上海市工程建设规范地基处理技术规范

上海市工程建设规范

地基处理技术规范

DG/T J08-40-2010

【2.1.12】水泥土搅拌法：以水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度桩体的地基处理方法。

【2.1.13】深层搅拌法（简称湿法）：使用水泥浆作为固化剂的水泥土搅拌法。【2.1.14】粉体喷搅法（简称干法）：使用干水泥粉作为固化剂的水泥土搅拌法。【10.1】一般规定

【10.1.1】水泥土搅拌法分为深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。【10.1.2】水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉性土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30％、大于70％或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。

条文说明：存在流动地下水的饱和松散砂土中施工水泥土搅拌法，固化剂在尚未硬结时易被流动的地下水冲掉，加固效果受影响，施工质量较难控制。

地基土的天然含水量小于30%时，干法施工不能使水泥地基土充分水化，影响加固效果。

【10.1.3】水泥土搅拌法用于处理有机质土、塑性指数I p大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。在建筑工程中不应采用干法。

条文说明：水泥与有机质土搅拌会阻碍水泥水化反应，影响水泥土的强度增长。在有机质地基土中采取水泥土搅拌法，一般需采取提高水泥渗量，添加磷石膏等措施。

当粘土的塑性指数IP大于25时，施工中容易在搅拌头叶片上形成泥团，无法使水泥和土拌和。在粘土的塑性指数IP大于25的地基土中采取水泥土搅拌法，一般需调整钻头叶片、喷浆系统和施工工艺等。

地下水的pH值小于4的时，水中的酸性物质与水泥发生反应，对水泥土具有结晶性侵蚀，会出现开裂、崩解而丧失强度，水泥土的加固效果较差。在地下水的pH值小于4的地基土中采取水泥土搅拌法，一般需采用掺加石灰没选用耐酸性水泥等措施。

【10.1.4】水泥土搅拌法形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地基、围护挡墙、被动区加固、洞门加固、防渗帷幕等；加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状。水泥土搅拌法可以与堆载顶压真空预压法及刚性桩联合使用。【10.1.5】确定加固方案前应查明加固区域内详细的工程地质资料，包括填土层的厚度和组成；软土层的分布范围、分层情况、含水量、塑性指数和有机质含量；地下水的侵蚀性等资料。

【10.1.6】设计前应进行拟处理土的室内水泥土配比试验。针对现场拟处理的主要软土的性质，选择合适的固化剂、外掺剂及其掺量，为设计提供各种龄期、各种配比的强度参数。对竖向承载的水泥土强度宜取90d龄期试块的立方体抗压强度平均值；对承受水平荷载的水泥土强度宜取28d龄期试块的立方体抗压强度平均值。

条文说明：当龄期超过三个月后，水泥土强度增长缓慢。180d的水泥土强度为90d的1.25倍，而180d后水泥土强度增长仍未停止。

【10.3】施工

【10.3.1】水泥土搅拌法施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地下的一切障碍物。遇有明浜、池塘及场地低洼时应抽水和清淤，分层夯实回填粘性土料，不得回填杂填土或生活垃圾。开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。【10.3.2】水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于2根。

当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。

条文说明：工艺性试桩应确定搅拌桩的配比、喷搅次数和水泥掺量等各项参数和施工工艺。为提高相对软弱土层中的搅拌桩体强度，应适当增加搅拌次数或增加水泥掺量。

【10.3.3】水泥土搅拌桩的喷浆（粉）量和搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。

【10.3.4】搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，钻头每转一周的提升（或下沉）量以1.0cm~1.5cm为宜，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。

条文说明：水泥土搅拌机施工时，搅拌次数越多，则搅拌越均匀，水泥土强度也越高，但施工效率就降低。试验证明，当加固范围内土体任一点的水泥土经过20次的拌合，其强度即可达到较高值。

【10.3.5】成桩应采用重复搅拌工艺，必须确保全桩长在喷浆（粉）后上下至少再重复搅拌一次。

【10.3.6】承重水泥土桩施工时，设计停浆(灰)面应宜高出基础底面标高300～500mm。在开挖基坑时，应将该施工质量较差的段用人工挖除。

条文说明：根据实际施工经验，搅拌法在施工到顶端0.3~0.5m范围时，因上覆土压力较小，搅拌质量较差。因此，其场地整平标高应比设计确定基底标高再高出0.3~0.5m，桩制作时仍施工到地面，待开挖基坑时，再将上部0.3~0.5m 的桩身质量差的桩段挖去。

【10.3.7】施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1％；桩位的偏差不得大于50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。【10.3.8】当水泥土搅拌桩作为承重桩在开挖基坑时，基底标高以上0.3m宜采用人工挖孔，以防止发生桩顶与挖土机械碰撞断裂现象。

条文说明：根据现场实践表明，当搅拌桩作为承重桩进行基坑开挖时，桩顶和桩身已有一定的强度。若用机械开挖基坑，往往容易碰撞损坏桩顶，因此基底

标高以上0.3m宜采用人工挖孔，以保证桩头质量。

【10.3.9】水泥土搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异。其主要步骤应为：

1．搅拌机械就位、调平；

2．预搅下沉至设计加固深度；

3．边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面；

4．重复搅拌下沉至设计加固深度；

5．根据设计要求，喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面；

6．关闭搅拌机械；

在预(复)搅下沉时，也可采用喷浆(粉)的施工工艺。

【湿法】

【10.3.10】施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，宜用流量泵控制输浆的速度，使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6 MPa，并应使搅拌提升速度和输浆速度同步。

