搅拌均匀

深层搅拌法

深层搅拌法历史、现状、未来和可能发展趋势

一般规定

1深层搅拌法适于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值

不大于120KPa的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确

定其适用性，冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。

2工程地质勘察应查明填土层的厚度和组成，软土层的分布范围、含水量和有机质含量，

地下水的侵蚀性质等。

3.深层搅拌设计前必须进行室内加固试验，针对现场地基土的性质，选择合

适的固化剂及外掺剂，为设计提供各种配比的强度参数。加固土强度标准值宜取30-90d龄

期试块的无侧限抗压强度。

设计

1.深层搅拌法处理软土的固化剂可选用水泥，也可选用其它有效的固化材料。

固化剂的掺入量宜为被加固土重的7%～15%。外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、

减水、节约水泥等性能的材料，但应避免污染环境。

2.搅拌桩复合地基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：

fsp,k=m·Rkd/Ap+β·(1-m)fs,k(1)

式中

fsp,k——复合地基的承载力标准值；

m——面积置换率；

Ap——桩的截面积；

fs,k——桩间天然地基土承载力标准值；

β——桩间土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取～，当桩

端土为硬土时，可取～，当不考虑桩间土的作用时，可取0；

Rkd——单桩竖向承载力标准值，应通过现场单桩荷载试验确定。单

桩竖向承载力标准值也可按下列二式计算，取其中较小值：

Rkd=ηfcu,kAp

Rkd=qsUpl+αApqp

式中

fcu,k——与搅拌桩身加固土配比相同的室内加固土试块（边长为

70.7mm的立方体，也可采用边长为50mm的立方体）的无侧限抗压强度平均值；

η——强度折减系数，可取～；

qs——桩周土的平均摩擦力，对淤泥可取5～8KPa，对淤泥质土可取8～

12KPa，对粘性土可取12～15KPa；

Up——桩周长；

l——桩长；

qp——桩端天然地基土的承载力标准值，可按国家标准《建筑地基基础

设计规范》GBJ7-89第三章第二节的有关规定确定；

α——桩端天然地基土的承载力折减系数，可取～。

在设计时，可根据要求达到的地基承载力，按(1)式求得面积置换率m。

3.深层搅拌桩平面布置可根据上部建筑对变形的要求，采用柱状、壁状、格栅

状、块状等处理形式。可只在基础范围内布桩。

柱状处理可采用正方形或等边三角形布桩形式，其桩数可按下式计算：

n=m·A/Ap(9.2.3)

式中

n——桩数;

A——基础底面积。

4.当搅拌桩处理范围以下存在软弱下卧层时，可按国家标准《建筑地基基础设

计规范》GBJ7-89的有关规定进行下卧层强度验算。

5.搅拌桩复合地基的变形包括复合土层的压缩变形和桩端以下未处理土层的压

缩变形。其中复合土层的压缩变形值可根据上部荷载、桩长、桩身强度等按经验取10～30mm。

桩端以下未处理土层的压缩变形值可按国家标准《建筑地基基础设计规范》GBJ7-89的有关

规定确定。

6.深层搅拌壁状处理用于地下挡土结构时，可按重力式挡土墙设计。为了加强

其整体性，相邻桩搭接宽度宜大于100mm。

施工

（一）施工准备

1.材料

（1）深层搅拌法加固软黏土，宜选用xx#以上普硅水泥作为固化剂，水泥掺

量根据加固强度，一般为加固土重的7%-15%，每一立方米掺加水泥量约为50-160Kg用公

式表示为：

掺入比（%）=水泥重/被加固的软土重×100%。

（2）改善水泥土性质和桩（墙）体强度，可选用木质素磺酸钙、石膏、氯化钠、

氯化钙、硫酸钠等外加剂，还可掺入不同比例的粉煤灰。

（3）深层搅拌以水泥作为固化剂，其配合比为水泥：砂=1：1-1：2，为增加水

泥砂浆和易性能，利于泵送，宜加入减水剂（木质素磺酸钙），掺入量为水泥用量的%%，并

加入硫酸钠，掺入量为水泥用量的1%，以及加入石膏，掺入量为水泥用量的2%，水灰比为，

水泥浆稠度为1-14CM，能起到速凝早强作用。

2.作业条件

（1）依据地质勘察资料进行室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳水泥加

固掺入比，确定搅拌工艺。

（2）依据设计图纸，编制施工方案，做好现场平面布置，安排施工进度，布置

水泥浆制备的灰浆池，有条件时将水泥浆制备系统安装在流动挂车上，便于流动供应，采

用泵送浇筑时，泵送距离小于50米为宜。

（3）清理现场地下、地面及空中障碍物，以利施工安全。

（4）测量放线，定出每一个桩位。

（5）机械设备配置：深层搅拌机、起重机及导向、量测、固化剂制备等系统。

（6）劳动组织：每台深层搅拌机械组由12人组成。

（7）如施工现场表土坚硬，需要注水搅拌时，现场四周设排水沟及集水井。

（二）操作工艺

1.深层搅拌法水泥土固化原理及操作工艺

（1）利用水泥系作为固化剂通过特殊的深层搅拌机在地基深处就地将软黏土与

水泥浆强制拌和后，首先发生水泥分解，水化反应生成水化物，然后水化物胶结与颗粒发

生粒子交换，因粒化作用，以及硬凝反应，形成具有一定强度和稳定性水泥加固土，从而

提高地基承载力及改变地基土物理力学性能，达到加固软土地基效果。

（2）深层搅拌两台电动机分别通过减速器，搅拌轴使搅拌头切削软土，并经中

心管向地基土中压入固化剂，强制拌和成水泥土。

2.深层搅拌法施工工艺特点：根据上部结构的要求，可布置成柱状、壁状和块状

三种加固形式。柱（桩）状加固形式：每间隔一定的距离打设一根搅拌桩。壁状加固形

式：将相邻搅拌桩部分重叠搭接而成。块状加固形式：纵横两个方向的相邻桩搭接而成。

3.深层搅拌桩施工工艺

深层搅拌法施工的场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、

树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂填土。

基础底面以上宜预留500mm厚的土层，搅拌桩施工到地面，开挖基坑时，应将上

部质量较差桩段挖去。

（1）定位对中

（2）预搅下沉

（3）制备固化剂浆液

（4）喷浆搅拌提升

（5）重复搅拌

（6）移位

4.壁状加固施工工艺流程：按柱状加固工艺，将相邻两桩纵向相垂搭接成行施

工，相邻两桩搭距按设计需要确定。形状如“8”字型。

5.块状加固施工工艺流程：按深层搅拌施工工艺将相邻的桩纵横搭接施工，即

组成块状加固体，两行桩之间搭接距可按设计需要确定。

6.施工前应标定深层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，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配

比和施工工艺。

7.施工使用的固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验方能使用。固化剂浆液

应严格按预定的配比拌制。配备好的浆液不得离析，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。

8.应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超

过%，桩位偏差不得大于50mm。

9.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，

但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

10.搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌

机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

中发现的问题及处理情况均应注明。

深层搅拌桩允许偏差

深层搅拌桩的质量允许偏差和检验方法应符合下表的要求。检查数量，

按墙（柱）体数量抽查5%。

项目允许偏差（mm）检查方法

--------------------------------------------------------

桩体桩顶位移10（20）用尺量检查

桩（墙）体垂直度100用测量仪器吊线和尺量检查

--------------------------------------------------------

H为桩长度。

施工注意事项

1.避免工程质量通病

（1）深层搅拌机应基本保持垂直，要注意平整度和导向架垂直度。

（2）深层搅拌叶下沉到一定深度后，即开始按设计配合比拌制水泥浆。

（3）水泥浆不能离析，水泥浆要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛，为

防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才浆水泥浆倒入料斗中。

（4）要根据加固强度和均匀性预搅，软土应完全预搅切碎，以利于水泥浆均匀

搅拌

1）压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞。

2）严格按设计确定数据，控制喷浆、搅拌和提升速度。

3）控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度内，得到充分搅

拌。

（5）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断

的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉半米后再继续成桩。

（6）相邻两桩施工间隔时间不得超过12小时（桩状）。

（7）确保壁状加固体的连续性，按设计要求桩体要搭接一定长度时，原则上每

一施工段要连续施工，相邻桩体施工间隔时间不得超过24小时（壁状）。

（8）考虑到搅拌桩与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此通常还可

以对桩顶板范围内再增加一次输浆，以提高其强度。

（9）在搅拌桩施工中，根据摩擦型搅拌受力特点，可采用变掺量的施工工艺，

即用不同的提升速度和注浆速度来满足水泥浆的掺入比要求。在定量泵条件下，在软土中

掺入不同水泥浆量，只有改变提升速度，通过提升速度检测仪检测。

一般选425攩#攪普通水泥，水泥掺入比为8～16%，水灰比为～。

(10)严格按确定的水灰比制浆，提升速度亦需经计算确定，以保证桩体内含设计所需

的水泥量。因为对不同土层，可以有不同的配比，所以也就有不同的提升速度，或不同的

输浆速度，故施工必须按不同的参数进行，同时严格遵守施工程序和机械操作规程，以确

保搅拌均匀满足设计.

