專利名稱：用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法及所成樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地基處理方法，尤其是一種用于地基加固的預(yù)拌灌注水 泥土樁的施工方法及所成樁。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，水泥土攪拌樁是采用深層攪拌機(jī)邊鉆進(jìn)邊攪拌邊往地基中 噴射純水泥漿漿液，在地基深處就地將地基土固化成具有足夠強(qiáng)度、變形模 量和穩(wěn)定性的水泥土，從而達(dá)到地基加固的目的。但其成樁質(zhì)量不易控制以 及樁體強(qiáng)度低，且機(jī)械無法穿透地層中的硬夾層，從而限制了其應(yīng)用的范圍。
研究表明影響水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量的因素有多種，主要為以下幾個方面
1、 水泥漿與地基土攪拌的均勻程度攪拌的越均勻成樁質(zhì)量越好，強(qiáng)度 越高，反之則較差。
2、 地基土含水量較大時，成樁后水泥土的強(qiáng)度較低。
3、 地下水的腐蝕性等級越高，成樁后水泥土的強(qiáng)度越低。
4、 地基土中的有機(jī)物含量越大，成樁后水泥土的強(qiáng)度越低。
5、 地基土的Ip越大，即粘粒含量越高，成樁后水泥土的強(qiáng)度越低。
如在天津?yàn)I海開發(fā)區(qū)淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層中，在水泥摻量20%的情況 下，28天水泥土強(qiáng)度一般為0. 75 ~ 1. 0MPa,最低為0. 3 MPa,而且還有不少 基本不成樁的事例。而在塑性指數(shù)相對較低的砂黏土和粘砂土地層中，采用 相同水泥摻量的水泥土強(qiáng)度可達(dá)1.2~1.3MPa,成樁質(zhì)量也比較容易保證。 因此在天津?yàn)I海開發(fā)區(qū)淤泥質(zhì)黏土和淤泥地層中，水泥土攪拌樁設(shè)計(jì)中一般 釆用較低的強(qiáng)度指標(biāo)，從而造成置換率加大，增加了工程費(fèi)用。
新建廣珠鐵路工程，地貌為海相堆積平原，表層人工填筑土，灰黃色、 潮濕、松散，主要由黏性土及砂質(zhì)組成，含少量植物根莖，分布于塘埂，厚 2. 0-3. 0nh^i^。以下為淤泥灰黑色、飽和、呈流朔狀，主要由黏土組成，局部含少量貝殼碎片及腐殖物，黏性強(qiáng)，力學(xué)性能極差，平均含水量高達(dá)60% 以上，分布于塘埂底下，厚8. 55 10. 0m。采用常規(guī)攪拌樁除表層3-4米范圍 內(nèi)成樁外，以下基本不成樁，且成樁部分強(qiáng)度極低。
基深處就地將地基土固化， 一般用于軟土地基處理，存在成樁質(zhì)量不易控制 以及樁體強(qiáng)度低的問題。而灌注樁采用砼為灌注材料，對于地基強(qiáng)度要求不 是太高地方，成本太高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種控制成樁質(zhì)量，提高樁體強(qiáng)度 的用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法及所成樁。
為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種用于地基加固的預(yù) 拌灌注水泥土樁的施工方法，將包括水泥、土的樁體材料加入攪拌才幾中，并 加入水和泵送劑預(yù)攪拌均勻后，采用長螺旋機(jī)泵送灌注成樁。
所述樁體材料各組分質(zhì)量份數(shù)配比如下水泥15 ~ 20份，水50 ~ 85份， 土 100份。
所述樁體材料還包括砂10 ~ 15份。
所述樁體材料還包括砂、中石子、小石子，各組分質(zhì)量份數(shù)配比如下 水泥85~ 254份，水179~ 203份，土100份，石少559 ~ 689份，小石子414~ 466份，中石子276 311份。
一種上述方法的預(yù)拌灌注水泥土樁，所述樁是由包括水泥、土的樁體材 料預(yù)攪拌均勻后釆用長螺旋機(jī)泵送灌注而成。
所述樁體材料各組份質(zhì)量份數(shù)配比如下水泥15 ~ 20份，水50 ~ 85份， 土 100份。
所述樁體材料還包括砂10 ~ 15份。
所述樁體材料還包括砂、中石子、小石子，各組分質(zhì)量份數(shù)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。
4采用本發(fā)明預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法的有益效果是
