一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法技术

本发明专利技术公开了一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法，用于软土或松软土的地基加固处理，包括以下步骤：首先开启水泥搅拌桩机，接着打开为搅拌叶片提供振动动力的振动器，再使水泥搅拌桩机的搅拌叶片正转振动搅拌下沉钻至设计桩底标高，最后使搅拌叶片反转振动搅拌提升至设计桩顶标高，完成一根振动水泥搅拌桩的施工。振动搅拌使水泥和土更加均匀拌和的同时，将桩身水泥土压密，提高了水泥土强度，且振动搅拌产生对周围土体的横向压力，使桩和桩间土更好地连接在一起，形成复合地基。避免了抱钻现象，扩大了水泥搅拌桩的适用范围；振动水泥搅拌桩增加了搅拌桩桩身搭接的完整性、桩周土的密实性，避免了水泥搅拌桩断桩，提高了水泥搅拌桩的成桩质量。

【技术实现步骤摘要】
一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法
本专利技术涉及铁路、公路、港口以及建筑物或其它类似构筑物地基的加固方法，尤其是用于软土或松软土的振动水泥搅拌桩的地基加固方法。
技术介绍
在软土或松软土地基上修建建筑物或填筑路堤、场地时，由于地基的承载能力很低，往往需要进行地基加固处理，水泥搅拌桩是一种常用的地基加固处理方法。但现有水泥搅拌桩存在以下问题：(1)桩身强度低。现有水泥搅拌桩水泥和土拌和的均匀性较差，桩体强度较低，一般为1-1.3MPa。(2)地层适应性差。现有水泥搅拌桩在淤泥质土、淤泥地层中不易成桩，常常出现桩身强度达不到设计要求和断桩的现象。(3)单桩竖向承载力低。现有水泥搅拌桩桩身水泥和土的胶结能力不强，桩体密实度不够，单桩竖向承载力较低，一般为80-120kN。(4)复合地基承载力不高。现有水泥搅拌桩成桩过程中，对桩周土产生一定的扰动，桩体和桩间土的粘结性不强，复合地基承载力不高，一般为100-150kPa。(5)抗渗透性差。现有水泥搅拌桩由于水泥和土的胶结能力差，用于止水帷幕时常常出现渗漏水现象。(6)穿透能力差，现有水泥搅拌桩机设备很难穿透地基中的局部硬层，而实际工程中，经常遇到第几种存在薄硬层现象，制约了水泥搅拌桩的应用范围。总之，现有水泥搅拌桩主要存在的问题是桩体强度低，复合地基承载力不高，成桩质量不好，抗渗透性差，水泥和土的胶结能力不强，质量难以控制，地层适应性差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服上述现有技术的不足，提出一种低成本、高可靠度、易于调整控制、适应性广、技术经济性好的一种振动水泥搅拌桩地基加固方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法，用于软土或松软土地基加固处理，包括以下步骤：首先开启水泥搅拌桩机，接着打开为搅拌叶片提供振动动力的振动器，使水泥搅拌桩机的搅拌叶片正转振动搅拌下沉钻至设计桩底标高，再使搅拌叶片反转振动搅拌提升至设计桩顶标高，完成一根振动水泥搅拌桩的施工。振动搅拌使水泥和土更加均匀地混合的同时，将桩身水泥土压密，提高了水泥土强度，且振动搅拌产生对周围土体的横向压力，使桩和桩间土更好地连接在一起，形成复合地基。所述振动器通过机械振动、液压振动、气压振动或机电一体化振动中的一种或几种方式的组合为搅拌叶片提供动力。所述水泥搅拌桩机为单轴、双轴或多轴水泥搅拌桩机。所述软土或松软土为淤泥、淤泥质土、粉质黏土、粉土、稍密及中密砂土。本专利技术的有益效果是：在普通水泥搅拌桩成桩过程中加上振动，可大幅度提高单桩竖向和复合地基承载力，保证成桩的强度、质量，振动的幅度和频率可根据设计所需要的桩体强度和地层灵活调整，同现有技术相比，解决了水泥土拌和均匀性差的问题，提高了水泥搅拌桩桩身强度，增加了水泥搅拌桩有效加固深度，提高了单桩竖向和复合地基承载力，减少了水泥搅拌桩在黏性土中的抱钻现象，提高了抗渗透性，是一种低成本、高可靠度、易于调整控制、适应性广、技术经济性好的地基处理方法。具体实施方式本专利技术的振动水泥搅拌桩的地基加固方法，用于软土或松软土地基加固处理，包括以下步骤：首先开启水泥搅拌桩机，接着打开为搅拌叶片提供振动动力的振动器，使水泥搅拌桩机的搅拌叶片正转振动搅拌下沉钻至设计桩底标高，再使搅拌叶片反转振动搅拌提升至设计桩顶标高，完成一根振动水泥搅拌桩的施工。振动搅拌使水泥和土更加均匀地混合的同时，将桩身水泥土压密，提高了水泥土强度，且振动搅拌产生对周围土体的横向压力，使桩和桩间土更好地连接在一起，形成复合地基。所述振动器通过机械振动、液压振动、气压振动或机电一体化振动中的一种或几种方式的组合为搅拌叶片提供动力。所述水泥搅拌桩机为单轴、双轴或多轴水泥搅拌桩机。