深层水泥搅拌桩是利用水泥等材料作为固化剂,通过特殊的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。
深层水泥搅拌桩施工中影响质量的主要因素是强度、窟叉和断桩,而防渗性能的主要影响因素是窟叉(桩体未能连成整体)。窟叉产生原因主要有垂直度偏差、桩径偏小、桩位偏移、浆液冲走等因素。
1.垂直度偏差的主要原因:1)规范规定的允许偏差值偏大,在防渗桩中设计要求标准需提高;2)场地未平整,引起桩机难垂直;3)桩机钻孔搅拌前未调整到规定垂直度;4)搅拌头动力不足,在搅拌过程中产生偏移;5)钻杆偏细扭动,产生垂直度偏差;6)地表层有块石,迫使钻杆偏移。
2.桩位偏差的主要原因:1)规范规定的允许偏差值偏大,在防渗桩中需提高标准;2)定位时以目测估计,产生误差;3)表土块石使桩位偏移;4)相邻桩搭接间隔时间过长。
3.桩径偏小的主要原因:1)搅拌头叶片磨损,桩径变小;2)灌浆泵压力不足,桩径偏小;3)水泥掺入量不足,使搅拌不匀,桩径偏小;4)水泥结块,浆液不匀,使桩径偏小;5)钻杆上下速度过快,搅拌不匀使桩径偏小;6)喷与搅不同步,使桩径变小(缩颈);7)未做到'四搅二喷',搅拌不匀使桩径偏小。
4.浆液冲走的主要原因:1)地基砂层渗漏大,浆液被带走;2)外江水位高,造成水力梯度大,浆液被带走;3)堤内大量抽取地下水,造成水力梯度大,浆液被带走;4)水泥凝结时间过长,浆液慢慢被冲走;5)水泥及填充料掺入量未能填满砂层中的空隙,在水流的作用下,浆液被带走。