基技术也得到快速的发展，本文比较浅显的讲述了水泥土搅拌桩复合地基的相关概念，发展趋势，以及存在的问题和如何运用，证明了水泥土搅拌桩复合地基技术是一项科学、有效的技术方法。

【关键字】水泥土 ；搅拌桩； 复合地基

Abstract In recent years, with the continuous development of construction projects, soil cement mixing pile composite foundation technology has also been rapid development, this article describes the relatively plain soil cement mixing pile composite foundation concept, development trends, as well as existingproblems and how to use soil cement mixing pile composite foundation technology is a science, technology.Composite foundation of the.

[keyword] cement soils; mixing pile;

中途分类号：TU7

一、 前言

随着我国经济的不断发展，我国的工业布局和城市的规划，将不可避免的向地基较差的场地发展，在软土地上的建筑也将越来越多。水泥土搅拌桩用来加固软土地基的技术就被人们广泛运用。水泥土搅拌桩是以水泥做固化剂，经过一些特殊机械操作，把软土和水泥进行强制搅拌，通过水泥和软土进行物理、化学反应，将软土硬结成有一定强度和稳定性的优质地基。水泥土搅拌桩技术的运用能最大限度的运用原土，从而方便施工，有效的加固软土，节省建设费用。

二、地基处理

（一）概念。地基是用来承托建筑的基础的一个小范围场所。建筑基础如果直接建造在没有经过加固的天然土层上，我们把它叫做天然地基。如果天然地基软弱，不能满足建筑的承载、变形和地质要求，而对这种不良的地基补强加固过程，我们就叫做地基处理。

（二）方法和使用范围。地基的处理方法有很多，若以时间划分可分为临时和永久处理；以深度分可分为浅层和深层处理；以处理方式分可分为物理和化学处理等等。

三、复合地基技术

（一）复合地基概念。

复合地基一般情况是由两种不同刚度的材料组成，从而在相对刚性的基础上共同分担荷载并且协调变形。研究的方法主要是在众多的根桩加固的地基里，从中选取一个桩和影响桩周围组成的单元体为研究对象。

（二）复合地基特点。

1、工艺简单。目前复合地基的施工工艺已经比较成熟，各项技术指标也容易控制。深层搅拌桩也能够一次性完成成孔和成桩，施工的速度更快，工期更短。

2、施工方便。施工的使用机械都是常用的建筑机械。购买、使用、操作更方便。

3、造价低廉。复合地基能够充分发挥出桩间土的承载力，从而减少用桩的数量，减少或不使用昂贵的钢材，降低建筑三材使用量。就地取材，节约成本，有利于环保。

4、使用范围广。复合地基的广泛使用能够大大的提高地基的承载力，减少沉降。在大型工程、高层建筑或超工程建筑业能得到充分的应用。

（三）发展进程。

复合地基的含义经过了一个漫长的发展认识过程。由最初的在天然气的地基中设置一些碎石桩和水泥土桩开始。接着复合地基的概念又从是散体材料的复合地基发展到粘接材料桩的复合地基。随着各类低强度的混泥土的复合地基应用，粘接材料桩又被分成了柔性桩与刚性桩，从而就又了柔性复地基与刚性复合地基。随着土工合成材料的发展，又出现了“水平向增强复合地基”这个概念。从此，双向复合地基开始发展起来。

复合地基是一种充分的利用增强体与天然地基一起承担荷载的技术，因而更经济。近些年，随着建筑业的不断发展，复合地基的研究与探索也不断得到重视，复合地基也成为了一种较为常用的地基的基础形式。复合地基技术在房屋建设，公路、铁路、机场、堤坝等工程都得到了广泛的应用。

（四）发展趋势。

结合国外的一些发展经验，我国在复合地基技术的运用上，要结合自己的国情，经过自己的研究和探索，找出一条适应我国经济社会发展的新技术。

1、重视对复合地基设计的计算理论研究。

依据工程的不同性质与特点，提供复合地基工作的计算参数，并加强设计计算理论的相关研究。比如承载力和承降计算法；复合地基荷载的传递机理；优化设计理论等等。

2、完善现有的复合地基技术，继续开发复合地基的新技术。

与时俱进，结合实际进行复合地技术的改革创新，对相应的机械设备进行升级改造，努力提高工作效率。根据地基的基本特性，以及建筑物的类型和荷载，尽可能的采用工业废料及地方材料以形成低成本而高质量的新兴技术。