所述软土或松软土为淤泥、淤泥质土、粉质黏土、粉土、稍密及中密砂土。常规的水泥搅拌桩通过正转下钻、反转提升，实现水泥和土的搅拌成桩。本专利技术的振动水泥搅拌桩的地基加固方法，就是在下钻和提升的过程中加上竖向的振动，搅拌叶片的振动搅拌使水泥和土搅拌更加均匀，提高了桩体强度，且避免了抱钻现象；振动搅拌提高了水泥搅拌桩钻头的穿透能力，扩大了水泥搅拌桩的适用范围；振动水泥搅拌桩增加了搅拌桩桩身搭接的完整性、桩周土的密实性，增强了水泥和土的胶结能力，避免了水泥搅拌桩断桩，提高了水泥搅拌桩的成桩质量；振动水泥搅拌桩水泥土强度比常规水泥搅拌桩提高30％左右，节省水泥20％左右。本专利技术解决了现有水泥搅拌桩水泥土拌和均匀性差的问题，提高了水泥搅拌桩桩身强度，增加了水泥搅拌桩有效加固深度，提高了单桩竖向和复合地基承载力，减少了水泥搅拌桩在黏性土中抱钻的现象，提高了抗渗透性，是一种低成本、高可靠度、易于调整控制、适应性广、技术经济性好的地基处理方法。具体地说：A：根据设计桩体强度、桩径和桩长的要求，结合地层情况，根据设备的性能，确定钻头振动的振幅和频率。B：采用机械振动、液压振动、气压振动或机电一体化振动中的一种或几种方式组合使水泥搅拌桩机钻头叶片在正、反向旋转搅拌的同时产生振动。C：水泥搅拌桩机钻头叶片振动旋转对地基土进行搅拌，使地基土和水泥均匀的拌合在一起形成桩体，达到了加固地基的目的。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明：实施例1某客运专线工程车站到发线振动搅拌桩工点，地层主要为第四系滨海相、海陆交互相的黏性土、粉土组成。粉质黏土：黄褐色，成软塑状态，局部为流塑状态；淤泥质粉质黏土：灰色及粉质黏土，呈流塑状态；粉质黏土：灰黄色呈可塑～硬塑状态。由于客运专线对路基工后沉降的标准严格，在选择地基处理方案时，对普通水泥搅拌桩加固和振动水泥搅拌桩加固进行了对比。通过液压振动的方式实现搅拌叶片的振动，事实证明振动水泥搅拌桩的工作效率远远高于普通搅拌桩。成桩28天后，普通水泥搅拌桩桩体无侧限抗压强度在0.5-1.2MPa之间，振动水泥搅拌桩无侧限抗压强度在2.3-5.7Mpa之间，普通水泥搅拌桩复合地基承载力90-150KPa，振动水泥搅拌桩复合地基承载力210-340KPa之间。实施例2某工程地基振动搅拌桩工点，地层岩性为：杂填土，褐黄色，稍密，稍湿。淤泥质黏土，褐黄色，流塑。黏土，褐黄色，软塑。粉土，褐灰色，密实，稍湿。淤泥质粉质粘土，褐灰色，流塑。淤泥质黏土，褐灰色，流塑。粉质粘土，褐灰色，硬塑。设计振动搅拌桩桩长为15米，直径为0.5m。设计要求桩体无侧限抗压强度1.2MPa，复合承载力达到150KPa。本工程通过机械振动的方式实现搅拌叶片的振动，施工时首先开启水泥搅拌桩机，同时打开为搅拌叶片提供振动动力的振动器，使水泥搅拌桩机的搅拌叶片正转振动下钻设计深度，搅拌叶片反转振动提升，成桩28天后，桩体无侧限抗压强度平均达到3.6MPa，复合地基承载力平均达到280KPa。本专利技术的振动水泥搅拌桩的地基加固方法，根据设计要求，通过对原有设备的搅拌叶片施加竖向的振动，实现对水泥搅拌桩的改良。振动的方式可以为机械振动、液压振动、气压振动和机电一体化振动中的一种或几种方式的组合，根据设计要求和现场施工条件确定实施方式，在此不再叙述。以上所述的实施例仅用于说明本专利技术的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本专利技术的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本专利技术的专利范围，即凡本专利技术所揭示的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法，用于软土或松软土地基处理，其特征在于，包括以下步骤：首先开启水泥搅拌桩机，接着打开为搅拌叶片提供振动动力的振动器，使水泥搅拌桩机的搅拌叶片正转振动搅拌下沉钻至设计桩底标高，再使搅拌叶片反转振动搅拌提升至设计桩顶标高，完成一根振动水泥搅拌桩的施工。

【技术特征摘要】
1.一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法，用于软土或松软土地基处理，其特征在于，包括以下步骤：首先开启水泥搅拌桩机，接着打开为搅拌叶片提供振动动力的振动器，使水泥搅拌桩机的搅拌叶片正转振动搅拌下沉钻至设计桩底标高，再使搅拌叶片反转振动搅拌提升至设计桩顶标高，完成一根振动水泥搅拌桩的施工。2.根据权利要求1所述的振动水泥搅拌桩的地基加固方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉杰，徐常晟，王云飞，
申请(专利权)人：徐玉杰，
类型：发明
国别省市：天津,12