[发明专利]一种振动水泥搅拌桩的地基加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路、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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是：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。

本发明的有益效果是：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

本发明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。