水泥土攪拌樁地基系利用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機在地基深部，就地將軟土和固化劑（漿體或粉體）強制拌合，利用固化劑和軟土發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使凝結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性好和較高強度的水泥加固體，與天然地基形成復(fù)合地基。其加固原理是：水泥加固土由于水泥用量很少，水泥水化反應(yīng)完全是在土的圍繞下產(chǎn)生的，凝結(jié)速度比在混凝土緩慢。水泥與軟粘土拌合后，水泥礦物和土中的水分發(fā)生強烈的水解和水化反應(yīng)，同時從溶液中分解出氫氧化鈣生成硅酸三鈣（aO·SiO2）、硅酸二鈣（2CaO·SiO2）、鋁酸三（aO·Al2O3）、鐵鋁酸四鈣（4CaO·Al2O3·Fe2O3）、硫酸鈣（CaSO4）等水化物，有的自身繼續(xù)硬化形成水泥石骨架，有的則因有活性的土進行離子交換和團粒反應(yīng)、硬凝反應(yīng)和碳酸化作用等，使土顆粒固結(jié)、結(jié)團，顆粒間形成堅固的聯(lián)結(jié)，并具有一定強度。

        1．特點及適用范圍

         深層攪拌法的特點是：在地基加固過程中無振動、無噪音，對環(huán)境無污染；對土無側(cè)向擠壓，對鄰近建筑物影響很小；可按建筑物要求作成柱狀、壁狀、格柵狀和塊狀等加固形狀；可有效地提高地基強度（當水泥摻量為8%和10%時，加固體強度分別為0.24和0.65MPa，而天然軟土地基強度僅0.006MPa）；同時施工期較短，造價低廉，效益顯著。

         本法適于加固較深較厚的淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力不大于120kPa的粘性土地基，對超軟土效果更為顯著。多用于墻下條形基礎(chǔ)、大面積堆料廠房地基；在深基開挖時用于防止坑壁及邊坡塌滑、坑底隆起等，以及作地下防滲墻等工程上。

         2．樁平面布置

         水泥土攪拌樁平面布置可根據(jù)上部建筑對變形的要求，采用柱狀、壁狀、格柵狀、塊狀等處理形式。可只在基礎(chǔ)范圍內(nèi)布樁。柱狀處理可采用正方形或等邊三角形布樁形式。

          3．機具設(shè)備及材料要求

         水泥土攪拌樁的主要施工設(shè)備為深層攪拌機，有中心管噴漿方式的SJB-1型攪拌機和葉片噴漿方式的GZB-600型攪拌機兩類。

          SJB-1型深層攪拌機是雙攪拌軸中心管輸漿的水泥攪拌專有機械，制成的樁外形呈“8”字形（縱向更大處1.3m，橫向更大處為0.8m），其外形和構(gòu)造如圖7-20a所示。它由動力部分：2×30kW潛水電機各自連接一臺2級2K-H行星齒輪減速器；攪拌部分：包括攪拌軸（每節(jié)長2.4m、直徑φ127mm）和攪拌頭（帶硬質(zhì)合金齒的兩葉片式；直徑0.7~0.8m）；輸漿部分：由中心管（直徑φ40mm，每節(jié)長度2.45m）和穿在中心管內(nèi)部的輸漿管（直徑φ68mm）以及單向球閥（球徑φ120mm）等組成。中心管通過橫向系板與攪拌軸連成整體。其技術(shù)性能見表7-18。其配套設(shè)備見圖7-21，主要有灰漿攪拌機（共兩臺各200L，輪流供料）、集料斗（容積0.4m3）、HB6-3型灰漿泵、電氣控制框等。        

      （a）SJB-1型深層攪拌機；（b）GZB-600型深層攪拌機

       1-輸漿管；2-外殼；3-出水口；4-進水口；5-電動機；6-導(dǎo)向滑塊；7-減速器；

         8-攪拌軸；9-中心管；10-橫向系板；11-球形閥；12-攪拌頭；13-電纜接頭；14-進漿口

       1-深層攪拌機；2-履帶式起重機；3-工作平臺；4-導(dǎo)向架；5-進水管；6-回水管；

      7-電纜；8-磅秤；9-攪拌頭；10-輸漿壓力膠管；11-冷卻泵；12-貯水池；

         13-電氣控制柜；14-灰漿泵；15-集料斗；16-灰漿攪拌機

          GZB-600型深層攪拌機是利用進口鉆機改裝的單攪拌軸、葉片噴漿方式的攪拌機，其外形和構(gòu)造如圖7-20b所示。它包括：動力部分：兩臺30kW電機，各自連接一臺2K-H行星齒輪減速器；攪拌軸與輸漿管；單軸葉片噴漿方式是使水泥漿由中空軸經(jīng)攪拌頭葉片，沿著旋轉(zhuǎn)方向輸入土中，攪拌軸外徑φ129mm，軸內(nèi)輸漿管外φ76mm；攪拌頭：在攪拌頭上分別設(shè)置攪拌葉片和噴漿葉片，兩層葉片相距0.5m，成樁直徑600mm，噴漿葉片上開有3個尺寸相同的噴漿口。其技術(shù)性能見表7-19。其配套設(shè)備見圖7-22，主要有PMZ-15型灰漿計量配料裝置。由灰漿攪拌機兩臺（容積各為500L）、集料斗（容積0.18m3）、灰漿泵組成；電磁流量計等。