1. 拌合用土質(zhì)較差時，摻入一定量的砂、小石子、中石子。增加土中的 粗顆粒含量，降低土的塑性指數(shù)，用物理改良的方法改變土的性質(zhì)。
2. 水泥土采用強(qiáng)制攪拌機(jī)預(yù)拌合，保證了水泥土攪拌的均勻性。
3. 有效地控制了水膠比，最大限度地發(fā)揮了水泥土應(yīng)有的強(qiáng)度。
4. 可選擇拌合用土的性質(zhì)，避免了有腐蝕性地下水以及土中有機(jī)物對水 泥土強(qiáng)度的影響。
5. 采用長螺旋機(jī)灌注施工，穿透地層的能力強(qiáng)，且能充分利用長螺旋法 施工產(chǎn)生的返土，保護(hù)環(huán)境節(jié)約投資。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
本發(fā)明用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法，將包括水泥、土 的樁體材料加入攪拌;f幾中，并加入水和泵送劑預(yù)攪拌均勻后，采用長螺旋才幾 泵送灌注成樁。
所述樁體材料各組分質(zhì)量份數(shù)配比如下水泥15 ~ 20份，水50 ~ 85份， 土 100份。
所述樁體材料還包括砂10 ~ 15份。
所述樁體材料還包括砂、中石子、小石子，各組分質(zhì)量份數(shù)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。
一種上述方法的預(yù)拌灌注水泥土樁，所述樁是由包括水泥、土的樁體材 料預(yù)攪拌均勻后采用長螺旋機(jī)泵送灌注而成。
所述樁體材料各組份質(zhì)量份數(shù)配比如下水泥15 ~ 20份，水50 ~ 85份， 土 100份。
所述樁體材料還包括砂10 ~ 15份。
所述樁體材料還包括砂、中石子、小石子，各組分質(zhì)量份數(shù)配比如下 水泥85 - 254份，水179 203份，土100份，砂559 ~689份，小石子414~
5466份，中石子276 ~311份。 實(shí)施例1
天津臨港工業(yè)區(qū)堿廠工程，地層為表層為人工素填土褐色，松散，粘性 土為主，夾少量雜質(zhì)，厚2.2米；下為粉質(zhì)粘土灰褐色；軟~流塑，土質(zhì) 不均勻，夾淤泥質(zhì)粘土薄層，厚3.3米；淤泥質(zhì)粘土厚4. 5米，灰色，流塑， 土質(zhì)不均勻，頂夾少量淤泥，局部夾淤泥質(zhì)4分質(zhì)粘土；淤泥質(zhì)粘土和粘土 5 米厚灰褐色，流塑，土質(zhì)不均勻；粘土，厚4.2米，灰色，軟塑，土質(zhì)不均 勻。采用常規(guī)攪拌樁水泥摻量為20%的礦渣水泥純水泥漿，樁長15m，成樁后 28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平均值僅為0.8 5MPa。而釆用本發(fā)明的 預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法，各組份質(zhì)量配比為土 100，水50，水泥18， 砂15的預(yù)拌灌注水泥土樁，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平均 值為4.2 MPa，強(qiáng)度增加了 3倍以上；如果采用各組份質(zhì)量配比為土 100， 水190，水泥100，砂660,小石子420,中石子290的預(yù)拌灌注水泥土樁， 成樁后28天經(jīng)抽芯;險(xiǎn)測，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的平均值達(dá)到了 8. lMPa。
實(shí)施例2:新建廣珠鐵路工程，地貌為海相堆積平原，表層人工填筑土， 灰黃色、潮濕、松散，主要由黏性土及砂質(zhì)組成，含少量植物根莖，分布于 塘埂，厚2.0-3.0m。以下為淤泥灰黑色、飽和、呈流朔狀，主要由黏土組 成，局部含少量貝殼碎片及腐殖物，黏性強(qiáng)，力學(xué)性能極差，分布于塘埂底 下，厚8. 55 10. 0m。地基采用預(yù)拌灌注水泥土樁加固，各組份質(zhì)量配比為 土 100，水50，水泥20，砂15的，成樁后28天經(jīng)抽芯檢測，無側(cè)限抗壓強(qiáng) 度的平均值為5. 5 MPa。
