1、新型地基處理方法概述摘 要：為了工程建設，經常需要對不良地基進行處理和加固、在地基處理和加固方面，工程地質和巖土工程界的學者和技術人員進行了不懈的努力，在既有技術理論的基礎上取得了許多成果，積累了豐富的經驗，促使新技術、新方法不斷涌現。本文針對目前出現的地基處理新方法作了全面的概括和分析，對其處理的原理、施工工藝和適用場合做了簡單的介紹,為地質條件不好或軟弱地基處理方法的選擇提供了依據。關鍵詞：地基處理，排水粉噴樁，雙向水泥土攪拌樁，釘形水泥土雙向攪拌樁，原理1排水粉噴樁粉噴樁復合地基以及豎向排水體聯(lián)合加載預壓雖然在處理軟土地基方面有著各自的優(yōu)點，但是它們各自有著一定的缺陷。粉噴樁處理費用過高

2、，豎向排水體處理工期過長這都是工程實踐所證明的。怎樣解決這些問題是現代巖土工程師所考慮的問題。粉噴樁處理過程可能出現如下不良現象：粉噴樁在處理地基時如存在臨空面時，粉噴樁施工會引起邊坡失穩(wěn)；在已有構筑物附近施工，會引起地面開裂、構筑物受損等現象；施工完后粉噴樁突然下沉等。分析其原因認為是由于：粉噴樁施工時的壓縮空氣對周圍土體施加的側向壓力；攪拌葉片攪拌時對周圍土體施加的剪切力。因此，考慮到粉噴樁施工過程中所產生的上述不良作用，同時結合塑料排水板具有縮短土體排水路徑、加快土體固結速度的特點，東南大學巖土工程巖土所提出了排水粉噴樁復合地基(即簡稱排水粉噴樁)。該工法充分考慮了粉噴樁與豎向排水體的各

3、自特點，把粉噴樁與豎向排水體處理技術的優(yōu)點體現出來。因為，粉噴樁施工時的噴粉壓力對樁周土體產生超靜孔隙水壓力，而塑料排水體的存在，對樁周土體超靜孔隙水壓力的消散起著積極作用。同時，由于塑料排水板的排水、通氣作用，使粉噴樁施工時噴粉更為順暢，特別是深部樁身質量會比常規(guī)粉噴樁樁身質量好，而深部樁身質量較差是常規(guī)粉噴樁施工中存在的一個不爭的事實。(1)加固機理粉噴樁施工對樁周土體的劈裂作用粉噴樁施工過程由于側向噴粉壓力作用，樁周土體的抗拉強度又非常小，因此在粉噴樁施工過程中，噴粉壓力會對樁周的土體產生一種劈裂作用(圖1)。排水粉噴樁由于在樁周加設了塑料排水板，致使粉噴樁施工過程中所產生的噴粉氣流在土

4、體中的流動更為順暢，因此，排水粉噴樁施工過程對樁周土體的劈裂作用更為顯著。這種劈裂作用是由氣體壓力所致，因此稱之為氣壓劈裂。氣壓劈裂可以理解為：由于氣壓的作用，在巖體或土體中引起裂縫的發(fā)生與擴展的一種物理作用現象。 圖1 氣壓劈裂作用由于劈裂作用，樁周土體的滲透系數大大增加，這是一個較難以量化的參數?，F場排水粉噴樁單樁試驗中，通過對樁周土體超靜孔隙水壓力消散速度的測試分析，發(fā)現在劈裂作用下，在不到2d的時間里，就可以使施工中在樁周土體中所產生的幾千帕斯卡的超靜孔隙水壓力消散完畢。因此可以假設，在粉噴樁施工中，超靜孔隙水壓力消散、土體固結過程符合Barron的固結理論，應用Barton的徑向固結