(11)开钻前必须清场排障，防止机械失稳，同时调试检查桩机运转是否正常，输浆管

和注浆管是否畅通。

(12)制桩必须做好施工记录，包括：桩位，施工日期，开钻时间，提升速度及开

始注浆，注浆结束和成桩结束时间。如仅用一种水泥，可在记录总说明上标明。

(13)搅拌头两次提升速度应控制在～m，宜用流量计控制输浆速度，使注浆泵出

口压力保持在～

2.主要安全技术措施

（1）深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回

水温度，回水温度不应过高。

（2）深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超过额定

值时，应减慢提升速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强

制提起之后，才能重启动电机。

（3）深层搅拌机电网电压低于380V应暂停施工，以保护电机。

（4）灰浆泵及输浆管路

1）泵送水泥浆前管路应保持湿润，以利输浆。

2）水泥浆内不得有硬结块，以免吸入泵内损坏缸体，每日完工后，需彻底清洗一

次，喷浆搅拌施工过程中，如果发生故障停机超过半小时宜见拆卸管路，排除灰浆，妥为

清洗。

3）灰浆泵应定期拆开清洗，注意保持齿轮减速器内润滑油清洁。

（5）深层搅拌机械及起重设备，在地面土质松软环境下施工时，场地要铺填石块、

碎石，平整压实，根据土层情况，铺垫枕木、钢板或特制路轨箱。

3.保护

深层搅拌桩施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物，防止桩体变形。

质量检验

1.施工过程中应随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定。对于不合格的桩

应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。

2.搅拌桩应在成桩7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同

时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。检验桩的数量应不少于已完成桩数的2%。

3.在下列情况下尚应进行取样、单桩荷载试验或开挖检验：

1)经轻便触探对桩深强度有怀疑的桩应钻取桩身芯样，制成试块并测定桩身强度；

2)场地复杂或施工有问题的桩应进行单桩荷载试验，检验其承载力；

3)对相邻桩搭接要求严格的工程，应在桩养护到一定龄期时选取数根桩进行开挖，

检查桩顶部分外观质量。

4.基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合规定要求，应采取有效

补救措施。

深层搅拌法适用于饱和软黏土、淤泥质亚黏土、新吹填土、沼泽地带炭土、沉积

粉土等土层的建筑物基础加固，深层搅拌掺水泥格栅式挡墙作为深基坑支护，隔水帷幕，

以及道路，港口基础的软土地基加固，土的承载力可由90Kpa提高到240Kpa。

深层搅拌技术在软土复合地基中的应用

一、工程概况及工程地质条件

（一）、工程概况：广州某高校综合楼建筑物面积约为1740m2，为八层楼，总高

度约30m，框架结构，设计采用片筏基础，埋深，持力层为素填土（仅存在于局部地区）

和属冲积层中的软弱有机质土（粘土）。该综合楼地处校区内，建筑密度大，其南侧、西

侧为高6～12m的挡土墙，北侧围墙外为一条自东向西流的小溪，形成2～4m高的边坡。

由于挡土墙和围墙基脚入土浅，如果综合楼基础持力层选择冲积层中承载力较高的中砂

层，基坑开挖的深度较大，就会扰动挡土墙和围墙地基土体，导致围墙和挡土墙及土体滑

移，严重会使周边建筑物发生不均匀沉降，给施工和已有建筑物带来安全隐患。

（二）、工程地质条件：

根据钻孔揭露，场地上覆土层自上而下分布为：素填土（Qml）、冲积层（Qal）、

残积层（Qel）及基岩(r)等。该场地范围内的地质情况由上至下描述如下：

1、素填土（Qml）：整个场地均有分布，棕红色，松散，由砂质粘性土组成。

2、冲积层（Qal）：主要由有机质土（粘土）、中砂、粗、砾砂、粉质粘土

组成。

（1）有机质土（粘土）：深灰色，可塑状，湿。局部含少量粉砂、有机质

及植物根系。土质不均匀。

（2）中砂：黄白色，稍密～中密，饱和。含少量粘性土。地下水丰富。

（3）粗砂、砾砂：黄白色，中密，饱和。含少量碎石。地下水丰富。

（4）粉土：灰黄色，稍密，湿。

（5）粉质粘土、粘土：棕红色，灰白色，可塑—硬塑状，稍湿。

3、残积层（Qel）

砂质粘性土：棕褐色，硬塑～坚硬状，稍湿。

4、基岩（r）

场地范围内钻孔揭露的基岩为花岗岩，岩面埋深为：～。现按其风化程度

可分为：

（1）强风化岩：棕褐色，岩芯呈土状～半岩半土状。

（2）中风化岩：黄白色，岩芯呈块状、柱状。岩石天然湿度抗压试验强度

frk=。[1]

地基主要土层的物理力学性质指标表1

土类

天然含

水量

天然密

度

孔隙比液性指数压缩系数压缩模量

天然地基

承载力

标惯值厚度

wρeIlα100－200EsfkN

%G/cm3MpaKpa击m

素填土16～

有机质土(粘土)3880～

中砂19265～

粗砾砂19280～

粉土220～

粉质粘土110～

鉴于本工程建筑场地的特殊地形条件和工程地质条件，通过多方案研究比较论证，决

定对承载力低的素填土和软弱的有机质土（粘土）层采用深层搅拌技术进行地基加固处理，

形成深层搅拌桩复合地基，使之满足上部结构物承载力和基础沉降的要求。

二、复合地基设计

1、单桩承载力的计算

本工程根据室内强度试验资料选择水泥掺入比αw=15%，根据《地基处理

手册》（1988）相关资料和公式[4]（公式符号意义限于篇幅以下均见文献）

=

2、复合地基面积置换率（m）[3]

该综合楼设计采用片筏基础要求地基承载力≥180KPa，而有机质土（粘

土）天然地基承载力=135Kpa。根据《建筑地基处理技术规范》公式：[3]

=

计算得m=

3、复合地基总桩数（n）[4]

该综合楼设计采用片筏基础占地总面积约A=1740m2。复合地基面积置换率

m=,桩径d＝500mm，一根粉喷桩所承担的处理面积

，深层搅拌桩的设计按正方形布置，a2=m2，计算

得a=m，取a=，则粉喷桩中心距为a=，排间距a=，调整后复合地基面积置

换率m=,设计总桩数n＝A/Ae＝1740/=2148根，因场地形状不规整，图上

实际布孔数为在2204根。为了施工及布桩方便，实际桩数和桩间还应根据沉

降差的要求，在实际施工中进行适当的调整。

4、复合地基下卧层地基强度的验算[4]

深层搅拌桩底面处经深度修正后的地基承载力标准值为：

式中：==m3d=m

将搅拌桩和桩间土视为一个假想实体基础时下卧层顶面地基承载力标准

值为：

式中：=m3=20Kpa

复合地基下卧层地基强度的验算满足设计要求。

5、复合地基的沉降计算

当深层搅拌桩复合地基承受上部基础传递来的垂直荷载后，所产生的总垂

直沉降包括桩土复合层本身的压缩变形和桩土复合层底面以下土的

沉降量，即。

（1）桩土复合层的压缩变形可按下式进行计算：

式中：桩长

桩土复合体平均容重：

桩土复合体变形模量：

桩身水泥土变形模量：

桩间土压缩模量：

从上述设计计算可看出经过处理后复合地基的变形模量会比桩间土压

缩模量提高近九倍。

(2)桩端下未加固土层的压缩变形按地基规范中的分层总和法并结

合表1中的相关数据计算，

故总沉降量计算值：

三、主要技术要求

1、深层搅拌桩加固深度为，且桩端进入中砂层不少于500mm。

2、加固后的复合地基承载力标准值应达到180KPa。

3、采用425#普硅早强水泥，每米进粉量不少于60kg，掺入比15%，桩径

d＝500mm。

4、停灰面为自然地表面最低处以下200mm，布桩误差小于20mm，成桩误

差小于50mm，垂直度误差小于%。

四、复合地基施工[3]

