吕军
江苏省纺织工业设计研究院有限公司南通勘察分公司 江苏南通 226000
摘要：南通市通州湾地区冲填土承载力低、变形大，工程建设需要进行地基处理，依据该区域某一工程地层分布，通过对桩长、承载力、工期、造价的综合分析，采用水泥土搅拌桩比采用钻孔灌注桩及管桩地基处理效果更优，因此该工程主要采用水泥土搅拌桩复核地基施工。对水泥土搅拌桩地基处理方法的施工工艺及难点进行了介绍，对其施工后承载力、桩身完整性进行了检测，结果满足规范要求。
关键词：冲填土；水泥土搅拌桩、地基处理、检测
南通市通州湾位于江苏通州东部沿海地区，泛指江苏南通滨海园区及其周边地区，地层主要为冲填土、粉质黏土、黏质粉土、粉土及粉砂交互层。地基承载力较差、沉降大。一般建筑物无法采用天然地基方案，需要采用管桩及灌注桩进行地基处理。该地区表层冲填土层较厚，地基处理费用高，施工难度大。当地采用的比较成熟可靠的处理方案是钻孔灌注桩和预应力管桩的方案。
本文以南通市通州湾某一项目为研究背景，从工法、成本、承载力方面介绍采用水泥土搅拌桩的处理效果。详细介绍了水泥土搅拌桩复合地基地基处理方法的施工工艺及难点，为周边类似工程提供依据。
1 工程概况
本工程场地位于南通市通州湾滨海园区，拟建建筑物包括18栋1~5建筑物及一层地下车库，单柱最大荷载5800KN。
根据本次勘察资料，本工程场地内埋深55m范围内，地基土按成因可以分为13层（详见表1）。本工程场地内层1冲填土主要以粉土及粉砂为主，局部夹淤泥质粉质黏土及粉质黏土，松软，表层含大量植物根系，冲填时间约为5年，层厚一般为3.00~7.50m。
结合现场静力触探试验成果、土工试验成果及当地工程经验综合确定场地内主要土层的地基土承载力特征值fak，见表1。
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2、地基处理方案比选
本工程上部结构荷载较大，场地内分布有较厚的冲填土，承载力低，天然地基方案无法满足上部荷载的要求，需进行必要的地基处理。本工程层1冲填土面积大，全场地分布，厚度不均，最大深度7.50m左右，置换、强夯、振冲等常规的地基处理方法难以实施或者处理效果较差。预应力管桩或钻孔灌注桩适用于厚度较大的软土层，经过处理后一般可以满足设计要求，沉降较小，适用于本工程。但采用预应力管桩或钻孔灌注桩施工成本较大；预应力管桩均为工程现代化制作，出厂前需要经过多道严格检查，桩身质量有保证，但场地表层冲填土承载力较低，大型桩基机械施工前需对表层冲填土进行预处理；钻孔灌注桩由于受场地地质条件及现场施工人为因素的影响，容易出现缩径、桩身夹泥等质量问题，且在施工过程中容易产生大量的余浆需有合理的排放区，这些因素均会给整个基础施工造成较大的不便。经与设计单位及建设单位沟通，结合本工程大地下室的特点，可采用水泥土搅拌桩进行地基加固，可有效控制沉降，降低施工成本。
综上所述，本工程大地下室采用整板基础，地基处理方案采用水泥土搅拌桩复合地基方案进行地基处理。
3、水泥土搅拌桩地基处理施工与检测
本工程场地内冲填土厚度较大，且局部位置夹淤泥质粉质黏土及粉质黏土，成分较复杂，结构性较差，若不加以处理，后期建筑物沉降大，因此需要对建筑物基础进行地基处理。综合考虑施工成本及施工效果，采用水泥土搅拌桩进行地基处理。
3.1水泥土搅拌桩复合地基施工工艺
工艺流程：原地面平整→测量放线→施工设备进场→钻机就位→搅拌钻进至预定深度→提升、喷浆搅拌→取样养护送检→停止喷浆→复搅至预定深度→提升、喷浆搅拌→清洗→钻机移位→成桩质量检查
3.2水泥土搅拌桩施工控制
3.2.1速度控制
在施工过程中，必须保证供浆连续，严格控制喷浆、提升速度不宜过快。一旦因故停浆，必须立即通知前台操作员，并重叠接桩，接桩长度不得小于0.5m，以确保加固体的连续性。在桩底应适当坐浆，首次搅拌至桩底时，坐浆搅拌1-2分钟，以克服水泥土搅拌桩中常见的桩底搅拌不足和深度不够的通病。
3.2.2强度控制
在施工过程中，注浆压力及水泥流量宜采用人工控制，并控制好每个搅拌桶中的水泥用量及液面高度（水泥宜甲供），水泥浆必须充分搅拌，防止灰浆离析，并采用比重仪随时监测水泥浆的相对密度。搅拌过程中，土体应充分搅拌，控制钻孔下沉、提升速度，使上层土体充分破碎，可利于土层和水泥浆的拌和。
3.3水泥土搅拌桩检测
3.3.1单桩竖向承载力静载荷试验
本工程水泥土搅拌桩共计33638根，桩径500mm，桩长9.5m，要求最大试验荷载为220kN，其中检测根数为159根，采用慢速维持荷载法，分级荷载宜为预估极限载荷的1/10，第一级可按2倍分级荷载加载。根据江苏省建苑岩土工程勘测有限公司出具的检测报告，当试验最大荷载加载至220kN时，159根试桩的沉降量为1.06~9.06mm，试验均为达到极限破坏状态，159根试桩的单桩竖向抗压极限承载力标准值均满足设计要求。图1为3007#号桩的试验结果。
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3.3.2复合地基静载荷试验
本工程共完成170个点的复核地基静载试验，压板面积1.0m2（边长b=1.0m的方形刚性承压板），采用慢速维持荷载法，每级加载值为最终加载值的1/10。根据复合地基静载荷试验结果，到加载至试验要求最大荷载240kPa时，沉降量为1.50~11.88mm，均未达到极限破坏状态。170个试验点的复合地基极限承载力标准值均不小于240kPa，满足规范及设计要求。表2中为1027（68#）的试验结果。
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3.3.3抽芯检测
根据JGJ79-2012《建筑地基处理技术规范》及JGJ106-2014《建筑基桩检测技术规范》有关试验要求进行抽芯检测。随机抽取170根水泥土搅拌桩进行抽芯检测，170根桩桩身水泥土成灰、灰黄色。柱状，坚硬或硬或较硬，灰量符合要求，桩体较均匀或基本均匀。桩身长度均达到设计要求。
4、结语
（1）水泥土搅拌桩利用范围较广，具有加固、支挡、支撑、止水等多种功能，可用于淤泥质土、冲填土及地基承载力较小的黏土、粉质黏土及粉土等软土地基加固。
（2）南通市滨海园区软基处理中，上层冲填土具有厚度大、变形大、承载力低、含水量大、抗剪强度低、压缩性高等特点，该工程通过实践证明了水泥土搅拌桩处理此类软弱地基是一种可靠的方法。经过精心施工，合理设计，控制好施工质量，可达到低成本、高效、满足承载力要求的目的。
参考文献
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