5、度計算公式，由現場實測數據，可推算出在劈裂作用后，樁周土體徑向滲透系數變化。由于劈裂作用，使樁周土體的滲透系數增大，大大縮短了載荷作用下地基土達到一定固結度所需的時間。排水粉噴樁工法對樁身質量的影響粉噴樁施工中樁身質量的好壞直接影響著復合地基承載力的高低，在常規(guī)粉噴樁施工中，深部的樁身質量往往偏低。相關研究表明，當攪拌深度超過一定深度后，在黏性較大的淤泥或黏性土中，固化料噴出困難，噴攪不勻，嚴重影響了樁體強度。當粉噴樁長度超過100m時，粉噴樁下部沒有形成一定形狀的樁體，僅僅是少量的水泥與原來的地基土層拌和在一起，發(fā)生了很少的化學反應，還未達到足夠的成樁強度。究其原因，主要是因為：在粉噴樁施工

6、過程中，當鉆頭攪拌到深部后，此時噴嘴處的水壓力要比淺部要大，而噴粉壓力在整個施工過程中的變化則很小，因此水泥粉就難以從鉆頭中噴射出來。導致了粉噴樁在深部施工時，噴粉壓力對樁周土體的影響由于圍壓的增加而減小了。在噴嘴附近，由于圍壓過大，使得噴粉有可能不連續(xù)，從而使粉噴樁樁身的攪拌不均勻，成樁質量差，強度低。在排水粉噴樁的施工過程中，由于在樁周設置了塑料排水板，在噴射過程中，會產生氣壓劈裂作用(如圖2)。由于氣壓劈裂作用，樁周土體產生裂縫，裂縫會延伸到塑料排水板，致使粉噴樁施工過程所產生的氣體壓力迅速得以排放。從而使水泥粉可以順暢從噴嘴中噴出，使粉噴樁在攪拌過程中水泥土的攪拌更為均勻，樁身質量更好

7、。圖2 排水粉噴樁施工過程的劈裂作用 圖3 排水粉噴樁施工的平面布置(2)施工工藝排水粉噴樁工法是由豎向排水體與粉噴樁相結合的一種新型軟基處理方法，其施工順序直接影響著復合地基的處理效果。對于大面積軟基，利用該工法進行處理，其經濟性良好。為了便于施工，豎向排水體采用塑料排水板。所謂排水粉噴樁，就是將塑料排水板與粉噴樁兩種地基處理方法有機結合起來，形成的一種新型的軟基處理方法。粉噴樁與塑料排水板均采用梅花形布置，如圖3。在進行排水粉噴樁施工前，清理平整場地，清除高空和地面障礙物；測量放線、測量地面平整后標高。砂墊層的施工砂墊層的鋪設為排水粉噴樁施工的第一步，砂溝的位置應布置在塑料排水板連線上，同

8、時注意以下幾點：a用人工或挖槽設備按施工圖開挖溝槽，溝槽深度和寬度嚴格按設計文件進行，溝槽深度以50cm為宜，寬度為20cm；b鋪設砂墊層，選擇中粗砂作為砂墊層的原料，鋪設在已開挖好的溝槽內，簡單壓實；c路基兩側開挖邊溝以利塑料排水板在施工時的排水，同時防止砂墊層污染。塑料排水板施工在砂溝開挖好，填上砂形成砂溝后，進行塑料排水板打設。塑料板打設按以下幾點要求與施工工序進行：根據打設板位進行打設定位；將塑料帶通過導管穿出；安裝管靴；沉設導管；開機打設至設計標高；提升導管；剪斷塑料排水板；檢查并記錄板位等打設情況；移動打設機至下一板位。施工過程中的注意事項a嚴格按施工圖設計的位置、深度及間距進行測

9、放。排水板的頂部伸入砂墊層至少30cm，使其與砂墊層溝通，保證排水暢通。b插板機上設有明顯的進尺標記，以控制排水板的打設深度。c塑料排水板在打設過程中應保持排水帶不扭曲，透水膜不被撕破和污染。d打設過程中，當塑料排水板長度不夠時，不允許使用搭接延續(xù)的塑料排水板，以確保排水性能，須將不夠尺寸的排水板拋棄。e排水板與錨銷連接可靠，并且錨銷與導管下端口密封要嚴，以免進泥。施工中采用h形錨銷，一是防止打設過程中土層與插板直接接觸，損傷排水板；二是防止泥土進入導管。f打設后外露的排水板不得遭污染，應及時清除排水板周圍帶出的泥土并用砂填實。g進場堆放在現場的塑料排水板應予遮蓋，防止長時間暴露在陽光中造成老

