深层搅拌桩复杂地层施工改进技术.docx

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深层搅拌桩复杂地层施工改进技术

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摘要：杭州市上城区江河会12#地块工地，止水帷幕需进入⑦1粉质粘土，而这个区域主要应用叶片式三轴搅拌桩，以“一杆到底”的三轴水泥土搅拌桩设备进行止水帷幕⑦1粉砂层施工，再紧密结合具体的施工记录，选取合理的施工工艺和设备参数，优化施工控制要素。遇硬质地层则需将钻头经改进。

关键词：硬砂地质；三轴搅拌桩；施工技术

1.地质概况

地基土浅部主要为一套全新世海积地层，土层厚度、分布及性质均较稳定；上部为全新世冲海积形成的粉、砂性土层；中部为淤泥质土与可塑状的黏性土层；下部为砂、砾层，性质较好，均一性较差，存在不明坚硬地层

层号

土层名称

岩土性状

揭示层厚（m）

顶板高程(m)

①1

杂填土

灰杂色，松散

0.50～11.9

7.80～9.55

①2

素填土

褐灰～灰杂色，稍密状

0.70～9.50

2.35～8.54

①3

暗塘土

灰色，稍密，

0.60～3.70

2.35～8.10

①4

筑填土

杂灰色，密实

0.4～11.10

-3.69～7.03

③1

砂质粉土

灰黄色，稍～中密，稍湿

0.80～3.80

4.35～7.64

③2

砂质粉土

黄灰色，中密，很湿

1.10～7.60

-2.45～5.21

③3

粉砂夹粉土

绿灰色，中密～密实，饱和

1.80～4.30

-3.67～4.36

③4

砂质粉土

灰色，稍~中密，很湿

0.90～6.10

-6.36～0.64

③5

粉土夹粉砂

绿灰色，中密～密实，饱和

4.50～9.60

-9.67～-3.06

③6

粉砂

绿灰色，中密～密实，饱和

0.60～3.90

-11.90～-8.18

③7

砂质粉土

灰色，稍密，很湿，夹黏性土

0.70～5.20

-14.46～-9.02

⑥1

淤泥质粉质黏土夹粉砂

灰色，流塑

0.60～5.90

-15.8～-11.91

⑥2

淤泥质粉质黏土

灰色，流塑

0.80～7.00

-18.4～-12.79

⑦1

粉质黏土

灰绿、灰黄色，硬可塑

0.60～4.70

-23.0～-15.47

⑧1

粉质黏土

灰色，软塑为主

1.10～8.10

-29.47～-21.56

⑨1

粉质黏土

灰黄色，硬可塑为主

0.60～11.40

-29.89～-16.87

⑨2

含砂粉质黏土

灰色，软可塑

1.40～4.50

-32.29～-25.28

⑨3

粉砂

灰黄色，中密

0.60～4.00

-31.22～-25.50

⑨4

圆砾

灰黄色，中密

0.60～8.00

-31.82～-25.55

Q

2.施工分析

本项目在粉质粘土地质使用常规叶片式和螺旋式三轴搅拌桩施工至第⑦1，其主要使用的是“一杆到底”这种类型的施工工艺。该工艺在应用的过程中不再需要进行加接钻杆，只需要施工前的准备工作中完成钻头、钻杆拼装工作，保证钻杆长度满足搅拌桩深度的施工。具备的成桩垂直度高和连续性好的特点，但是存在以下的施工难点：①本项目有坚硬底层，对设备的动力头功率要求大，对钻头的材质要求高，钻头刀齿要锋利、耐磨。需要对钻头进行加强锥型镶齿螺旋改进，以保证具有较强的穿透土层的能力。②对垂直度控制要求高。需通过在三轴搅拌机的设备上安装风速显示仪、垂直度电子监控仪等监测检测设备，在施工过程中对钻杆的垂直度进行观测、及时校正，以此保证搅拌桩的成桩垂直度。③对三轴搅拌桩的配套设备要求高。空压机供气量、供气压力必须满足在该地层深度的施工要求，以保证具搅拌桩施工的水泥浆液与土体的搅拌均匀性，保证水泥土搅拌桩的施工质量，提升在该土层的施工效率

3.施工方法

3.1设备选择

表1水泥土搅拌桩成桩工艺比较

搅拌桩类型

工艺特点

双轴

双轴搅拌桩施工速度较快,工程造价较低，但成桩质量和均匀性较三轴差，整体性和连续性不如三轴，止水效果欠佳，垂直度也较难保证，在硬质粉土或砂性土中搅拌困难

三轴

三轴轴搅拌桩施工速度快，工程造价低,成桩质量和均匀性好，整体性和连续性强，止水效果好，垂直度也容易保证,可以在硬质粉土或砂性土中施工，在粒径较小的圆砾层中也有应用，但遇到坚硬地层时施工比较困难

在本项目粉质粘土地质三轴搅拌桩钻进施工技术的应用过程中主要选取的是全液压步履式三支点打桩架，三轴动力头，并配置有垂直度显示仪、风速仪，空压机，自动配料搅拌系统，两台BW-250型泥浆泵，变频调速电机控制系统。遇坚硬地层时首先改变动力头,加大动力头的动力;其次在动力头的上方增加2t的配重以增加它的轴向压力;第三改变钻头,原来的钢钻头改成合金钻头,并且加厚螺旋的叶片厚度,加强螺旋法兰与钻杆的连接强度;第四降低钻速以防钻杆扭断。

3.2施工工艺

本施工技术在应用的过程中使用的三轴水泥土搅拌桩