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2024-09-22 发布于湖北
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水泥土搅拌桩质量事故分析及处理探讨.docx

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水泥土搅拌桩质量事故分析及处理探讨

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摘要：水泥土搅拌桩是一种常用的软土地基处理方法。本文以某工程实例为背景，详细分析了水泥土搅拌桩质量存在的问题，采用调整施工工艺及设置松木桩等措施有效的解决了地基承载力达不到设计要求的问题，对同类工程具有借鉴意义。

关键词：水泥土搅拌桩；质量事故；处理方法；松木桩

1前言

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于加固淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土等软土地基，对于不同地质条件和不同加固目的，可采用不同性质的胶结材料，处理效果显著，处理后可很快投入使用。但如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保地基处理的效果甚至在出现问题后怎样处理确保地基满足设计及规范要求是我们在工程实践中特别需要重视的事情。

以下就某工程实例进行分析。

2工程概况

泰州市某卫生院病房楼为地上3层，建筑面积约1310m2，采用水泥搅拌桩加固地基，桩径500mm，自②层土以下有效桩长约6米；总桩数为411根；采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，水泥掺入量不小于18%；设计Ra=75kN，?spk=130kPa，?cu≥1500kPa。

本场地各土层特性如下：

①、杂填土：揭露厚度1.5～1.8m，灰色，松散，工程特性差；

②、粉质粘土夹薄层粉砂：揭露厚度1.9～2.6m，灰色，湿，软塑，工程特性较差；

③、粉砂夹粉土：揭露厚度2.7～3.4m，灰色，稍密，饱和，工程特性中等；

④、粉砂：揭露厚度3.6～4.2m，灰色，中密，饱和，工程特性较好；

⑤、粉质黏土：揭露厚度6.3～8.5m，灰褐色，软塑，湿，工程特性较差；

⑥、粉砂：未揭穿，灰色，中密~密实，饱和，工程特性好。

水泥搅拌桩施工完成后28天进行了复合地基静载荷试验和复合地基增强体单桩载荷试验，实测Ra=69kN，?spk=76kPa，均不满足设计要求（详见图1）。

图1水泥搅拌桩静载试验结果

3事故原因分析及处理

3.1事故原因

通过现场观察桩顶面，未发现有水泥浆或只有少量水泥浆(图2)。再对现场水泥搅拌桩钻芯，所取芯样胶结很差，松散，搅拌不均匀。经过开挖结合现场钻芯可以得出，本场地水泥搅拌桩属于偷工减料，水泥掺入量明显不足导致桩身质量不满足设计要求。

图2现场开挖图

3.2事故处理

由于水泥搅拌桩强度太低，必须进行地基加固，可采用方法为微型桩、松木桩、管桩等。因微型桩和管桩采用机型过大或过重，经过设计院仔细核算采用Φ20cm松木桩，自②层土以下有效桩长约6m，采用挖掘机施工。桩位定在原水泥搅拌桩中心处，如部分桩无法打入，则在原水泥搅拌桩2桩中心处各打1根。

木桩施工完成后7天进行静载试验，如果承载力满足设计要求，在上部基础和复合地基之间设置褥垫层，厚度约30cm左右。褥垫层材料砂石垫层，夯实系数0.97。

3.3处理方法

木桩制备：采用直径20cm左右松木桩，将桩头削尖，有利于打入持力层；准备桩数超过70%时，调挖掘机进场，将挖掘机头部换成振动锤。

挖掘机打桩流程：先用全站仪将原水泥搅拌桩桩位定出；挖掘机开到桩位处就位，人工扶正松木桩，将挖掘机锤头套上木桩顶部进行振动击入（图3），待木桩顶标高到设计标高处后，再移机至下一桩位；打桩结束后统一锯平桩头，使桩顶基本水平。

图3挖掘机施工

4处理结果

1、木桩施工完成后7天进行了复合地基静载荷试验和复合地基增强体单桩载荷试验，实测Ra≥75kN，

?spk≥130kPa，均满足设计要求（详见图4）。

图4：木桩静载试验结果

2、加强了建筑物的变形观测，从结构施工直到已竣工的工程，根据累计沉降观测报告结果反映，工程最大处沉降量为13.29mm、最小处沉降量为11.44mm，沉降速率为0.02mm/d（详见图5），基本趋于稳定，所以应该说整体加固方案是成功的。

图5变形观测曲线

5结语

1、水泥搅拌桩的质量控制十分重要。本场地由于水泥搅拌桩偷工减料，导致地基承载力达不到设计要求引发质量事故。水泥搅拌桩的水泥掺入量和施工工艺应根据设计要求和现场工程地质条件确定，加强现场施工的管理与监控，确保成桩质量。

2、松木桩的设置对处理地基，加强地基承载力有良好的效果。处理结果表明，木桩施工完成7天后，单桩竖向承载力特征值Ra提升8.7%以上，复合地基的承载力特征值提升71.1%以上，沉降趋于稳定，均达到设计要求，对同类工程的处理有借鉴意义。松木桩处理地基时，具有施工方便，处理效果明显，材料来源广泛，施工速度快，受场地影响小等优点，经实践检验其在经济和技术上是可行的，能有效提高地基承载力，减少地基沉降量，在地质条件合适的地方值得推广和使用