10、化。施工質量控制要點a塑料排水板施工允許偏差：板距偏差為15cm，豎直度偏差小于15，板長要求不小于設計長度；b塑料排水板透水濾套不得被撕破、劃裂及污染，如發(fā)生上述現象須將破損段裁掉，以免影響排水板的有效工作性能；c塑料排水板搭接采用濾套內平接的方法，芯板對扣，凸凹對齊，搭接長度不小于20cm，濾套包裹后用綁絲或針線縫接牢靠；d插入過程中導軌要垂直，鋼套管不得彎曲。每次施工前要檢查套管中有無泥土雜物進入，一旦發(fā)現要及時清除，防止插入及拔出過程中污染排水板或劃裂濾套；e排水板與靴頭固定架要連接牢固，防止拔出套管時發(fā)生跟帶現象。如排水板跟帶大于50cm，則應在旁邊重新補打；f插板施工完畢后，要注意

11、及時將板頭埋入砂礫墊層中，防止機械及車輛碾壓損壞外露板頭。粉噴樁的施工工藝與常規(guī)粉噴樁基本相同。圖4為排水粉噴樁施工的整個流程圖，該工法施工的主要環(huán)節(jié)是施工的先后順序，同時注意把塑料排水板連成一條排水的盲溝，這主要是以便于粉噴樁施工時水的排出。并且，在粉噴樁施工時，注意對塑料排水板的保護。(3)適用條件排水粉噴樁是粉噴樁與塑料排水板相結合的一種新型地基處理方法，因此它的使用也有著一定的適用條件。常規(guī)粉噴樁由于受攪拌機械攪拌能力的限制，一般對于地基承載力大于120kPa的黏性土和粉土地基不適用，對于排水粉噴樁來說，也必須滿足這一條件。如所處理的軟基有機質含量較高，也會影響著水泥與土體的水化反應，

12、水泥土的強度也會降低，在這種情況下，只有增加水泥用量，才能達到設計要求的強度。 圖4 排水粉噴樁施工流程 含水量應大于35的各類淤泥、淤泥質土及沖填土等飽和黏性土地基均適合用排水粉噴樁進行加固。因此可見，排水粉噴樁主要適用于淤泥、淤泥質土和含水量較高而地基承載力小于120kPa的黏土、粉質黏土、粉土等軟土地基，且含水量應大于35。而對于土中含伊利石、氯化物和水鋁英石等礦物時，加固效果較差。土的原始抗剪強度低于2030kPa時，加固效果也較差。當粉噴樁用于泥炭土或土中有機質含量較高，pH值小于7和地下水有侵蝕性時，宜通過試驗確定其適用性。另外若地下有大于10cm的石塊或其他障礙物時，應先清除。目

13、前，國內常規(guī)粉噴樁處理軟土的有效加固深度一般難以超過14m。對排水粉噴樁的加固深度，由于該新工法中的塑料排水板具有排水、導氣作用，軟基的處理深度與常規(guī)粉噴樁相比，加固的有效深度將會大大增加，預計可達到20m。2雙向水泥土攪拌樁水泥土攪拌樁處理軟土地基具有較多優(yōu)越性的同時，在實際工程應用中也暴露出一些弊端。由于我國水泥土攪拌樁的成樁機械、施工工藝和施工監(jiān)控系統(tǒng)比較落后，加上施工操作不規(guī)范，設計理論不夠完善，在工程中出現不少事故，存在許多問題，主要表現在成樁質量難以保證、處理深度偏淺等方面。因而導致了工程界對水泥土攪拌樁處理軟土地基的效果產生懷疑，許多地方對水泥土攪拌樁采取慎用、甚至限用。對水泥土

14、攪拌樁的加固機理及其應用現狀的分析研究表明，產生問題的原因主要有以下幾個方面。水泥土攪拌樁樁體水泥摻入量達不到設計要求。由于土壓力、孔隙水壓力、噴漿壓力的相互作用，造成水泥漿沿鉆桿上行，冒出地面，形成“溢漿”，影響水泥土攪拌樁樁體中的水泥摻入量。水泥漿沿樁體垂直分布不均勻。由于水泥土攪拌樁施工過程中存在“溢漿”現象，樁體上部水泥含量較高，越往下水泥含量越少，使水泥土攪拌樁的有效樁長和有效處理深度大大減小，同時也制約了水泥土攪拌樁的應用范圍。攪拌不夠均勻。大量工程實例表明，大多數的施工只能控制總的水泥用量和平均摻人量，不能定量控制單位長度的水泥摻量，水泥摻入比沿樁身深度分布不均勻，存在薄弱面。由