该复合地基加固工程于1997年9月18日开工，动用三台DSJ型深层搅拌

机[2]。成桩施工采用四喷四搅工艺，粉体加固剂为425＃普通硅酸盐水泥，平

均每延米用水泥60kg左右，电子称计量。施工时，钻机下降和提升速度控制

在1～/min，水泥浆泵送压力为～。深层搅拌桩施工工艺流程图如图1。

图1深层搅拌桩施工工艺流程

本工程完成的工作量及主要材料消耗详见下表：表2

项目名称单位数量备注

完成总桩数根2209因遇障碍物经有关各方商定增加5根

完成总进尺m14145平均桩长：

灌注水泥用量t每米平均消耗水泥：

五、施工质量控制

1、桩基施工严格遵照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-79)及相关的规

范标准进行。成桩参数均按设计要求选取。

2、保证垂直度：采用精密水平仪调平，确保深层搅拌机的平整度和导向

架对地面的垂直度，导向架的垂直度偏斜不超过％。

3、保证桩位准确度：采用全站仪进行桩位定位，相邻两桩位与设计误差

控制在20mm以内。

4、通过机械自动控制回转与提升及电子称计量，确保搅拌和提升的均匀

性。另一方面，采取三台深搅机不同时起动，避免频繁停机。

5、采用四喷四搅工艺确保固结体的连续性，避免断桩现象，并确保桩径

不小于500mm。

6、对于遇块石或其它大片障碍物的地带（如场地东北角、中部北侧），

采用人工开挖清除块石或障碍物，回填土后，再施工深搅桩。

7、施工记录设有专人负责，深度记录偏差不得大于50mm；时间记录误差

不得大于2秒。施工中发生的问题和处理情况，均如实记录，以便汇总分析。

六、施工效果及检测

该工程施工结束后，对深层搅拌桩施工效果的检测，采用了开挖检查、现

场静载试验和沉降观测等方法。

1、开挖检查

施工过程中对已施工的1、2排桩及其它部位的桩进行了开挖检查，证实

成桩质量好，桩身强度高。施工结束后，对所有施工的桩进行了全面开挖，从

开挖的桩头来看十分理想，满足设计要求。

2、现场静载试验

搅拌桩施工完成30d以后，进行现场静载试验，共对二十一个点进行静载

试验，承压板的面积为(即边长×,试验结果：

深层搅拌桩现场静载试验结果

试点桩号S40T16T7I7B8J22AA69T30AF76

桩型（mm）深搅桩500

压板面积（m2）×

桩长（m）

最大试验荷载相应沉降量KNmm

1/2最大试验荷载相应沉降

量

KNmm

卸荷后残余沉降回弹率mm%

试点桩号I30AA87B22I39X98I50Q83Q77Q64

桩型（mm）深搅桩500

压板面积（m2）×

桩长（m）

最大试验荷载相应沉降量KNmm

1/2最大试验荷载相应沉降

量

KNmm

卸荷后残余沉降回弹率mm%

试点桩号T53AF53AF101

桩型（mm）深搅桩500

压板面积（m2）×

桩长（m）

最大试验荷载相应沉降量KNmm

1/2最大试验荷载相应沉降

量

KNmm

卸荷后残余沉降回弹率mm%

根据上述随机抽检的22点静荷载试验情况看，深层搅拌桩单桩承载力=

162KN，计算复合地基承载力为=251Kpa＞180Kpa，满足设计要求。

3、沉降观测

竣工后进行了两年多的沉降观测，从观测结果可以看出，沉降已趋于稳定。

且累计沉降量为，比设计计算值（）小。

图1竣工后的沉降发展情况

七、结论

深层搅拌技术在本工程中的应用是很成功的。实践证明，从设计角度上讲，

该技术是可靠的，从施工上看，该技术是可行的，从经济角度上说是较合理的。

它的成功，为我们今后在软土层地区，采用深层搅拌桩对八层以上框架结构的

建筑物的地基进行处理积累了经验，值得推广。

参考文献：

[1]GBJ7-89,《建筑地基基础设计规范》.北京.中国建筑工业出版社出

版.1989.

[2]JGJ87—92，《建筑工程地质钻探技术标准》.中南勘察设计院.北

京.中国建筑工业出版社出版.1992.

[3]JGJ79—79，《建筑地基处理技术规范》.北京.中国建筑工业出版社

出版.1979.

[4]《地基处理手册》（第一版）.北京.中国建筑工业出版社出版.1988.

劲性水泥土地下连续墙技术ＳＭＷ工法是指水泥土深层搅拌

桩墙体中,按一定型式插入Ｈ型钢,成为一种劲性复合围护结构,国外

亦称之为ＴＳＰ工法。这种结构抗渗性好,刚度大,构造简单,施工简

便,工期短,无环境污染。由于作为临时支护,型钢可回收重复使用,

成本较低。在杭州某顶管工程施工中,尝试用此法作工作井(接收井),

效果良好。

粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法

设计简介

宁连公路北段高速化完善工程(下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为５０ｃｍ，间距１～２ｍ，

按梅花型布置，桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于５０ｃｍ为原则，通常为８～１２ｍ，

用于粉喷桩的水泥(４２５＃普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小，采用水泥喷入量

为４５～６０ｋｇ／ｍ。含水量在４０％以下时，水泥用量为４５ｋｇ／ｍ；含水量在４０～６

０％之间，水泥用量为５０ｋｇ／ｍ；含水量在６０～７０％之间，水泥用量为５５ｋｇ／ｍ；

含水量＞７０％时，水泥用量为６０ｋｇ／ｍ。设计要求水泥土２８天无侧限抗压强度≥１.２

ＭＰａ。

２施工准备

２.１粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室

内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料

等。

２.２场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，

应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。

２.３施工机具准备，进行机械组装和试运转。

２.４粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一

般为５根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

２.５粉喷桩所用的水泥(４２５＃普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经

室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。

３施工工艺流程

３.１粉喷桩施工。

３.２操作步骤为：

①深层搅拌机械就位。

②预搅下沉(至设计标高)。

③搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下０.５ｍ处(设计桩顶)。

④在桩上部的５ｍ长范围内重复搅拌一次(１／３～１／２)桩长、桩上部强度要求较高。

⑤重复搅拌提升，直到离地面下０.５ｍ，上部回填５％灰土(或水泥土)并压实。

⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。

４施工注意事项

４.１控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。

４.２严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。

４.３定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗

量不得大于２ｃｍ。

４.４当钻头提升至地面以下０.５ｍ时，喷粉机应停止喷粉。

４.５当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小

于１ｍ。

４.６粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人

记录，其用量误差不得大于±１％。

４.７为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班

检查不少于２次，使垂直度偏差不超过１％。

４.８搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的

时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于５秒，施工前应丈量钻杆长度，并

标上明显标志，以便掌握钻入深度，复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

４.９储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加５０ｋｇ，如储量不足时，不得对下一根桩开钻

施工。

４.１０粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷粉量、

钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等，监理人员应随时检查记录情况。

５质量检测

５.１粉喷桩属地下隐蔽工程，施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的

影响，因而其质量控制要贯穿于施工的全过程，并坚持全方位的施工监理。

５.２施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，记录其

处理方法及措施。

５.３成桩７天内浅部开挖桩头，其深度宜为０.５ｍ，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径。

检查频率为１０％。

５.４在成桩７天内采用轻便触探仪检查桩的质量，触探点应在桩径方向１／４处，抽检频率

为２％。

５.５成桩２８天后在桩体上部(桩顶以下０.５ｍ、１.０ｍ、１.５ｍ)分别截取３段桩体进行

现场足尺桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为２‰，每一工点不少２根。

５.６成桩２８天后，按１‰频率或每一工点不少于２根采用钻孔取芯法对其进行终检。

５.７粉喷桩施工质量允许偏差应符合表１规定。

经检测并参照江苏省高速公路建设指挥部《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》进行评分，本工

程４.２万根粉喷桩共计４１.８万延米均达优良级。

６结语

６.１粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一，目前的粉喷桩施工队伍大多

属个体私营，一定要加强管理，施工中要加强监理，实行全天候、全方位旁站，以确保施工质量。

６.２对成桩２８天的粉喷桩采用钻孔取芯法、动力解探法等进行检测是行之有效的，一方面

可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度，另一方面对整个桩体也是一次全面的检查，从而

保障了粉喷桩的施工质量。

施工方案

A、水泥搅拌桩所用水泥标号为号，施工前将水泥生产厂家的质检单送交监理工程师，经同意后使用。正式

开工前，在路基以外打入一组试验桩，试验桩为两根，水泥掺入量为60kg/延米，。在打入试验桩的过程

中注意：

B、检验机具性能和施工工艺各项技术参数，并进行实际标定，有关技术参数及时提供现场监理工程师，以

作为控制水泥搅拌桩质量的依据。

C、对试验桩进行单桩承载力和复合地基承载力测试，有关测试事宜提前与设计人联系。

D、试验桩所用水泥与施工所用水泥一致。

深层水泥搅拌桩施工前，对现场施工大致找平。软基处理范围如有地下管线，及时与有关单位联系管线迁

移事宜，管线迁移完毕后再进行施工。如管线不能迁移，需刨验，避免在管线位置上施工。

水泥搅拌桩在施工前做好机具准备，参照《软土地基深层旋喷加固法技术规程》所规定的程序上报监理，

批准后施工。

灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及钻头起吊提升速度按试验标定参数进行。

泥浆制备时必须根据实验桩所确定的工艺参数及刻度尺寸进行，严格按设计要求的水灰比进行施工。

E、水泥搅拌桩机需配备电子记录设备。

F、检验机具性能和施工工艺各项技术参数，并进行实际标定，有关技术参数及时提供现场监理工程师，以

作为控制搅拌桩质量的依据。

深层水泥搅拌桩施工前，对现场施工大致找平。软基处理范围如有地下管线，及时与有关单位联系管线迁

移事宜，管线迁移完毕后再进行施工。

灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及起吊提升速度按试验标定参数进行。

搅拌桩下沉时一般不应冲水，当个别土层较硬搅拌下沉太慢时，可少量加水，凡经输浆管冲水下沉的

水泥搅拌桩，喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清。

G、前台操作与后台供浆应密切配合，前台搅拌机喷浆提升的次数和速度与试验桩已标定的施工工艺参数

相吻合，后台供浆停机时，及时通知前台以防止断桩和缺浆。使搅拌桩机下沉至停浆点以下，待恢复供浆

时再喷浆提升。停机后3小时，将输浆管拆下，妥为清洗。

当搅拌桩桩顶接近设计标高时，应特别注意桩头的施工质量，搅拌机自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时，

