珠海软土地区混凝土搅拌桩成桩质量影响因素分析（论文）.pdf

·140 · 1 软土的成因、成分 软土包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等，软土泛 指淤泥和淤泥质土，是第四纪后期于沿海地区的滨海相、泄 湖相、三角洲相，内陆地区的湖泊相、冲洪积沼泽相等静水 或非常缓慢的流水环境中沉积，经过生物化学作用形成的饱 和软粘性土。 珠海软土的成因有滨海相、三角洲相和内陆相 3类，其中滨海相沉积的软土分布广、厚度大（最厚约 50m）， 是珠海最主要和最具代表性的软土层。软土中，其中淤泥的 粘粒含量较高，一般达30% ~60%。 软土矿物成分主要由水云母、伊利石、蒙脱石（滨海区）、 高岭石（淡水区）等组成，这些粘土矿物表面带有大量负电荷， 与水分子作用非常强烈，因而，在其颗粒外围形成很厚的结 合水膜，且在沉积过程中由于粒间静电荷引力和分子引力作 用，形成絮状和蜂窝状结构。 在土颗粒表面含有大量的结合水。这些结合水膜带有负 电荷，在其引力作用下土颗粒之间形成了一定强度的粒间连 接并具有显著的结构性。 因此，搅拌桩施工过程中水泥浆难介入土颗粒之间，导 致水泥浆与土体难以有效地拌和在一起。 另外，软土中通常含有较多的有机质，影响水泥浆与土 之间的物理化学反应，使水泥土的强度难以得到有效提高。 2 软土的性质和状态 由于软土形成于上述水流不通畅、饱和缺氧的静水环境， 这类土主要由细小的粘粒和粉粒组成，一般是饱和且呈软 – 流塑状，具有天然含水量大于液限、孔隙比大（ e＞1.0）、 压 缩性高（ a1-20.5 MPa ）、强度低（ Cu <30 kPa ）、高灵敏结构性等 特点。 根据刘慧珊、徐攸在共同编写的《地基基础工程 283问 》， 结合珠海的众多工程实例数据，珠海地区软土和其他滨海淤 积软土的物理力学性质指标统计对比见表 1。 表1 珠海地区软土和其他滨海淤积软土对比 软土地区 重度 γ/ （kN/m3） 天然含水量 ω/ % 天然孔隙比e 饱和度Sr/ % 抗剪强度 灵敏度St 压缩系数a1-2/MPa –1 内摩擦角φ/ （°） 粘着力c/（kN/m2） 其他滨海淤积区 15.0~18.0 4~100 1.0~2.3 45~100 1~7 2~20 2~7 1.2~3.5 珠海滨海淤积区 14.2~17.5 40.~104 1.0~2.81 85~100 0~7.3 3~18 2~8 0.44~3.43 _：卢 YgPq垢0伞垢?g ?。 由表1可看出，与其他地区相比，珠海地区的软土具有重 度小、天然孔隙比大、含水量高、饱和度高，以及抗剪强度、 压缩系数低等特点。 由于软土呈饱和状态，在喷射过程中水泥浆难以填充进 软土，而软土的低强度和高压缩性、高灵敏性又使得水泥浆 在喷射过程中容易扩散并被挤出。故此在软土地基中施工搅 拌桩，其水泥浆难以在设计桩径内停留，桩身强度也就难以 达到强度设计值。 综上，水泥浆通常难以在软土中停留，加之珠海地区软 土特性复杂，因此在珠海地区进行软基处理能否采用混凝土 搅拌桩，必须进行现场试桩予以确定。 3 施工方法和施工参数 混凝土搅拌桩是通过搅拌桩机将水泥按照一定掺入比送 入地基土中，并和地基土拌和在一起经过物理化学反应后形 成具有一定强度的水泥土体。混凝土的物理和力学特性，与 天然地基的土质、含水量和有机质含量等因素以及所采用水 泥的品种、掺入比等因素有关，也与喷搅方法、喷搅次数等 因素有关。 根据以下分析表明，在施工中，喷射方法、水泥掺入比 和喷搅次数对珠海软土地区混凝土搅拌桩质量的影响最为 明显。 3.1 $?????? 根据史佩栋主编的《桩基工程手册》，淤泥质粘土用水泥 ［摘 要］ H??( ? ??v， 修?a ?垢?Sk丞k) h  ?， ??sH??(垢垢)丞?、r、 ?)??]??、?]??、?]儿?凹??堵? 8，?二凹]Q 化??，?l]Q) h。 ［关键词］ ( ?剂；a ?垢?Sk ；垢)