15、于攪拌葉片的同向旋轉，很難把水泥土充分攪拌均勻，造成水泥土中有大量成塊的土團和成塊的水泥凝固體。由于水泥土攪拌樁施工過程中對地基土擾動，發(fā)生樁體下沉。針對水泥土攪拌法實際存在的上述問題，在系統(tǒng)研究水泥土攪拌樁的加固機理和影響水泥土攪拌樁成樁質量和樁身質量因素的基礎上，國內外學者研制出雙向水泥土攪拌樁施工技術。雙向水泥土攪拌樁是指在水泥土攪拌樁成樁過程中，由動力系統(tǒng)帶動分別安裝在內、外同心鉆桿上的兩組攪拌葉片同時正、反向旋轉攪拌水泥土而形成的水泥土攪拌樁。該工法對現行水泥土攪拌樁成樁機械的動力傳動系統(tǒng)、鉆桿以及鉆頭進行改進，采用內、外嵌套同心雙重鉆桿，在內鉆桿上設置正向旋轉攪拌葉片并設置噴漿口，

16、而外鉆桿上安裝反向旋轉攪拌葉片，通過外鉆桿上葉片反向旋轉的壓漿作用和正、反向旋轉葉片同時雙向攪拌作用，阻斷水泥漿上冒途徑，把水泥漿控制在兩組葉片之間，保證水泥漿在樁體中分布均勻和攪拌均勻，從而確保成樁質量。(1)加固機理對樁周土體的擾動水泥土攪拌樁施工會對樁周一定范圍內的土體產生擾動，使樁周土體強度降低，在土體中產生超靜孔隙水壓力，隨齡期的增長，超靜孔隙水壓力逐漸消散，樁周土體產生固結，樁周土體強度得到一定程度的恢復。水泥土攪拌樁施工對樁周土體的擾動可認為是由于噴漿壓力和攪拌樁葉片切割土體過程中對樁周土體施加的剪切力共同作用引起的。由于雙向攪拌樁施工時，安裝在內、外鉆桿上的攪拌葉片旋轉方向不同

17、，施加在樁周土體上的剪切力大小基本相同而方向正好相反，由力學知識可知在距離作用點一定距離處可用合力代替，而其合力基本為零，因此雙向水泥土攪拌樁施工對樁周土體的擾動基本可近似認為是由噴漿壓力引起的；而常規(guī)水泥土攪拌樁施工對樁周土體的擾動則是由噴漿壓力和攪拌葉片對樁周土體的剪切力共同作用引起的。從這一點上說，雙向水泥土攪拌樁對樁周土體的擾動作用較小。噴漿壓力會對樁周土體產生“劈裂”作用，“劈裂”作用有利于水泥漿液滲透進樁周土體。由于水泥的水化以及水泥與樁周土體的化學反應，使樁周土體產生化學固結；而攪拌葉片對樁周土體的剪切作用會對樁周土體產生擾動，同時又有可能削弱“劈裂”作用，使樁周土體的微裂縫不能

18、貫通，影響水泥漿液向樁周土體的滲透，從而導致常規(guī)水泥土攪拌樁樁周土體的化學固結程度明顯小于雙向水泥土攪拌樁。由于雙向水泥土攪拌樁對樁周土體的擾動效用要比常規(guī)的水泥土攪拌樁低得多，因而在雙向水泥土攪拌樁施工過程中，對樁周土體存在較為強烈的“劈裂”作用?？偠灾?，常規(guī)樁施工對樁周土體的擾動程度和擾動范圍明顯高于雙攪樁，同時常規(guī)水泥土攪拌樁樁周土體的化學固結程度也明顯弱于雙攪樁。樁身質量的均勻性從微觀結構的角度，由于攪拌機械的切削攪拌作用，不可避免地會留下一些未被粉碎的大小土團。在拌入水泥后將出現水泥漿包裹土團的現象，而土團間和大小土團內部則沒有水泥，在樁體中形成強度較大和水穩(wěn)性較好的水泥結石區(qū)和強