宜应慢速，当喷浆口离地面时，宜停止提升，搅拌10秒-20秒，以保证桩头密实均匀。

水泥搅拌桩施工时施工现场合理设置排水沟，将废弃泥浆由排水沟排至指定位置，防止污染周边环境。施

工时应注意合理安排时间，尽量避免夜间施工，减少噪音对附近居民的影响。

二、人员组织机构图（见附表）

三、进度计划（见附表）

四、机械设备

1、深层搅拌机6台

2、泥浆搅拌机6台

3、汽轮吊车1台

4、发电机6台

五、质量保证措施

1、严把材料质量关，水泥做到按批次按频率检验，并按监理要求进行见证抽样。

2、现场派专人监管控制下钻深度以确保桩长，并有试验员检测水灰比以确保水泥用量符合设计要求。

六、安全施工

1、凡进入施工现场的人员必须穿戴好安全帽。员工着装应符合施工规定，要求统一的工作服，施工现场主

要出口、危险处和警戒区等处挂醒目的安全、防火标志提示牌。提醒每个人时时刻刻注意安全。

2、施工现场严禁嬉戏、打闹、酗酒、违禁药物、拥有火器，伪者立即清除现场。

3、机械附近工作人员严禁出现：流长发、松垮服装、重型饰物（手表、手链、佩章、戒指）

4、有危险隐患的工作场所，应另加劳动防护；沾有易燃污渍的衣物不得继续使用。

5、特殊工种人员（电工、焊工、机械操作、架子工等）持证上岗，严禁无证上岗操作，防止机电事故的发

生和伤害他人事故的发生。

6、对各种机具、控制箱、开关、阀门处设立“危险、勿动”字样挂牌，并采取专人挂牌制度。

水泥搅拌桩施工时现场合理设置排水沟，将废弃泥浆由排水沟排至指定位置，防止污染周边环境。同时施

工时应合理安排时间尽量避免夜间施工，减少噪音对附近居民的影响。

试桩

21深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土

或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影

响。

22深层搅拌桩施工是藉搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均

匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的

是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、

下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

23每个标段的试桩不少于5根，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施

工。试桩检验可采取7天后直接开挖取出，或至少14天后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌

均匀程度和水泥土强度。

概述

太浦河泵站位于江苏省吴江市太浦河上已建的太浦闸南侧，是太浦河工程的重要组成部

分，其修建目的主要是解决枯水年份太湖水位较低时抽取太湖水向下游上海市供水300m3/s，

以改善上海水质。

主泵房内布置6台斜15°单机50m3/s的斜轴泵，底板长，宽（顺水流方向），采用二机

一缝的布置，泵房底板共分三块，单块底板长度为。进水侧底板底高程，出水侧底板底高程，

底板厚2m。安装间布置在泵房的北端，在泵房的南端布置一座35kV变电站。

主泵房建基面在粉质粘土上，土层物理力学指标较低，天然地基无法满足泵房上部结构对地

基的强度和变形要求，必须进行地基处理。

2工程地质条件

场地区地层为巨厚（大于100m）第四纪河湖相、海相及沼泽相等沉积层，无活动断裂

构造分布，区域地质构造稳定，地震基本烈度为Ⅵ度。场地区土层的物理力学指标见表1。

泵房建基于⑤层土上，⑤层为灰色粉质粘土，标贯击数小于4，压缩系数，地基承载力标准

值为105Kpa，且⑤层属高～中压缩性土，天然地基不能满足泵房上部结构对地基的强度和

变形要求，由于软土厚度较大，不宜用换（填）土处理。同时对⑥层下伏软弱下卧层需进行

强度及变形验算。

表1地基土物理力学性质指标

层号土层名称

土层

厚度

湿密度

(kN/m3)

天然

孔隙

比

天然

含水

量(%)

塑性

指数

液性

指数

压缩模

量

地基承

载力标

准值

mIPIL(MPa)(KPa)

③1粉质粘土~255

③2粉质粘土~150

③3砂壤土~120

④1轻砂壤土~120

⑤粉质粘土~105

⑤’

粉质粘土

与粉质砂

壤土互层

110

⑥粉质粘土~300

⑦1

重粉质粘

土

~200

3泵房地基处理设计

地基处理方案

泵房地基应力计算以二机一联段作为计算单元，经过计算，控制工况为完建工况，泵房在控

制工况时基底应力最大值为kPa，最小值为kPa，平均地基应力为，超过⑤层土的地基承载

力标准值。对⑤层土进行宽度修正以后的地基承载力标准值为kPa，亦不能满足设计要求。

⑤层下部为⑥层棕黄、灰绿色粉质粘土，该土层厚约，土质均一，呈硬塑状态，属中压缩性

土，其地基承载力标准值为300kPa，是泵房基础较好的浅层持力层。

设计考虑了三个方案进行技术和经济比较，方案一：预制钢筋混凝土方桩方案；方案二：灌

注桩方案；方案三：水泥搅拌桩方案。方案投资比较见表2。根据规范可知，水泥搅拌桩一

般适用于软弱粘性土和粉性土地基，由于受搅拌机械搅拌能力的限制，一般不适用于地基承

载力设计值大于120kPa的粘性土和粉性土，而⑤层灰色粉质粘土经宽深修正，其承载力设

计值达kPa，但经过室内水泥土试验，⑤层土经搅拌以后能达到很好的加固效果，可满足设

计的要求。经过综合比较，方案三因其投资省、抗渗效果好以及能较好地适应地基变形等优

点而被选为推荐方案。

表2泵房地基处理方案比较表

方案名称单位主要工程量投资(万元)

预制钢筋混凝土方桩

混凝土m3

钢筋t

混凝土灌注桩

混凝土m3

钢筋t

深层水泥搅拌桩水泥搅拌桩m3

地基处理设计

水泥搅拌桩桩型采用双头搅拌桩（断面为2个直径搭接的复合桩），固化剂采用425#普

通硅酸盐水泥，水泥掺入量选用15%，设计桩长～，进入⑥层持力层～1m。

水泥土无侧限抗压强度试验结果统计

序号水灰比水泥掺入比

7d强度qu,7

（Mpa）

qu,7/qu,90

（%）

115%

215%

315%

水泥搅拌桩施工

施工技术要求

水泥搅拌桩在施工前进行一段试验段，检验其效果。根据成桩试验，确定技术参数进行施工。严格控制粉

喷时间、停喷时间和水泥喷入量，确保粉喷桩长度。桩身上部(1/3桩身)范围内必须进行两次搅拌，确保

桩身质量。发现粉喷量不足时应整桩复打。钻机喷灰时要连续、均匀作业，如遇机械故障停机时，必须在

12小时内补桩。复打重叠孔段应大于1m，要保证桩的垂直度，其偏差不超过%。严格控制桩间距，其偏差

不能超过20mm。遇障碍物钻机不能钻进至持力层时可将桩位作适当调整，但必须经监理工程师认可。

桩体喷灰量及土体含水量确定

在软黄土路基范围内选择具有代表性的区段，通过10%，13%，15%，17%，19%，20%六种水泥掺量进行成

桩试验，根据对复合地基承载力的测试和对成桩完整性及外观进行检查，达到设计要求的桩体最佳喷灰量

为15%，即每延米水泥喷入量为52/kg，土体成桩的含水量不能低于28%。

施工工艺参数

(1)水泥采用#普通硅酸盐水泥，掺入比为15%，即每延米掺灰量为52kg。

(2)钻进速度V=

提升速度V

p

=

搅拌速度R=40-50r/min;

