基于水泥土攪拌樁的建筑軟土地基加固技術探討

摘要：為解決軟土地基在建筑工程中所面臨的穩定性和承載力不足問題，本文首先分析了建筑工程軟土地基加固的應用原理，在此基礎上，著重探討了基于水泥土攪拌樁的建筑軟土地基加固技術的具體應用，希望能為相關領域人員提供一定參考。

關鍵詞：建筑工程；軟土地基；水泥攪拌樁；加固

一、水泥土攪拌樁技術的基本原理

水泥土攪拌樁技術的原理基于土壤改良的概念，其核心在于通過物理和化學作用改善軟土地基的工程性質。該技術通過特制的深層攪拌機械，將水泥等膠凝材料與軟土在地基深處進行強制攪拌混合，形成具有較高強度和良好變形特性的水泥土攪拌樁。這一過程不僅涉及物理上的混合，還包括化學反應，即水泥與軟土中的水分發生水化反應，生成水化硅酸鈣等膠凝物質，這些物質在土顆粒間形成網狀結構，增強了土體的凝聚力和內摩擦角，從而顯著提高了地基的承載力和抗剪強度^[1-2]。水泥土攪拌樁的施工過程中，攪拌機械的鉆桿在地基中旋轉并向下推進，同時向土體中注入水泥漿。水泥漿與土體混合后，水泥顆粒逐漸水化，形成膠結體，這些膠結體填充在土顆粒間的孔隙中，減少了孔隙率，增加了土體的密實度，達到加固的作用。

二、水泥土攪拌樁的建筑軟基加固的應用

（一）水泥漿配制

水泥漿的制備是一個基本步驟，直接影響到粉噴樁的成形和增強效果。配置的參數比例、流動性、凝結時間及強度等特征均須滿足特定工程需求及地質情況。水泥砂漿的制備涉及到水泥、水、添加劑等原材料的選用以及配比的調控，從而保證水泥漿在攪拌時，能夠有效使其與地基土完全混勻，從而構成一種綜合性能優良、耐久穩定的支護樁結構^[3]。為提高其性能，在配制時，通過摻加減水劑、緩凝劑、膨脹劑等，可有效地改善其工作特性，并可使其具有更長的工作壽命，從而增強其均勻度和耐久性。水泥砂漿在生產中應嚴格掌握配料的稱量精度、拌和均勻性以及混合時間，以防止由于人為原因引起的水泥漿的性質變化。由于水泥漿的性能決定著整個工程的整體性能及整體的力學性能，所以在進行工程實施之前，應對其開展嚴格的測試與參數優化調整，以便得到最優的配合比，常用的水泥漿配比參數的范圍如下表所示。

表1水泥土攪拌樁配比參數主要范圍

（二）攪拌樁鉆孔

在水泥土攪拌樁施工工藝中，灌注樁成孔是一個非常重要的工序，必須根據設計及工程實際情況，對成孔的埋深、孔徑等進行合理的設計。為防止因制孔誤差而引起的樁位偏離，既影響攪拌樁受力均勻，又會對整體基礎的整體穩定及承載能力產生不利影響，必須依據地層的物性及施工規模，選用合適的鉆機。在軟弱地層中，鉆機的穩定與鉆進壓力的控制顯得尤其重要，因為過度的鉆進會引起地層的干擾，從而影響成形，而太小又會造成成孔深度不夠，達不到設計要求^[4]。為此，在鉆孔之前，必須先在同類地質環境下進行施工試驗，以便得到最為合適的鉆孔壓力及速度。另外，在鉆孔時要注重對土體進行防護，防止對周邊環境產生不利影響。在軟弱地層中，由于施工過程中會導致地層產生水平移動及地表下沉，為此，可采用防護樁或采用泥漿護壁等方法來減小對周邊土壤的影響，保障鉆孔質量。

（三）預攪拌漿下沉注漿

這一工序主要作用是通過鉆出的孔洞向軟弱地層中灌注水泥漿液，從而在土體內部得到一種既能滿足工程需要的加固強度、又有理想的抗變形性能的混凝土樁。在攪拌機進行鉆探的過程中，用高壓泵送設備向土壤中均勻地灌注預先制備好的水泥漿。其中，灌漿壓力的調控是一個非常重要的問題，高的注漿壓力容易引起地基的損傷，小的又不能確保漿液和地基的充分攪拌。在實際工程中，要結合工程實際情況，合理地調節灌漿壓力，使其達到理想的灌漿效果。在進行施工時，應依據攪拌設備的攪拌速率及漿液的流動性，對灌漿速率進行適當的調控，以保證漿液與地基之間的充分混合，達到理想的加固效果。

（四）成樁質量控制

水泥攪拌樁施工過程中，成樁質量的監控是施工過程中最關鍵的一步，其關鍵是保證每個樁都滿足設計指標，為整體施工奠定基礎。在成樁過程中，既要考慮其自身的理化特性，又要考慮其整體性、連續性和完整性。灌注樁的垂直度是施工過程中必須注意的問題，為了保證攪拌樁的準確位置及豎向鉆進，必須使用高精度的定位裝置（如圖1）。其次，施工過程中還要注意攪拌充分，不均勻攪拌會引起局部應力集中，進而對整體結構產生不利影響。在施工過程中，必須充分攪拌，將水泥漿材料充分結合在一起，以保證其成為一個完整的網絡。為此，必須對攪拌設備的轉速及灌漿量進行精確的控制，使其與地基進行完全的混合，并使其成為一種均勻、連續的加固體。在施工完成后，可通過超聲測試裝置或鉆井采樣法，對攪拌樁的大小、深度及均勻度進行評價。成樁后的質量檢測是質量控制的收尾階段，這一階段包括對攪拌樁的強度、彈性模量和滲透性等指標的測試。這些測試通常采用現場鉆芯取樣和實驗室測試相結合的方法進行，以評估攪拌樁的實際性能是否達到設計要求。此外，還可以采用非破壞性測試技術，如電阻率測量或地震波速度測試，來評估攪拌樁的整體質量。

圖1 水泥土攪拌樁的定位垂直鉆孔

三、結語

綜上，在建筑工程領域，軟土地基因其特殊的地質性質而成為結構設計和施工中的一大挑戰，其低強度和高壓縮性往往導致建筑物沉降不均、承載力不足，甚至引發結構破壞，因此對軟土地基進行有效加固顯得尤為重要。水泥土攪拌樁技術作為一種新興的地基加固方法，因其施工簡便、成本相對較低、環境影響小等優勢，近年來在工程實踐中得到了廣泛應用。該技術通過在軟土地基中攪拌注入水泥漿，形成具有較高強度和良好變形特性的水泥土攪拌樁，從而顯著提升地基的承載能力和穩定性。

文章來源：《產品可靠性報告》 http://www.007hgw.com/w/kj/32519.html