19、度較低的土塊區(qū)。兩者在空間上相互交替，形成一種獨特的水泥土結構?？梢?，攪拌越充分，土塊被粉碎越小，水泥分布到土中越均勻，則水泥土結構強度的離散性越小，其總體強度越高。目前我國水泥土攪拌樁施工機械基本為單向旋轉的單一鉆桿的成樁機械，這種傳統(tǒng)施工機械施工的水泥土攪拌樁普遍存在水泥摻入量沿深度分布達不到設計要求，水泥漿沿樁體垂直分布不均勻與平面上攪拌不夠均勻等問題。雙向水泥土攪拌樁成樁工藝，改變了傳統(tǒng)工藝施工過程對水泥土的攪拌方式，利用分別安裝在內、外鉆桿攪拌葉片，同時正反向攪拌、切割土體。由于雙向攪拌樁安裝在外鉆桿上攪拌葉片的反向旋轉，不僅能夠起到壓漿作用，同是對水泥土的切割、攪拌也是非常有利的。

20、雙向水泥土攪拌樁施工工藝能夠使水泥漿沿樁身分布均勻，且攪拌均勻。(2)施工工藝雙向水泥土攪拌樁的施工工藝和常規(guī)水泥土攪拌樁的施工工藝基本相似，僅將常規(guī)水泥土攪拌樁的四攪兩噴工藝(攪拌四遍、噴粉兩遍)改變?yōu)閮蓴囈粐姽に?攪拌兩遍、噴粉一遍)，其樁位布置型式同樣可采用梅花形或正方形布置(圖5)。具體操作步驟如下所述。平整、壓實施工場地，定位放線。攪拌機就位起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中。 圖5 雙向水泥土攪拌樁施工工藝流程切土下沉啟動攪拌機，使攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵向土體噴射水泥漿，兩組葉片同時正、反向旋轉切割、攪拌土體，攪拌機持續(xù)下沉，直到設計深度，樁端應就地持續(xù)噴漿攪拌10s

21、以上。提升攪拌關閉送漿泵，攪拌機提升、兩組葉片同時正、反向旋轉攪拌水泥土，直到地表或設計樁頂標高以上50cm。雙向水泥土攪拌樁的設計方法和常規(guī)水泥土攪拌樁的設計方法基本相同，僅將樁身強度和樁間土強度折減系數適當提高即可。(3)適用條件雙向水泥土攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質土、粉土、飽和黃土、軟黏性土及無流動地下水的松散砂土等軟弱地基。雙向水泥土攪拌樁處理泥炭土、有機質土、塑性指數大于25的黏性土、N63.518的砂性土和地下水具有腐蝕性時必須通過現場試驗確定其實用性后，方可采用。雙向水泥土攪拌樁樁長應根據變形要求確定，宜穿透軟土層，處理深度不宜超過20m。3釘形水泥土雙向攪拌樁大量工程實例表明

22、，常規(guī)水泥土攪拌樁除存在樁身質量不均勻和對樁周土體的擾動較大外，還存在下述問題。樁土共同作用難以協(xié)調，需在樁頂部設置墊層或土工織物加筋層。樁間距較小，破壞了土體的天然結構，硬殼層自身強度沒有充分發(fā)揮。針對上述問題，東南大學巖土工程研究所成功研制出釘形水泥土雙向攪拌樁及其施工工藝。釘形水泥土雙向攪拌樁是在分析水泥土攪拌樁復合地基應力傳遞規(guī)律和土拱效應的基礎上，對現有設備進行改進，在水泥土攪拌樁成樁過程中，由動力系統(tǒng)帶動分別安裝在內、外同心鉆桿上的兩組攪拌葉片同時正、反向旋轉攪拌水泥土，通過攪拌葉片的伸縮使樁身上部截面擴大而形成的類似釘子形狀的水泥土攪拌樁(圖6圖8)。 圖6 釘形水泥土雙向攪拌樁