空气压力P=。

施工机械

(1)钻机要具有正向转进反转提升的功能。

(2)喷粉机根据施工时钻机的提升速度、钻机转速，选用合理的粉体发送量。

(3)空气压缩机气粉混合体的压力只需克服喷灰口处土及地下水的阻力而喷入土中。

(4)搅拌钻头应保证在反向旋转提升时对柱中土体有压实作用，不使其向地面翻升。

(5)计量装置用于监测粉体输入量的连续性及均匀性，并能自动记录及打印。

施工工艺流程

5工程质量检验与控制

在施工过程中严格控制原材料质量，水泥在出厂合格的基础上按规定频率取样，在定点检验单位进行复检，

其性能指标均达到设计标号的质量要求。施工期间施工人员必须做好原始记录，监理人员随时检查施工记

录。

土体含水量是影响成桩质量的关键因素。为保证土体含水量，采用表面加水浸泡土体和沿钻机钻杆加水至

土内的方法，确保成桩质量，效果较理想。

检查方法主要有开挖检查、轻便动探和小应变检测、桩体试件无侧限抗压强度测试及载荷试验等。先后开

挖验桩108根，桩柱光滑圆顺、垂直、水泥搅拌均匀，桩体质量良好。轻便动探275根，小应变检测136

根，桩体试件无侧限抗压强度60组，单桩承载力载荷试验8根，复合地基载荷试验8组，检测结果均满

足设计要求。

6结语

通过采用深层水泥搅拌桩加固处理软黄土路基，可获得较高的复合地基承载力与复合变形模量。深层水泥

搅拌加固技术具有无振动、无噪音、无环境污染、施工简便、快捷、费用低等特点，特别适用于软黄土、

淤泥质土、粘性土、粉土、杂填土等天然土体加固，具有较大的推广使用价值。

工程实例

1、工程简况

某高等级公路在K9+753~K10+836桥头186m采用水泥喷粉桩处理，水泥喷粉桩按正三角形布置，桩径采用

50cm，桩距，平均桩长10m，水泥掺入比15%，即每延米50kg水泥，标号425#。施工单位在施工配套设备

进行标定、试桩方案经过监理单位和业主单位同意的情况下采用喷粉法进行试桩试验，共试59根，其中的

21根桩发生沉桩，沉桩深度一般为~不等。

2、沉桩原因分析

水泥深层搅拌桩加固机理是通过水泥的水解和水化反应、水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作

用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体。因

此，可从地质、施工工艺两方面来分析沉桩原因。

地质方面，由于各地质层土质的差异而产生水泥加固土的效果不同，一般认为含有高岭石、多水高岭石、

蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好，而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含

量高、酸碱度（PH值）较低的粘性土加固效果较差。各地质层的含水量的不同，也是引起水泥和土一系列

化学反应而形成强度的速度不同的原因。

施工工艺方面，水泥与土搅拌不均匀，甚至水泥与土无法混合。这与施工机械的各施工参数有关，如钻进

速度、钻头转速、提升速度、喷粉压、水泥用量等有关。必须通过试验桩根据不同地质层、不同土质、不

同土压力找到合适的施工参数，加以严格控制，使桩体均匀，防止缩颈、断颈等现象。

１）地质方面

在第一次试桩的一排7根桩中，靠路线前进方向右侧有4根桩沉桩。在试桩后第七天对其中两根进行抽芯

检测，发现桩体上均有两段水泥明显不凝固。在试桩后第十天对发生沉桩的地质进行补勘，具体地层由上

至下为：

①填砂：河砂，层厚为。

②粉质粘土：灰黄、灰褐色，可塑，稍湿～湿，随深度增加渐变为软塑状，层厚为。

③淤泥：深灰、灰黑色，软塑～流塑，饱和，粘性强，滑腻，岩性均一，底部含腐殖物，层厚为。

④淤泥质粘土：灰、青灰色，软塑，饱和，粘性较强，均匀，层厚为。

⑤淤泥夹砂：灰、青灰色，软塑，含较多中粗砂，含量在30%～50%，松散状，层厚为。

⑥砂层：浅灰色，稍密～中密，饱和，以粗砂为主，含粘性土，级配良好，层厚为。

⑦粉质粘土夹砂：灰黄、棕黄色，软塑，湿，含量在20%～50%，岩性不均，层厚为。

⑧砂层：以中粗砂为主，灰白、灰黄色，中密，饱和，含粘性土，级配良好，层厚为。

软土物理力学指标很差，淤泥平均含水量为90%，天然孔隙比，直快剪C=，φ=。

从以上地质补勘分析，主要有以下原因：

（1）由于该段淤泥含水量为90%，而喷粉（50～60kg/m）后水泥在桩体内吸水是有限的，参照相近项目试

验结果可知，短期内水泥加固土含水量减少量低于水泥掺入比，也就是该段淤泥经水泥加固土的含水量仍

为75%以上，搅拌时的土和水泥还是处于流塑～软塑状，压缩模量小，抗剪强度低；喷50～60kg/m水泥9m

后增加4500~5400KN自重力。处于流塑～软塑状水泥加固土压缩模量小，自身自重引起桩压缩量就大；水

泥加固土抗剪强度低自身自重引起侧向挤出量大；

（2）桩身周围土受扰动土体下沉后，土对桩侧表面产生向下的负摩阻力。当土和水泥还是处于流塑～软塑

状、压缩模量小、抗剪强度低时，在负摩阻力的作用下发生沉桩。

（3）该段淤泥的灵敏度大，灵敏度是原状试样的无侧限抗压强度与相同含水量重塑试样的无侧限抗压强度

之比。从试桩现场，试桩桩位砂垫层表面挤压出来的淤泥很稀，表明其重塑后强度很低，灵敏性高。

（4）喷粉在桩体内吸水，引起桩体周围土体孔隙压力消散、产生下沉，短时间增加对桩体的负摩阻力，而

此时水泥加固土的强度很低且增长慢。

总的来说，是在喷粉初期，水泥加固土的强度承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力的作用而发生沉桩。