3、进一步扩大计算机技术的运用。

复合地基数值的计算分析使计算机技术和数值方法及地基基础理论相结合。要发挥计算机技术在复合地基中的作用，不断提高设计水平与效率，从而相当精确的计算出复合地基它的承载能力。

四、水泥土搅拌桩复合地基

水泥土搅拌桩复合地基因为其工期短，污染少，经济效益好等优点，成为国内外广泛采用的地基处理技术。

（一）概念。

水泥土搅拌法依据施工技术的不同，一般分为“浆液喷射法”以及“粉体喷射法”。水泥土搅拌法主要是用水泥为固化剂，运用深层搅拌机械，把软土与固化剂强制搅拌，从而发生物理和化学反应，把软土硬结成有一定强度和稳定性的优质地基。以此提高地基承载能力，方便施工。

（二）发展情况。

国外从“二战”后就逐渐开始对水泥土搅拌法的研究与应用。经过了几十年的发展，也取得了一些成果。我国是从1977年开始对水泥土搅拌法进行研究的，随着经济和建筑行业的不断发展，水泥土搅拌法技术也逐步得到应用和推广。

水泥土搅拌法的应用主要有这些：铁路、公路的地基加固；加入钢筋作为结构挡墙；堤坝和地下水位作业的隔水作用。

（三）存在的问题。

我国对水泥土搅拌技术的研究不过20年的历史，但正式应用却不到10年时间，虽然这项技术得到建筑行业的普遍认可，然而还是存在很多问题，导致了不少工程事故，给我们造成了惨重的教训，因此，需要我们不断深思，找出问题的根源。

1、水泥土搅拌搅拌桩经常被应用在建筑物的地基和高速公路的地基加固工程上，然而毕竟技术还不成熟，最后的建造也会有差异。

2、缺乏对水泥土搅拌桩技术的有效检测，难以科学有效的对施工质量进行检测。

3、地基处理的主要目的是提高地基的承载量以及减少压缩层沉降量。对沉降量的合理估算，对地基加固方案的设计来说是一个重要的依据。沉降量的正确估算，沉降计算方法的合理选择，对工程建设具有重要的实际意义。

五、水泥土搅拌桩复合地基在土木工程的应用

（一）勘察要求。

水泥土搅拌桩复合地基在他们工程中运用的时候，除了一般的地质勘察以外，还要注意：填土层的组成，土的含量和有机质的含量。

（二）水泥土搅拌桩设计。

1、布桩形式和加固范围。

搅拌桩的布桩形式在一定程度上对加固的效果产生很大的影响。依照拟建工程的地质条件，荷载要求以及深层搅拌法的技术和设备，搅拌桩主要采用“柱状”、“壁桩”、“格栅状”和“块状”四种布桩的形式。

（1）柱状。主要用于加固区的表面及桩端土质比较好的局部饱和的软土区；深厚的饱和软土区。

（2）壁状和格栅状。主要是用于深基坑开挖的时候，用于软土边坡的互围，防止边坡坍塌与岸壁滑动等现象。用于深厚的软土层以及分布不均匀的土层，能够提高整体的刚度，以增强抵御不均匀沉降的能力。

（3）块状。主要用在上部结构荷载的面积大，以及不均匀沉降要求比较严格的构建物地基处理；软土区开挖深基坑防止封底与坑底隆起时也运用这个方法。要注意的是布桩要考虑到群桩效应的作用，桩距不要太小。

（三）、常见问题。

粉喷桩和水泥深层搅拌桩施工过程中常常会出现沉桩和翻灰、翻浆、复搅不均匀等现象，会影响桩体质量、软土地基处理等情况。因此，就格外需要了解软土特性，严格施工技术，科学处理。

加强对搅拌桩施工质量的控制和检测，对施工前，施工中，施工后层层加强对质量的监控力度。

（四）意义

水泥土搅拌桩复合地基技术在土木工程中的运用，具有重要的意义。能够快速的处理软基，是减少工后沉降最理想的方法，对于缩短工期，减少资本投入具有重大意义。对环境和生态保护，同样具有巨大的意义。

六、结语

本文针对水泥土搅拌桩复合地基技术的广泛运用和技术发展进行了一些探讨，由于作者水平有限，加上问题本身的复杂性，并未过多的深入。但是，水泥土搅拌桩复合地基技术还有很多问题，这就需要我们继续去发现和探索，进一步的推动和完善它，为土木工程建设，为社会经济发展服务。

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