23、 圖7 釘形水泥土雙向攪拌樁開挖圖片 圖8 釘形水泥土雙向攪拌樁施工結束圖片(1)加固機理釘形水泥土雙向攪拌樁除具有雙向水泥土攪拌樁對周圍土體的擾動小、樁身質量均勻的優(yōu)點外，還具有充分利用土拱效應原理，增大樁土應力比，使樁體承擔大部分上部荷載；充分利用樁身荷載傳遞規(guī)律，能夠將上部荷載傳遞到較好處理層減少地基沉降。釘形雙向攪拌樁樁承式路堤土拱效應釘形雙向攪拌樁復合地基中，釘形雙向攪拌樁樁體和樁間土在路堤荷載作用下，由于釘形雙向攪拌樁樁身的壓縮性遠小于樁間土，從而引起樁頂附近樁間土的沉降量大于樁頂的沉降量。沉降差使樁間土上部路堤填土相對釘形雙向攪拌樁擴大頭樁頂上部路堤填土產生下滑的趨勢，而土體內部

24、的摩阻力有阻止其產生相對滑移的趨勢。于是相應樁身平面上一定范圍內土體產生應力重新分布，大主應力方向發(fā)生偏轉而大致平行于相鄰兩樁之間的圓拱形連線，形成拱狀的壓密殼體。樁間土上部的填土荷載通過這個壓密殼體將自身的部分荷載轉移到了樁頂上部填土，這種現象稱為釘形雙向攪拌樁樁承式路堤中的土拱效應，此壓密的殼體即為土拱體?？梢姡斝坞p向攪拌樁樁承式路堤中土拱效應的形成機理是通過對路堤土體中抗剪強度的調用，將臨近屈服、沉降較大土體中的應力向沉降較小并能夠承擔更多荷載的樁身的傳遞過程。因此，土拱效應一經產生，意味著樁土之間存在著差異變形、主應力發(fā)生了偏轉且變形較小的樁體承擔了大部分的路堤填土荷載。產生土拱需要

25、三個充分條件：a路堤填土產生相對位移，如果沒有相對位移，抗剪強度得不到發(fā)揮，應力就不能發(fā)生轉移；b支撐土拱的拱腳，由于力的平衡條件，轉移的應力必須由其他機構來承擔；c土拱體具有足夠的抗剪強度，只有在土體所受剪應力小于其抗剪強度的條件下，土體才可能調動其自身強度以抵抗剪應力。由路堤荷載作用，樁土特性及樁土受力機制不難得出，釘形雙向攪拌樁的擴大頭為路堤土拱提供了一個相對穩(wěn)定的堅固拱腳，承受由拱體傳遞的土拱上方的大部分路堤填土荷載。土體中土拱的白發(fā)形成，必然應使其最大限度地發(fā)揮效益，土拱的拱形及結構一定是最合理的。釘形水泥土雙向攪拌樁樁身和在傳遞規(guī)律a剛性基礎下釘形水泥土雙向攪拌樁荷載傳遞規(guī)律剛性基

26、礎下釘形水泥土雙向攪拌樁水泥土雙向攪拌樁是一個由樁體、剛性基礎和上部結構等幾部分組成，這幾部分互相作用，互相影響，其作用機理和沉降特性較為復雜，尤其是釘形水泥土雙向攪拌樁處樁一土之間的荷載分配規(guī)律對分析釘形水泥土雙向攪拌樁水泥土雙向攪拌樁的工作性狀和進行相關的設計有十分重要的意義。圖9為剛性基礎下擴大頭高度4m，上部截面直徑1000mm，下部樁體截面500mm樁身荷載實測圖。在剛性基礎下，釘形水泥土雙向攪拌樁樁身荷載呈三階段衰減模式，即擴大頭樁身荷載衰減、變截面“翼緣”下荷載驟減和下部樁身荷載衰減，其中擴大頭樁身荷載衰減速度最快，其次為變截面“翼緣”下荷載驟減。變截面水泥土雙向攪拌樁單樁通過前