条文说明：每一个搅拌施工现场，由于土质有差异，水泥的品种和等级不同，因而搅拌加固质量有较大差异。所以在正式搅拌桩施工前，均应按施工组织设计确定的搅拌施工工艺，制作数根试桩，再最后确定水泥浆的水灰比、泵送时间、搅拌机提升速度和复搅深度等参数。

【10.3.11】所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。【10.3.12】搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并应有专人记录。

条文说明：制桩质量的优劣直接关系到地基处理的加固效果，其中的关键是注浆量、注浆与搅拌的均匀程度。因此，施工中应严格控制喷浆提升速度。

施工中要有专人负责制桩记录，对每根桩的编号、水泥用量、成桩过程（下沉、喷浆提升和复搅等时间）进行详细记录，质检员应根据记录，对照标准施工工艺，对每根桩进行质量评定。喷浆量及搅拌深度的控制，直接影响成桩质量，采用国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录，可有效控制成桩质量。

搅拌桩施工记录是检查搅拌桩施工质量和判明事故原因的基本依据，因此对每一延米的施工情况均应如实及时记录，不得事后回忆补记。

【10.3.13】当水泥浆液到达出浆口后，应底座喷浆搅拌30s，在浆液与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。

条文说明：由于固化剂从灰浆泵到达出口需通过较长的输送管，必须考虑水泥浆保证到达桩端的流动时间，一般可以通过试打桩后再确定其输送时间。【10.3.14】搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。

条文说明：深层搅拌机预搅下沉时，当遇到较坚硬的表土层面使下沉速度过慢时，可适当加水下沉。试验表面，当土层的含水量增加，水泥土的强度会降低。但考虑到搅拌设计中一般是按下部最软的土层来确定水泥渗量的，因此主要表层的硬土经加水搅拌后的强调不低于下部软土加固后的强度，也能满足设计要求。【10.3.15】施工时如因故停浆，应将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m处，，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。

条文说明：由于搅拌机械采用定量泵输送水泥浆，转速又是既定的，因此灌入地基中的水泥量完全取决于搅拌机的提升速度和复搅次数，施工过程中不能随意变更，并应保证水泥浆能定量不间断供应。

凡成桩过程中，由于电压过低或其他原因造成停机使成桩工艺中断时，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m处，待复供浆时再喷浆提升继续制桩；凡中间停止输浆3h以上，将会使水泥浆在整个输浆泵管路中凝固，因此必须排清全部的水泥浆，清洗管路。

【10.3.16】壁状加固时桩与桩的搭接长度宜大于200mm，相邻桩的施工时间间隔不宜大于24小时，如因特殊原因超过上述时间，应对最后一根桩先进行空转留出榫头以待下一批桩搭接；如间歇时间太长（如停电等）与下一根无法搭接时，应在设计和建设单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。

条文说明：一般壁状加固需考虑水泥土壁的防渗性，桩与桩的搭接时间大于24h，水泥土初凝，会使搭接处出现冷缝，影响水泥土壁的防渗性能。

【10.4】质量检验

【10.4.1】水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。

条文说明：水泥土搅拌法的特点，对水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理等的控制必须在施工过程中进行。对不合格桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强附件工程桩等措施。【10.4.2】水泥土搅拌桩的施工质量检验可采用以下方法：

1．成桩7d后，采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆（灰）面下0．5m)，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5％。

2．成桩28d后，用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度检验和桩身标准贯入检验，检验数量为施工总桩数的2%，且不少于3根。

3．成桩28d后，可用单桩荷载试验（参见附录A）进行检验，检验数量为施工总桩数的1%，且不少于3根。

条文说明：1、浅部开挖：属施工单位自检范围，开挖检查仅仅是浅部桩头部位，目测其成桩大致情况，例如成桩直径、搅拌均匀程度等。

用钻孔方法连续取出水泥土搅拌桩桩芯，可直观地检验桩身强度和搅拌均匀性。钻芯取样，制成试块，进行桩身实际强度测定。为保证试块尺寸，钻芯直径

不宜小于108mm。在钻芯取样的同时，可在不同深度进行标准贯入检验，通过标贯值判定桩身质量。

对单桩载荷试验，一般宜在龄期成桩28d后进行，具体载荷试验方法参考附录A。

【10.4.3】竖向承载水泥土搅拌桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28d后进行。检验数量为桩总数的0.5％～1％，且每项单体工程不应少于3点。

【10.4.4】对相邻桩搭接要求严格的工程，应在成桩15d后，选取数根桩进行开挖，检查搭接情况。

条文说明：用作止水的壁状水泥桩体，在必要时可开挖桩顶3~4m深度，检查其外观搭接状态。另外，也可沿壁状加固体轴线斜向钻孔，使钻杆通过2~4根桩身，即可检查深部相邻桩的搭接状态。

【10.4.5】基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合设计要求，应采取有效补强措施。

条文说明：水泥土搅拌桩施工时，由于各种因素的影响，有可能不符设计要求，只有基槽开挖后测放了建筑物轴线或基础轮廓线后，才能对偏位桩的数量、部位和程度进行分析和确定补救措施。因此，水泥土搅拌法的施工验收工作宜在开挖基槽后进行。