攪拌樁是一種非常好的處理軟土層工藝，在文章“水泥土攪拌撿屎”中有所介紹。評論區有朋友留言，希望能介紹下在復合地基中的應用。說實話，水平一般，能力有限，不敢亂說。

近日恰有朋友問，一個項目中，做的水泥攪拌樁復合地基，抽芯檢測后，樁身范圍內淤泥質土層段成樁效果不好，強度很低，其他土層強度較好，咨詢下大概什么原因。

借此由頭，查詢了一些規范、手冊資料，簡單歸納總結一下攪拌樁施工中的一些禁忌癥，和大家交流。

水泥土攪拌樁分為噴漿攪拌法（也稱濕法）和噴粉攪拌法（也稱干法）。所謂噴漿攪拌，就是邊攪拌邊噴入水泥漿，把水泥漿與土充分攪拌；噴粉攪拌，就是邊攪拌邊噴水泥干粉，把水泥干粉與土充分攪拌。

雙軸噴漿鉆機意圖

單軸噴漿鉆機示意圖

單軸粉噴樁機示意圖

規范、手冊均指出，水泥土攪拌樁法適用于處理淤泥、淤泥質土、素填土、黏性土（軟塑、可塑）、粉土（稍密、中密）、粉細砂（松散、中密）、中粗砂（松散、稍密）、飽和黃土等土層。

但也指出，對采用水泥土攪拌樁處理地基的場地，除遵守《巖土工程勘察規范》外，還應查明地基土層的PH值、塑性指數、有機質含量、地下障礙物及軟土分布情況、地下水位及流動規律等。為什么要查明這些情況呢？因為有些情況并不適合采用水泥土攪拌方法處理復合地基。如確需采用，必須通過試驗確定并采取有效輔助措施。

1，處理泥炭土、有機質土不適合：軟土與水泥經攪拌后的加固作用，是基于水泥和土拌合后發生的一系列物理化學反應。當利用水泥加固軟土時，水泥和水作用生成的各種水化物與活性黏土顆粒發生反應，產生離子交換和團粒化作用，隨著水泥水化反應深入，形成硬凝反應；同時，水泥水化物中游離的氫氧化鈣吸收水中的二氧化碳反應，使土的分散程度降低、壓縮性降低、強度提高、滲透性降低。

天然軟土中有機質含量多少對強度影響較大，有機質會阻礙水泥水化反應，土中有機質含量由1%增大到 10%時，水泥土強度降低達30%。對高有機質含量土加固時，應摻入其他外加劑，方能收到一定的加固效果。比如在水泥中加入磷石膏，資料顯示，水泥中加入5%磷石膏，水泥土強度可提高2-4倍。當然也可在此地層范圍內適當提高水泥摻量，以達到理想效果。

2，處理地下水PH值小于4的酸性土和腐蝕性環境不適合：地下水PH值小于4時，水中的酸性物質與水泥發生反應；同樣在含有大量硫酸鹽（如海水滲入地區），硫酸鹽與水泥發生反應，對水泥都有結晶性侵蝕，造成水泥出現開裂、崩解而失去強度，加固效果差。因此對于此情況，可以適當摻加白灰（比如水泥摻量的5%）調整酸堿度，使用抗硫酸鹽水泥等方法，使結晶膨脹控制在一定范圍內。

3，處理塑性指數（I_P）大于25的黏性土不適合：黏土塑性指數大于25，土的黏性很強，施工中攪拌頭葉片極易被黏土糊死，形成泥團，無法使水泥漿與土充分拌和，也就無法提高水泥土強度。

糊鉆土團

對于此情況，應調整鉆頭葉片、噴漿系統和施工工藝等措施。比如采取雙向反向鉆頭、采取噴氣輔助噴漿等方法。

4，處理天然含水量小于30%的土，不適合噴粉攪拌法：地基土中天然含水量小于30%時，噴粉攪拌不能使水泥充分水化，影響加固效果。應避免使用噴粉攪拌，可使用噴漿攪拌方法施工。