27、兩階段樁身荷載衰減，既能保證下部樁體的安全工作，又可充分協(xié)調樁周土體共同承擔上部荷載。b路堤荷載下釘形水泥土雙向攪拌樁荷載傳遞規(guī)律路堤荷載下釘形水泥土雙向攪拌樁復合地基是一個由樁體、路堤和地基土等幾部分組成，這幾部分互相作用、互相影響，其工作機理和沉降特性非常復雜。依據前人的研究成果，對樁身荷載傳遞規(guī)律的主要影響因素有樁和樁周土體的材料性質、荷載性質，對于釘形水泥土雙向攪拌樁其單樁設計參數也是重要的影響因素。圖9剛性基礎下樁身荷載傳遞規(guī)律實測圖 圖10 路堤荷載下樁身荷載傳遞規(guī)律實測圖在路堤荷載作用下，釘形水泥土雙向攪拌樁樁身荷載傳遞規(guī)律較為復雜，主要表現在隨填土高度增加，樁身擴大頭范圍內會出

28、現中性點，在中性點以上為負的樁側摩阻力、中性點以下為正的樁側摩阻力，直至變截面處；變截面“翼緣”下部的局部范圍內會出現負摩阻力；再往下直至樁體下部樁身荷載變化不大，可認為是樁土協(xié)調變形的自主微調；在接近樁端的樁身荷載迅速衰減。中性點以上負摩阻力會使樁體承擔更大比例的路堤荷載，也就是說樁頂荷載并不是釘形水泥土雙向攪拌樁實際承擔的路堤荷載，其真正承擔的路堤荷載應該是中性點位置的樁身荷載。圖10為路堤荷載下下擴大頭高度4m，上部截面直徑1000mm，下部樁體截面500mm樁身荷載實測圖。(2)施工工藝釘形水泥土雙向攪拌樁樁位布置形式同樣可采用梅花形或矩形布置，施工工藝如圖11(a)(h)所示，施工工

29、藝具體操作步驟如下所述。首先平整、壓實施工場地，定位放線。攪拌機就位起重機懸吊攪拌機到指定樁位并對中。噴漿下沉啟動攪拌機，使攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵向土體噴射水泥漿，兩組葉片同時正、反向旋轉(外鉆桿逆時針旋轉，內鉆桿順時針旋轉)切割、攪拌土體，攪拌機持續(xù)下沉，直到擴大頭設計深度。施工下部樁體改變內、外鉆桿的旋轉方向，將攪拌葉片收縮到下部樁體直徑，兩組葉片同時正、反向旋轉切割、攪拌土體，攪拌機持續(xù)下沉，直到設計深度，樁端應就地持續(xù)噴漿攪拌10s以上。提升攪拌攪拌機提升、關閉送漿泵，兩組葉片同時正、反向旋轉攪拌水泥土，至擴大頭底面以下051m，開啟送漿泵，向土體噴漿，直至擴大頭底面標

30、高，關閉送漿泵。伸展葉片改變內外鉆桿的旋轉方向，將攪拌葉片伸展至擴大頭徑，提升鉆桿，兩組葉片同時正、反向旋轉攪拌水泥土，直到地表或設計樁頂標高以上50cm，將鉆頭提升出地表，并觀察葉片展開程度。切土下沉攪拌機沿導向架向下切土，同時開啟送漿泵，向土體噴水泥漿，兩組葉片同時正、反向旋轉切割、攪拌土體，攪拌機持續(xù)下沉，直到擴大頭設計深度。提升攪拌關閉送漿泵，兩組葉片同時正、反向旋轉攪拌水泥土，直到地表或設計樁頂標高以上50cm，完成單樁施工。圖11 釘形水泥土雙向攪拌樁施工工藝流程釘形水泥土雙向攪拌樁適用條件和雙向水泥土攪拌樁類基。(3)設計原則材料的選用釘形水泥土雙向攪拌樁所用水泥種類需要和加固的土質相適應，一般情況下，當水泥土攪拌樁的樁體強度大于15MPa時，應選用標號在425#以上的水泥；樁體強度小于15MPa時，可選用325#水泥；當需要水泥土攪拌樁樁體有較高的早期強度時，宜選用普通硅酸鹽水泥和波特蘭水泥。應根據不同土質條件和工程要求通過試驗確定選用的外加