杨宇
广州市水务科学研究所（挂广州市二次供水技术咨询服务中心牌子）
摘要：深层搅拌桩和高压旋喷桩广泛应用于道路、桥梁、基坑开挖、边坡、工业与民用建筑等的软土地基加固上。软土地基处理的成功与否是影响工程质量、费用和建设工期的关键问题之一。由软弱土组成的地基称为软土地基．软弱土是指淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填士及其它高压缩性士。软土含水量高、孑L隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透性小。在实际工程中表现为地基承载力偏小，在荷载作用下要经过很长的时间才+能压缩稳定，而且会产生较大的沉降和较大的不均匀沉降而需要处理。针对深层搅拌桩和高压旋喷桩处理软土地基具有较大的提高承载力、减小沉降的优良特性，本文主要做了以下几个方面的工作并取得系列成果。
关键词：旋喷桩 搅拌桩 喷射搅拌桩 复合地基 止水帷幕 新技术
一、复合地基设计要点
1.1深层喷射搅拌桩处理地基的固化剂可选用水泥或其它有效的固化材料。固化剂的掺入量宜为被加固土重的 10 % ~25 % 。外掺剂可根据实际工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料，但应避免环境污染。
1.2 深层喷射搅拌桩的受力性能可根据由其构成的复合地基的刚度特征值 k 来判断。对郑州地区及与郑州地质条件类似的场地条件，刚度特征值 k 可按下式计算
.png)
柔性桩：
式中 R a ——深层喷射搅拌桩竖向承载力特征值(kPa)；
d -——桩体平均直径(m)；
n ——桩长范围内地基土的总层数；
h i ——第 i 层土的厚度(m)；
q si ——第 i 层桩周土的摩擦力特征值，一般可采用钻孔灌注桩侧壁摩擦力特征
值(kPa)；
q p ——桩端天然地基土的承载力特征值(kPa)；
α ——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取为 0.4~0.6；
A p ——桩体的平均截面面积(m 2 );
η ——水泥土桩桩体强度折减系数，可取 0.35~0.50。
复合地基的承载力标准值应通过现场复合地基荷载试验确定，也可按下式计算
.png)
.png)
n 2 ——桩端下地基沉降计算深度范围内可压缩土层的总层数。
二、施工与质量控制要点
2.1 施工前应事先平整场地，清除桩位处地上地下一切障碍物，场地低洼处应预先回填粘
性工料。并复核桩的设计孔位；基础底面以上宜预留 500mm 厚土层，桩施工到地面，开
挖基坑时，将上部质量较差桩段(桩顶以下至少 500mm 范围)挖去。
2.2 施工机具设备主要包括：钻机、高压泵、泥浆泵、注浆管、流量计、输浆管、制浆机
械等。
2.2.1 钻机：选用深层单管旋喷钻机。该钻机的主要技术参数如下：
钻进深度 14m~19.0 m
开孔直径 150mm~450mm
钻杆尺寸 110mm×110 mm
提升(钻进)速度 250mm~300mm/min(低档)
500mm~600mm/min(中档)
1000mm~1200mm/min(高档)
效率 100m~200m/台班
2.2.2 泥浆泵：可选用 BW-320 型及 BW-250 型等高压(3~20MPa)泥浆泵；
2.2.3 钻杆：为保证搅拌时对钻杆刚度的要求和施喷时的送浆功能，钻杆设计成具有一定刚
度和内径的深层喷射搅拌专用钻杆。
2.2.4 喷嘴和搅拌叶片：喷嘴是将高压泵输送来的液体压能最大限度地转换成射流动能的装
置，它安装在钻头侧面，其轴线与钻杆轴线成 90°，设计成收敛圆锥形，其流速系数 φ =0.960 ，流量系数 μ =0.947，喷嘴收缩角 θ =13°。
搅拌叶片由厚 t =25mm 的钢板加工制成，叶片面与水平面成一定角。
2.3 深层喷射搅拌桩施工可按下列步骤进行：
①钻机就位；
②带高压水衡速钻进下沉；
③喷射搅拌提升；
④桩顶重复喷射搅拌提升直至孔口；
⑤关闭喷射搅拌机具，移至下一桩位。
2.4 施工使用的固化剂一般可采用 P32.5 或 P42.5 号普通硅酸盐水泥，使用前需作质量检定 ，
搅拌水泥浆所用水应符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63-89)的规定。固化剂和外掺剂必须
通过加固土室内试验检验方能使用。固化剂浆液应严格按工程要求确定配比，要求配制好的
浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、固化剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时
间等应有专人记录。
2.5 应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，成桩的垂直度不得超过 1 % ，桩位偏差不得
大于 50mm。实际孔径、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质
报告不符等情况均应详细记录。
2.6 对需要扩大加固范围或提高强度的工程，可采用复喷措施，通常可仅对桩顶 2~7 倍桩径
范围增加一次喷射搅拌处理。
2.7 喷射搅拌机械下钻及提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录喷射搅
拌钻头每米下沉或提升的时间，深度记录误差不得大于 50mm，时间记录误差不得大于 5s，
施工中发生的问题及处理情况均应如实记录。
2.8 基底以上 500mm~1000mm 覆盖土层开挖及桩头清理宜采用人工进行，以防止桩头破坏。
结束语：
通过深层搅拌法与高压旋喷法的组合，实现了搅拌与旋喷的有机结合，达到一机多用 ，
提高了水泥与土的拌和均匀度和水泥土强度，当桩径 500~600mm，桩身强度可达 3~20MPa 。可用于复合地基加固体。如作成实体或格栅式，可插入型钢等加筋材料，用于边坡支挡，具有挡土和挡水双重功能。适用于地基处理与基坑支护。
参考文献：
1． 徐方.深层喷射搅拌法的试验研究与应用.工业A.2017
2． 叶月.地基处理工程实例应用手册.北京：工程技术.2019