２）施工工艺方面

在施工工艺方面，针对沉桩问题，结合地质情况较差的实际，在施工工艺上找沉桩的原因。试桩时各施工

参数（钻进速度、钻头转速、提升速度、喷粉压、水泥用量等）作了有效控制。在第二次试桩52根桩中，

采用不同钻进速度、不同钻头转速、不同提升速度、不同喷粉压、不同水泥用量进行严格控制。试桩中虽

然采用加大喷粉量至75kg/m,仍未解决沉桩问题。

察看试桩现场，试桩桩位砂垫层表面存在大量淤泥，据分析软塑～流塑状淤泥是在喷粉施工时风压气流的

作用下，搅拌过程中因受扰动发生液化，液化的淤泥上涌至地表面，造成桩体范围内淤泥质的减少而沉桩。

增加喷粉量解决不了沉桩问题的原因在于：

（1）增加喷粉量即增加桩体自重力；

（2）增加喷粉量导致喷粉在桩体内吸水量增加，引起桩体周围土体孔隙压力消散加快、产生下沉，短时间

对桩体的负摩阻力增大，因增加喷粉量水泥加固土的强度提高不显著，在喷粉初期，水泥加固土的强度仍

承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力的作用而发生沉桩。

3、处理方法

通过以上分析，沉桩是由于在喷粉初期，土体受扰动，水泥加固土的强度承受不了水泥加固土的自重力和

负摩阻力的作用而发生沉桩。改用在水泥浆液中加入适量的早强剂喷浆法施工可以解决喷粉法施工成桩初

期水泥加固土的强度承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力发生沉桩问题。主要原因：

（1）早强剂可以使水泥加固土的强度迅速提高，而早强剂在水泥浆中搅拌可以较均匀；

（2）水泥浆液注入土体发生水泥的水解和水化反应、水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用、

凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体时，浆液

本身存在足够水，不需吸收天然地基的水，并未引起桩体周围土体孔隙压力消散、产生对桩体的负摩阻力。

因此，改用喷浆法施工并在水泥浆液中加入适量的早强剂，以解决喷粉法施工成桩初期水泥加固土的强度

承受不了水泥加固土的自重力和负摩阻力的作用而发生沉桩的问题。

喷浆施工参数：

成桩直径：50㎝

钻进速度：控制在2～３档（30～50cm/min）

电流表读数：进入持力层I≥60A

桩底持续喷浆搅拌时间：≥30s

提升喷浆速度：≤30cm/min

喷浆压力：～

水泥浆水灰比：

早强剂掺量（水泥掺比）：%

水泥浆搅拌时间：≥30min（每拌）

喷浆搅拌桩施工工艺按中华人民共和国交通部发布《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96

关于加固土桩技术规范进行。全部穿过淤泥进入持力层50㎝。

以上施工参数进行现场试桩，试桩七天后进行桩体抽芯检测，从桩体抽芯结果来看，成桩连续性与完整性

均较好，无沉桩问题。由业主组织设计单位、监理单位和施工单位召开软基处理技术专题会议，决定

K9+753~K10+836桥头186m原采用喷粉法施工搅拌桩改为喷浆法施工，原合同单价不变。该段在改用喷浆

法施工后，无出现沉桩问题，证明采用喷浆法施工的搅拌桩解决沉桩问题是有效的。工程造价变化不大，

经济上是可行的。

三、结语

在高含水量软基中采用深层搅拌桩处理，从降低地基含水量考虑，常常选用喷粉法施工。而当采用喷粉法

出现沉桩问题时，改用在水泥浆液中加入适量的早强剂喷浆法施工来解决沉桩问题。经实践证明采用喷浆

法施工的搅拌桩解决沉桩问题是有效的、经济上是可行的。

施工工艺流程

桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷

水泥浆→至工作基准面以下03m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束

→施工下一根桩。

5设计参数及要求

(1)水泥掺入比>12％；

(2)室内配合比设计

7d无侧限抗压强度：qu≥，

28d无侧限抗压强度：qu≥，

90d无侧限抗压强度：qu≥；

(3)现场质量检测

28d取芯强度：R28≥，

90d取芯强度：R90≥，

单桩承载力>210KPa，

复合地基承载力>170KPa。

6施工控制

61项目经理部指派专人负责水泥MPa桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机

械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显

处，确保人员到位，责任到人。

62水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

63为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、

下、左、右距离相等来进行控制。

64对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现

象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

65为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时

现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满

足设计要求。

66水泥搅拌配合比：水灰比045～050、水泥掺量12％、每米掺灰量4625kg、高效减

水剂05％。

67水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量

的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常

成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于04MPa。

68为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨

桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。

69施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚

未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重

量时，不得进行下一根桩的施工。

610施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如

遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况

填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。

611现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：1施工桩号、施工日期、天气情况；

2喷浆深度、停浆标高；3灰浆泵压力、管道压力；4钻机转速；5钻进速度、提升速度；6浆液流量；7每

米喷浆量和外掺剂用量；8复搅深度。

质量检验

71检验方法

711水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。

(1)检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否

一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。

(2)触探试验：根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数N10

大于15击时，桩身强度已能满足设计要求；或者7d龄期的击数N10大于30击时，桩身强度也能达到设计

要求。轻便触探的深度一般不超过4m。

712水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施

工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做(3个一组)28天龄期的无侧

限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1％～1

5％。

713如果某段或某一桥头水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10％，则可认为该段水泥搅

拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10％小于20％时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30％，

则该段水泥搅拌桩为不合格。

714对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

715在特大桥桥台或软土层深厚的地方，或对施工质量有怀疑时，可在成桩28天后，由监理

工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的02％，且不得少于3根。

试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。

72外观鉴定

(1)桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。

(2)搅拌均匀，凝体无松散。

(3)群桩桩顶齐，间距均匀。

73实测项目

水泥搅拌桩质量检测项目如表1。

通过深层搅拌水泥土桩围护在某基坑的应用实例分析，探讨这种坑内无支撑、挡土挡水新型

帷幕的施工工艺及应用效果。

关键词：基坑围护深层搅拌水泥土桩

一、深层搅拌水泥土桩作基坑围护

1、适用地质条件

深层搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不

大于120ｋＰa的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确

定其适用性，冬季施工时应注意负温度对处理效果的影响。

2、深层搅拌水泥土桩复合地基承载力标准值确定

（1）通过现场复合地基载荷试验确定

（2）按以下计算式确定

fsp，k=m×Rdk/Ap+β（1-m）fs，k

式中fsp，k——复合地基的承载力标准值；

m——面积置换率；

Ap——桩的截面积；

fs，k——桩间天然地基承载力标准值；

β——桩间土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取，当桩间土为硬土时，可

取，当不考虑桩间软土作用时，可取零。

Rdk————单桩坚向承载力标准值，应通过现场单桩载荷试验确定

基坑围护结构为临时挡土支护结构，在保证施工期间安全、适用的前提下，应尽可

能降低基坑围护工程造价。

深层搅拌水泥土桩挡土墙是通过相邻水泥土桩搭接而成，采用水泥作为固化剂，通

过专用搅拌机械，将软土和水泥强制搅拌形成水泥土，利用水泥与软土之间所产生一系列物

理、化学作用，使水泥土强度增长，成为水泥土桩，硬化后形成具有一定强度的水泥壁状挡

墙。

水泥土桩挡墙围护坑内无须支撑，既能挡土又成为隔水帷幕，工程造价较低，施工

工期短，稳定性好，适用于处理淤泥，淤泥质土，粉土和含水量较高且地基承载力标准值不

大于120kPa的粘性土等地基基坑围护结构。

近年来，深层搅拌水泥土桩挡土墙在处理淤泥、淤泥质土、粉土等含水量高的地基

基坑围护中得到广泛推广和应用。

二、工程实例

1、工程概况

该工程为汕头市某水厂送水泵房吸水井和水泵室基坑工程，其外边缘尺寸分别为×

米和×米；开挖深度自室外自然地面标高至坑底分别为米和米；吸水井与水泵室距离为米，

吸水井东面有DN1820和DN2220两条管道通过，西、北面为道路和临建，水泵室东、南、西

面为空旷地。

2、地质条件

根据地质勘察报告，从室外自然地面自上而下可分为：

回填土层：厚～米，松散状；

粉质粘土层：厚～米，呈可塑～硬塑状态；

淤泥层：厚～米，呈流塑状态，属高压缩性土层；

中粗砂层；厚～米，主要成分为石英质中砂、粗砂组成，含少许砾石，间或夹淤泥

或粘土薄层，局部地区相变为中砂，均匀性较差；

淤泥层：厚～米，呈流塑状态，含有机质及大量贝壳碎屑，为超高压缩性土层；

场内地下水位标高为室外自然地面标高下米。

3、基坑支护方案选择

根据地质勘察报告及本地区实际情况和施工现场周围环境条件，并参照类似工程的

施工经验，整个送水泵房基坑采用放坡与水泥土搅拌桩挡土墙相结合的围护体系。在吸水井

东西北三面采用U字形挡土挡水帷墙，水泵室南面则进行二级放坡开挖。

4、具体设计要点

深层搅拌水泥土桩挡墙设计，参照以往类似工程经验，充分考虑土体侧向压力及墙

顶周围的施工荷载，按重力式挡墙进行设计并验算抗倾覆和侧向位移。坑外侧向压力按水、

土压力分算，其中土压力采用朗肯土压力理论。坑内土压力计算采用M法计算土体反力。

水泥桩挡土墙当墙后土重度为γ，内摩擦角为φ，粘聚力为C=0，土对墙背摩擦角

δ=0，水泥桩挡土墙后土表面均布荷载为q，墙高H，墙后地下水位在墙底面以上h米处，

地下水位以下土重度γ1，水重度γw=10KN/m3，地下水位处土产生的主动土压力强度为

бa1，则：

（1）墙底主动土压力强度：

бa2=[γ（H-h）+（γ1-γw）h]tg（450-Φ/2）

（2）地下水位以上土产生的主动土压力：

Ea1=1/2бa1（H-h）

（3）地下水位以下土产生主动土压力：

Ea2=1/2[бa1+бa2]h

（4）地下水对墙背产生的水压力：

Ew=1/2γwh2

（5）挡土墙后土表面均布荷载产生的主动土压力：

Ea3=qHtg（450-Φ/2）

墙背总主动土压力：Ea=Ea1+Ea2+Ea3+Ew

挡土墙的稳定性，应符合下列要求：

（1）抗滑安全系数：

K=（Gn+Eam）μ/（Eat-Gt）>=

（2）抗倾覆安全系数：

Kt=（Gx0+Eazxf）/Eaxzf>=

Gn=Gcosα0；Gt=Gsinα0；Eat=Easin（α-α0-δ）；Ean=Eacos（α-α0-δ）；

Eax=Easin（α-δ）；Eaz=Eacos（α-δ）；xf=b-zctgα；zf=z-btgα0.

式中G——挡土墙每延米自重

x0——挡土墙重心离墙趾的水平距离；

α0——挡土墙的基底倾角；

α——挡土墙的墙背倾角；

δ——土对挡土墙背的摩擦角；

b——基底的水平投影宽度；

z——土压力作用点离墙踵的高度；

μ——土对挡土墙基底的摩擦系数。

该挡墙按格栅形组合，形成土、桩结合体受荷，采用9排直径为700mm水泥土桩，

相邻两桩搭接度为200mm，以确保挡墙的挡水性能。经计算，桩长为米，墙宽米，墙顶距

室外自然地面为米，按1：1放坡，坡脚做砖砌明沟（500×500，i=2%）及集水井（钢筋砼

井圈，Ф1000×1200）进行明沟排水；开挖边坡采用Ф100～150，长米，＠600mm木桩并堆

砂包护坡。在吸水井基坑底做砖砌明沟及集水井进行排降水。

水泥土桩采用425#硅酸盐水泥，考虑各土层天然含水量平均值较大，水泥掺入量控

制在18%左右（即320kg/m3），并加FDN-500掺合剂。为增加挡墙水泥土桩的整体连接和提

高抗弯刚度，在外排桩均加插Ф50mm以上新鲜苗竹筋，长5米，每根桩插2根；水泥土桩

挡墙顶设钢筋砼镇口板，板厚20mm，水泥土桩进入砼镇口板不少于50mm.