綜上所述，常規(guī)的水泥土攪拌樁采用深層攪拌機(jī)邊鉆進(jìn)邊攪拌邊往地基 中噴射純水泥漿漿液，在地基深處就地將地基土固化成具有足夠強(qiáng)度、變形 模量和穩(wěn)定性的水泥土，從而達(dá)到地基加固的目的。但其成樁質(zhì)量不易控制， 且樁體強(qiáng)度較低，同時機(jī)械無法穿透地層中的硬夾層，從而限制了其應(yīng)用的范 圍。地基土質(zhì)、含水量的大小、有機(jī)物含量、水泥摻量、攪拌的均勻性、地 下水的腐蝕性等都是影響水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量的因素，有效解決影響水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量全部因素的最好辦法是預(yù)拌灌注水泥土樁，即先把水泥、 土、砂等加水用強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌均勻后，采用長螺旋泵壓法施工，通過改良 土質(zhì)，控制其它影響因素，徹底改變水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量不易控制以及樁
體強(qiáng)度低的問題，與常規(guī)的水泥土攪拌樁相比樁體強(qiáng)度可提高3~5倍以上， 可代替CFG樁用于沉降控制嚴(yán)格的工程中。
本發(fā)明徹底解決影響水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量全部因素，即地基土質(zhì)、含 水量的大小、有機(jī)物含量、水泥摻量、攪拌的均勻性、地下水的腐蝕性等， 改變水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量不易控制以及樁體強(qiáng)度低的問題。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法，其特征在于，將包括水泥、土的樁體材料加入攪拌機(jī)中，并加入水和泵送劑預(yù)攪拌均勻后，采用長螺旋機(jī)泵送灌注成樁。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法，其特征在于，所述樁體材料各組分質(zhì)量份數(shù)配比如下水泥15 ~ 20份，水50 ~85份，土 100份。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法，其特征在于，所述樁體材料還包括砂10 ~ 15份。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法，其特征在于，所述樁體材料還包括砂、中石子、小石子，各組分質(zhì)量份數(shù)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、 一種如權(quán)利要求1所述方法的預(yù)拌灌注水泥土樁，其特征在于，所述樁是由包括水泥、土的樁體材料預(yù)攪拌均勻后采用長螺旋機(jī)泵送灌注而成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)拌灌注水泥土樁，其特征在于，所述樁體材料各組份質(zhì)量份數(shù)配比如下水泥15 ~ 20份，水50 ~ 85份，土 100份。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的預(yù)拌灌注水泥土樁，其特征在于，所述樁體材料還包括砂10-15份。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)拌灌注水泥土樁，其特征在于，所述樁體材料還包括砂、中石子、小石子，各組分質(zhì)量份數(shù)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。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于地基加固的預(yù)拌灌注水泥土樁的施工方法及所成樁，先把水泥、土、砂等加水用強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌均勻后，采用長螺旋管內(nèi)泵壓法施工，通過保證攪拌的均勻性、控制水膠比、改良土質(zhì)、增加有效處理深度等，徹底改變常規(guī)水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量不易控制、樁體強(qiáng)度低以及成樁深度有限的問題，與常規(guī)的水泥土攪拌樁相比樁體強(qiáng)度可提高3～5倍以上，處理深度可達(dá)30m，可代替CFG樁用于沉降控制嚴(yán)格的工程中。
文檔編號E02D5/34GK101487251SQ20091006790
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者任作偉, 張津偉, 徐玉杰, 毛鎖明 申請人:徐玉杰