5，處理含大塊孤石或障礙物較多的雜填土，不適合：常用的水泥土攪拌機械 多是采用雙層十字桿形攪拌頭，適合攪拌加固軟土，但是對于塊徑大于100mm的石塊、樹根、生活垃圾等切割能力差，即便是勉強攪拌穿過障礙物，施工效率低、機械磨損大。施工前應翻槽挖除后換填素土。

二葉鉆頭

6，處理有流動地下水的飽和砂土，不適合：在飽和松散砂土（比如海邊吹填土、受潮汐現象影響等）中施工水泥土攪拌，固化劑在尚未硬結時易被流動的地下水沖掉，加固效果受影響，質量較難控制。

另外，還要說幾個施工方面的原因。主要可能存在于施工過程的偷工、減料行為，畢竟是目前施工市場赤裸裸的“最低價”價格已經到了讓人不得不想歪招的地步。

偷工1，為減小施工時間，提高提升鉆桿速度。噴漿型施工設備，鉆軸旋轉速度與提升速度無關聯。資料顯示，水泥漿與土在每一質點，只有攪拌20次以上，可以達到穩定加固質量，鉆桿提升過快，實現不了質點攪拌20次，會降低加固質量。

攪拌次數與提升速度公式

偷工2，為減小施工時間，提高下沉鉆桿速度。對于硬土層，加水可以軟化地基土從而加快鉆進。不嚴格按照水灰比配置水泥漿，且在鉆進過程中任意給鉆頭注水，此舉均會增加土的含水量，導致后期水泥土強度過低。

在復合地基中的攪拌樁水泥漿水灰比配置，一般控制在0.5-0.6，在滿足水泥漿流動性基礎上，盡量降低水灰比，也是為了盡量減少地基土含水量。

在止水帷幕工程中的攪拌樁，水泥漿水灰比一般控制在1.0-2.0，因為止水帷幕的質量重點不是水泥土強度，而是水泥土攪拌的均勻性、致密性，還有輔助插入型鋼等加筋材料的可行性，強度不是最重要的，最重要的是不滲水。

地基土含水量與抗壓強度關系

減料1，指不按設計要求投放水泥用量。加固體強度與水泥用量成正比關系。不投放設計要求的水泥用量，會降低加固強度。資料顯示，水泥摻入比低于5%，起不到應有的加固作用。

減料2，隨意降低水泥標號或使用不合格水泥。水泥強度提高一個標號（比如32.5提高到42.5），水泥土強度增加20%-30%。反之降低標號則會降低強度。另外，如果水泥“安定性”不合格，也是造成攪拌樁強度不夠的原因，相關可參考文章“變軟的攪拌樁”。

嚴格控制提升速度、嚴格遵守水泥投放量、嚴格進行水泥質量檢驗，都是保證施工質量的必要條件。

最后還有一點，水泥土增長強度過程，與混凝土不一樣，比混凝土上強度要緩慢、綿長。混凝土強度一般是按照28天強度計算，水泥土在28天之后，還會持續增長。

不同齡期水泥土強度關系圖

話又說到文首朋友問的問題。查詢了該項目地勘報告，報告中描述其中一層“淤泥質黏土：灰色，流塑，土質不均，含有機質及貝殼碎屑，具有層理，高壓縮性”、“塑性指數I_P達到20.6”，我猜，可能是有機質含量和塑性指數過大造成淤泥質土層攪拌樁體強度不夠的主要原因了。

說在最后：沿海地區海相沉積的淤泥及淤泥質土層中，由于土中水及土中化學成分含其鼠及腐蝕性離子成分的含量差別很大，因此不同土層中水泥土的加固效果差異很大。有時，甚至在水泥土齡期較長的情況下，仍會出現加固體強度上不去的現象。

當芯樣取出在空氣中經暴露后，出現強度迅速變化增大的情況。這是對水泥土加固體尚在進行研究而當前未完全搞清的問題。

因此，即便是做了室內水泥土試驗，實驗結果比較理想，也要做場地試樁，以確認工藝適用性。避免大面積施工后出現承載力不合格情況，造成工期延誤和其他經濟損失。

參考文獻：

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