5、施工工艺

（1）准备工作

a.将场内杂物等清除掉，清除桩位处地上地下一切障碍（包括大石块、树根和生产

垃圾），场地低洼处用粘性土料回填夯压；

b.编制施工用料计划表；

c.确定标高、轴线、桩位，在转角处设控制角桩。

（2）施工设备及工序

a.施工设备可采用履带式或步履式深层搅拌机，须配备灰浆搅拌机、灰浆泵等配套

设施；

b.施工工序：定位→预搅下沉→喷浆搅拌上升→重复搅拌下沉→重复搅拌上升→完

成移机。

（3）施工工艺

a.桩机到达标定孔后对中、操平、校正垂直度，保证塔身与地面成90度，确保桩垂

直度误差在‰以内；

b.待深层搅拌机冷却水循环正常后启动搅拌机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导

向架切土搅拌下沉，下沉速度由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于10A，预搅时，

不宜冲水，当遇到较大硬土层下沉太慢时，可适量冲水，以利钻进；

c.待深层搅拌机下沉至一定深度时，即开始按预定掺入比和水灰比拌制水泥浆，并

将水泥浆倒入备料斗备喷；

d.搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，其出口压力保持～，使水泥浆自动连续

喷入地基，搅拌机旋喷速度控制为min左右，当提升到达桩设计标高时，宜停止提升，搅拌

数秒，以保证桩头均匀密实；

e.为使喷入土中水泥浆与土充分搅拌，重复搅拌下沉，直至设计要求深度，在搅拌

提升，并沿着桩体在基坑底上下1米范围进行复喷。桩体要互相搭接20mm，以增强整体性

和防渗性；

f.施工完毕，向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管道中残积水泥浆、，

同时清除钻头粘附土。

（4）质量保证措施

a.严格按设计要求的桩位进行施工，符合YBT225-91技术规范要求；

b.桩体压浆要求一气呵成，不得中断，每根桩宜装浆一次并喷搅完成；要求连续施

工，桩搭接穿插交叉施工，相邻两桩施工间隔不得超过12小时；如超过，搭接质量无保证，

应采取在两桩中部加桩补救；

c.施工过程因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点下50mm，恢复供浆再搅拌提升；

d.压浆提升的速度控制在min，不得超过1m/min；

e.桩身垂直度偏差不得超过‰，桩位偏差不得大于50mm；

f.施工后龄期达到30天，方可进行基坑土方开挖。

6、施工效果

该深层搅拌水泥土桩围护为土、桩格栅结合体共同受力体系，在基坑28天的使用过

程中，无任何明显的弯折破坏；桩体完好无缺陷；桩体最大位移58mm；坑内渗水量满足现

场施工要求，大大节约抽降水台班及坑内支护，既达到满足基坑围护功能又降低围护造价的

目的。

三、总结

近年来，随着施工技术和施工条件的发展，深层搅拌水泥土桩的应用范围越来越广

泛，除了作为一种复合地基使用之外，更多是作为一种经济型的基坑围护结构得到推广。

将基坑围护结构和基坑施工及周围环境的保护作为一个统一的整体进行设计和施

工，并在实施过程中进行严密控制协调，既能确保基坑和周围环境的安全，又使工程造价降

低、缩短工期。

对于深基坑中的水泥土桩挡墙使用，应认真验算墙体的抗折强度及侧向位移，并根

据实际情况采取有效措施，以确保围护的使用安全。

施工工艺的问题

我国的深层搅拌桩施工监控系统不完善，钻头升降与供料系统非联动操作，加上堵管

等影响，单位桩长的供灰量不准确，常常造成沿桩长方向桩身强度过大的差异，不少桩身

的芯样不能成型，在收集到的100余根粉喷桩的抽芯检测资料中，全桩桩身完整者仅3根，

问题不容忽视。

深层搅拌桩利用原位土拌合，既有优点又有弊病。众所周知，水泥土强度与土质的关

系非常密切，同样的掺入比，同样的工艺在淤泥中和砂类土中的水泥土强度可相差1倍以

上。当穿越不同土层时，很难避免桩身强度的差异，这种差异也制约搅拌桩的承载力。

如前述，搅拌桩桩径与承载力不匹配，大于Φ500mm的桩径给基础下布桩造成困难，在

一定桩距条件下，它要求很宽的基础，从而降低了经济效益，在大量采用条形基础的多层

建筑物下此种矛盾较为突出。

深层搅拌机械是针对软土设计的，但在软土处理中往往要穿透一定厚度的强度较高的

土层，或要进行复搅时，目前的机械往往不能胜任，这也限制了该技术的发展。

4设计方法的问题

由于水泥土桩的变形模量一般为其无测限抗压强度的120~150倍，高达100MPa以上，

其应用的环境又为软土，因此桩土模量比大多超过50，规范中规定按桩基的设计原理计算

单桩承载力是合理的。

但是，如前所述，由于单桩承载力很小，在软土中要取得较理想的复合地基承载力，

只得采取增加桩数，即加大置换率的办法。据笔者统计，大多数的深层搅拌桩的置换率在

20%以上，桩中心距仅能保持在二倍桩径左右。深层搅拌桩多为摩擦桩或端承摩擦桩，在小

桩距下其测阻力的群桩效应不容忽视，在软土中的搅拌群桩呈块体深基础形态。此时简单

地套用规范中的规定，以单桩复合地基载荷试验的结果为依据，忽略群桩桩端土的强度和

变形问题，是十分危险的。

上述问题表现在沉降计算中更令人担忧。按《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002

第条规定“……桩端以下未加固土层的压缩变形S可按现行国家标准《建筑地基基础设计

规范》GB50007的有关规定进行计算。”条文说明中明确了“下卧层变形按天然地基采用分

层总和法进行计算”。上述规定在浙江等地区的一般软土中，特别是桩端进入稍好的土层时，

计算结果与实际情况相差不远，对于武汉地区湖相沉积的超软土——淤泥，当搅拌桩未穿

透厚层淤泥，呈“悬浮”状态时，计算结果远远小于建筑物实际沉降量，由此造成了数十

憧建筑物大量下沉、倾斜，沉降量大多超过300mm且未稳定，倾斜率也超过危房标准的7‰。

5检测方法的问题

复合地基及单桩承载力检验采用静载荷试验的方法。由于压板尺寸的限制及桩身的可

压缩性，其影响深度不大，试验结果不能完全代表加固深度范围内复合土层及桩身质量的

实际状况。

特别是水泥土桩桩身完整性及强度的检测，目前尚未找到有效的检测途径。规范中提

出成桩3天内用轻型动力触探（N10）检查桩身的均匀性，实施中有时难以贯入。采用低应

变检测桩身质量，目前无试验验证数据，亦不可行。采用钻芯法时，由于粉喷桩桩中心存

在喷灰盲区，桩身横截面实际为200mm厚的园环状（Φ500mm桩），在环状截面中钻芯，钻

头常偏出桩外，加之钻头的扰动，芯样大多不能成型，使钻芯法也难以准确评定桩身质量

和水泥土强度，以上问题给工程的检查验收工作带来了困难。

几点建议

用于多层建筑地基处理时，可将桩径缩小至Φ350mm~Φ400mm，同时增加水泥掺量，提高

桩身强度。缩小了直径的桩有利于发挥测阻力，可以保持较大桩距，减少群桩效应的折减，

减少基础宽度。

在基础与桩顶间设置100mm~300mm厚的砂石垫层，充分调动桩间土的承载力，同时避免

桩头破损。在深厚软土区、垫层厚度可加大至500mm以上，利用垫层的扩散作用，加大软

土的受力面积，从而可将搅拌桩布置在基础以外。此时桩距可加大至3d以上，减少群桩效

应。此种措施在桩端持力层较软弱时（即所谓悬浮桩），可有效地减少沉降。

在淤泥等软土中，当桩距较小时，复合地基呈等代实体的深基效应，沉降计算应按桩基

验算。湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》DB42/242—2003第条规定了具体的计算