     1-流量計；2-控制柜；3-低壓變壓器；4-PM2-15泵送裝置；

       5-電纜；6-輸漿膠管；7-攪拌軸；8-攪拌機；9-打樁機；10-電纜

       深層攪拌樁加固軟土的固化劑可選用水泥、摻入量一般為加固土重的7%~15%，每加固1m3土體摻入水泥約110~160kg。SJB-1型深層攪拌機還可用水泥砂漿作固化劑，其配合比為：1：1~2（水泥：砂），為增強流動性，可摻入水泥重量0.20%~0.25%的木質(zhì)素磺酸鈣減水劑，另加1%的硫酸鈉和2%的石膏以促進速凝、早強。水灰比為0.43~0.50，水泥砂漿稠度為11~14cm。

        4．施工工藝方法要點

        （1）深層攪拌樁的施工工藝流程如圖7-23。

       （a）定位下沉；（b）深入到設(shè)計深度；（c）噴漿攪拌提升；

       （d）原位重復(fù)攪拌下沉；（e）重復(fù)攪拌提升；（f）攪拌完成形成加固體

         （2）深層攪拌樁的施工程序為：深層攪拌機定位→預(yù)攪下沉→制配水泥漿（或砂漿）→噴漿攪拌、提升→重復(fù)攪拌下沉→重復(fù)攪拌提升直至孔口→關(guān)閉攪拌機、清洗→移至下一根樁、重復(fù)以上工序。

          （3）場地應(yīng)先整平，清除樁位處地上、地下一切障礙物（包括大塊石、樹根和生活垃圾等），場地低洼處用粘性土料回填夯實，不得用雜填土回填。

         （4）施工前應(yīng)標定攪拌機械的灰漿泵輸送量、灰漿輸送管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設(shè)備提升速度等施工工藝參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計要求通過試驗確定攪拌樁的配合比。

          （5）施工時，先將深層攪拌機用鋼絲繩吊掛在起重機上，用輸漿膠管將貯料罐砂漿泵與深層攪拌機接通，開動電動機，攪拌機葉片相向而轉(zhuǎn)，借設(shè)備自重，以0.38~0.75m/min的速度沉至要求加固深度；再以0.3~0.5m/min的均勻速度提起攪拌機，與此同時開動砂漿泵將砂漿從深層攪拌中心管不斷壓入土中，由攪拌葉片將水泥漿與深層處的軟土攪拌，邊攪拌邊噴漿直到提至地面（近地面開挖部位可不噴漿，便于挖土），即完成一次攪拌過程。用同法再一次重復(fù)攪拌下沉和重復(fù)攪拌噴漿上升，即完成一根柱狀加固體，外形呈“8”字形，一根接一根搭接，相搭接寬度宜大于100mm，以增強其整體性，即成壁狀加固體，幾個壁狀加固體連成一片，即成塊狀。

         （6）施工中固化劑應(yīng)嚴格按預(yù)定的配合比拌制，并應(yīng)有防離析措施。起吊應(yīng)保證起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架的垂直度。成樁要控制攪拌機的提升速度和次數(shù)，使連續(xù)均勻，以控制注漿量，保證攪拌均勻，同時泵送必須連續(xù)。

          （7）攪拌機預(yù)攪下沉?xí)r，不宜沖水；當遇到較硬土層下沉太慢時，方可適量沖水，但應(yīng)考慮沖水成樁對樁身強度的影響。

          （8）每天加固完畢，應(yīng)用水清洗貯料罐、砂漿泵、深層攪拌機及相應(yīng)管道，以備再用。

           5．質(zhì)量控制

          （1）施工前應(yīng)檢查水泥及外摻劑的質(zhì)量，樁位、攪拌機工作性能、各種計量設(shè)備（主要是水泥流量計及其他計量裝置）完好程度。

         （2）施工中應(yīng)檢查機頭提升速度，水泥漿或水泥注入量，攪拌樁的長度及標高。

        （3）施工結(jié)束后應(yīng)檢查樁體強度、樁體直徑及地基承載力。

          （4）進行強度檢驗時，對承重水泥土攪拌樁應(yīng)取90d后的試件；對支護水泥土攪拌樁應(yīng)取28d后的試件，試件可鉆孔取芯，或其他規(guī)定方法取樣。

           （5）對不合格的樁應(yīng)根據(jù)其位置和數(shù)量等具體情況，分別采取補樁或加強鄰樁等措施。

            （6）深層攪拌樁地基質(zhì)量檢驗標準如表7-20所示。