方法，这个计算方法是通过实际工程的验证得出的。

为了减少地基沉降，可将部分搅拌桩加长，最好打至较好的土层。在深层软土中采用悬

浮桩时，除增加垫层厚度外，宜将部分桩加长，这些加长桩的桩距宜大于。超长部分的桩

测阻力将减少短桩桩端的附加压力，减少沉降。

加强施工监控系统的研制，提高工法的技术含量。

进行固化剂研究，提高桩身强度。

搅拌桩桩身质量及完整性的检测，应研制检测设备。在目前的水平下，建议以单桩静载

试验为主，可辅以挖开及钻芯检查，钻芯结果只能作为参考，不能作评定依据，现场水泥

土强度检验，最好挖开桩头及桩头以下一定深度，人工取样进行立方体抗压强度试验。

基坑加劲水泥搅拌桩墙

东方明珠二期基坑转护工程施工中采用加劲水泥搅拌桩墙(SMW)工法，该项高新

技术是通过特殊的多轴深层搅拌将土体切碎，同时将水泥浆强化剂

注入土体，随后

插入H型钢桩，使之形成水泥土墙，在大面积开挖基坑时起到维护

作用。在软土地

区，大面积和大深度的开挖工程中采用此法在国内尚属首次。

我校结构力学研究所于98年受委托，对H型钢在不同开挖深度时的

受力采用了一

套新的监测手段，经过特殊的防护处理能在泥和水的侵蚀下较长时

间正常工作，获

得精确、满意的数据，提供设计和施工单位使用。

应用领域：为基础工程和水下工程提供可靠的监测数据，获得结构的应变和

内力结果。

技术指标：采用精制的应变传感器，可获得钢结构中的应变和内力；传感器

成活率高，一般均在

90％以上；在泥和水环境中工作时间长，一般可在半年以上。

地下室基坑围护施工实例

1工程概况

上海铁路西站乘务员公寓，位于车站西站台南侧，地下1层，地上7层，框

架结构，二层东南角有连廊与三层办公楼相接，建筑面积5247m２。公寓楼地下室基坑平面

尺寸×。基坑开挖深度：平板底为－，反梁底为－。场地地面标高±。

楼的周围环境是，西面有一道砖围墙，距基坑边3m，东面多层住宅外墙距基

坑边4m，北面相距就是火车站西站台，且站台高出基坑边地面，南面场地宽阔。施工期间，

必须保证临近建筑物的安全，特别要保证北面铁路站台的安全、不影响铁路的正常运

行。

场地地质状况，自上而下土层分布：①杂填土厚；②粉质粘土厚；③砂质粉

土厚；④淤泥质粉质粘土厚；⑤淤泥质粘土厚。地下水位在地面以下。北面站台边左右宽

的东西向地带，地下3m深处有块石等地下障碍物，东北角区域有一暗浜，浜底深。

2基坑围护方案

(1)基坑围护的必要性。基础位于③砂质粉土之上，地下水丰富，基土渗透系

数大，按基坑挖掘深度及周边环境，不具备大开挖(结合井点降水)条件，必须采取相应的

基坑围护措施。

(2)围护方案选择。①钢板桩：打入时会发生震动，拔出过程中周边地面会发

生开裂，本工程紧靠铁路站台，环境险要，不能采用钢板桩围护方案。②钻孔灌注桩挡土

加外侧深层水泥搅拌桩防水：因造价高，建设单位不同意采用。③深层水泥搅拌桩墙：在

基坑开挖深度达～的情况下，按重力坝的设计及构造要求，基坑西、北两侧场地宽度不够，

不能完全采用常规的深层水泥搅拌桩墙方案。④深层水泥搅拌桩高低截面围护结构方案：

在基坑边场地宽度不够的情况下，设想采用高低桩截面的深层水泥搅拌桩墙，高桩即为基

坑外侧的挡土墙，低桩位于坑内基底以下，是近似于坑底加固的搅拌桩，施工时将高桩和

低桩两者交接在一起，形成整体的高低截面挡土墙，能解决场地宽度不够的问题，征得设

计方同意后采用此方案。

3深层水泥搅拌桩高低截面围护结构设计

(1)桩墙截面尺寸：尽量利用场地有限的宽度，同时考虑钻机施工的可能性，

确定高桩桩墙的宽度，西面定为，北面站台边定为，东面定为，南西场地宽阔，按常规桩

墙宽定为。西、北两面已定高桩的宽度肯定不能满足安全要求，东面因地下有暗浜，经计

算的宽度也不能满足安全要求，必须加设低桩。低桩长度即为高桩在坑底以下的入土深度，

一般为基坑深度的～倍，本工程取；低桩桩墙宽度应满足高低桩墙整体的抗倾覆、抗滑移

及整体稳定性要求，计算中将桩墙向坑内转动的原点定为低桩底部的内角点(图2中的A

点)。经计算，北面低桩宽度为，西面低桩宽度为，东西低桩宽度为。

(2)加强高桩悬臂部分的抗弯、抗剪能力：高桩与低桩的截面分界处，因桩墙

截面削弱，特别是站台方向，采用插毛竹予以加强。在北面及东、西两转角处5m范围内，

在里外排桩中每隔1m插1根5m长的毛竹，以增强高桩的抗弯、抗剪能力。

(3)搅拌桩布置：东、西、南三面搅拌桩采用格栅式布置，北面回填土中难以

格栅成桩而采用满布。

(4)搅拌桩采用＃425普通水泥，掺量13%。搅拌桩施工顺序应从低桩到高桩，

若反向施工，在低桩施工时，因低桩在坑底以上段不喷浆，搅拌桩相互交接会削弱高桩截

面。

4方案实施

(1)发生问题及处理：北面搅拌桩外侧离站台边净空只有30cm，按钻机可能的

行走方向，只能先施工高桩，后施工低桩。基坑北面地下障碍物排除后回填土不密实，高

桩施工时，因站台方向土体坚实，基坑一侧土体松软，高桩成桩后发生桩身向基坑方向倾

斜，特别在东侧有暗浜的区域桩身倾斜达20cm左右。低桩成桩后，在基坑底能否保证高低

桩正常交接是个疑问。若高低桩不交接，低桩不能与高桩共同作为整墙工作而成为一般的

坑底土体加固，桩墙的稳定性将削弱，向坑内的位移将增加。为确保铁路站台的安全，在

站台方向围护墙的东、西两角上，采用增设钢筋混凝土角撑予以加强的措施，角撑长度，

截面宽60cm×25cm。角撑加设后，北面及其转角部位的桩顶压梁由10cm加厚到20cm，北

面压梁宽度增加到，即与站台石岸边相接。

(2)实施结果：基坑土方采用机械挖掘，坑内集水井排水。土方开挖后，检查

围护结构高低桩交接情况，东、西两面正常，北面发现高低桩之间局部有间隙，原先的预

测基本正确。从基坑土方开挖到地下室底板浇筑完毕，对围护结构进行水平位移观测，观

测结果：北面围护结构跨中向坑内的最大位移为25mm，站台面没有出现裂缝，确保了铁路

站台的安全。

5结语

(1)在施工场地较小的情况下，一般的深基坑采用水泥搅拌桩高低截面围护结构是

可行的。

(2)当以水泥搅拌桩墙作为深基坑围护，坑底土体又采取搅拌桩加固方案时，若采用

“高低桩整体作用”思路，因增加了原挡土桩墙的抗倾覆力臂，则在安全度不变的情况下，

能降低围护结构造价；而在造价不变的情况下，能提高围护结构安全度。(3)围

护结构中三侧的低桩伸入基础底板下面，连同高桩一起提高了地基承载能力。本工程没有

桩基，预计本工程最终沉降量为200mm左右，工程竣工时最大沉降量为28mm，最大沉降差

7mm，这可能与围护结构的作用有关。

水泥搅拌桩工程合同

甲方：________________________

乙方：________________________

根据甲乙双方充分协商，甲方同意乙方参加工程施工。为明确双方权利义务，共

同努力保证施工安全、工程质量及工期，特签订本合同，共同遵守。

一、工程承包范围及内容

二、双方责任

甲方：

1.乙方进场前，做好场地的三通一平。

2.桩位的放验线，施工材料的到位。

3.派驻工地代表，协商解决施工过程中的问题，并协调与第三方的关系。

4.协助乙方解决进退场时的运输及吊装。

5.协助解决施工人员住宿及完工后的机械堆放。

6.负责清除地面及地下障碍物。

7.负责办理暂住手续，并支付相关费用。

乙方：

1.根据施工要求，保质、保量、按期完成项目。

2.做好施工原始记录。

3.按照甲方的进度计划施工，服从驻地代表的管理。

4.严格把好质量关，如因乙方施工原因造成工程质量不合格，乙方必须返工，费

用自理。若乙方质量达到要求，而其它机组没有达到质量要求，甲方不得扣工程款。

5.严格按照操作规程进行施工作业，确保施工安全，如发生事故，乙方自负并解

决，与甲方无关。

三、质量标准

按照现行有关规范要求及施工设计图纸施工。

四、综合单价

五、付款及结算方式

本合同具有同等法律效应，自签订之日起生效，至工程款项结清之日止自然失效。

本合同一式____份，甲乙双方各执____份。

甲方：乙方：

代表：代表：

签订日期：签订日期：