河道软土边坡水泥土搅拌桩处理技术导则

本文件规定了河道软土边坡水泥土搅拌桩处理技术的术语和定义、基本要求以及该技术本文件适用于采用水泥土搅拌桩提高边坡抗滑稳定性的软土地层河道边坡处理工程的设计、施下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其最河流湖泊范围内软弱土地层上通过填筑、开挖等工程措施或自然形成的堤防边坡和岸坡。2双向搅拌工艺是指在水泥土搅拌桩成桩过程中，利用双向水泥土搅拌桩机的动力系安装在内外同心钻杆上的两组搅拌叶片，同时正反向旋转搅拌水泥土而形水泥土搅拌成桩过程中，采用粉喷技术和双向搅拌水泥土搅拌成桩过程中，采用浆喷技术和双向搅拌采用双向搅拌工艺，通过自扩式叶片在不同地基土层深度范围使搅拌叶片自动伸缩4.0.1软土边坡水泥土搅拌桩处理设计基本资料收集、级别确定、运用条件划分、抗滑稳定安全系4.0.3应综合考虑工程地质条件、边坡结构类型与施工条件等因素，根据稳定、变形、渗流控制等4.0.4水泥土搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土（稍密、中密）及粉细砂（松散、中密）等下水具有腐蚀性时，采用水泥土搅拌桩处理必须通过含水率宜采用喷粉搅拌法，在二者之间可采用喷粉搅拌4.0.6应根据边坡稳定与变形控制要求、土层情况、处理深度、设备性能等综合因素，选择技术先进、质量可靠、经济性好的施工工艺和设备开展水泥土搅拌桩施工。可选择双向搅拌或单工艺，并可结合成桩工艺选择单头搅拌设备或多4.0.7水泥土搅拌桩边坡处理设计前，应选择代表性场地进行工艺性试桩。4.0.8双向搅拌桩处理既有边坡，应结合施工顺序，考虑施工期边坡土体重度变化及处理土层受扰4.0.9软土边坡搅拌桩处理深度，4.0.10搅拌桩施工应根据设计要求进行监测，并实施动态设计和信息化施工。搅拌桩施工设备应具4.0.11搅拌桩施工中，当发现地质条件与勘察报告和设计文件不一致、或遇到异常情况时，宜进行5.1.1水泥土搅拌桩固化剂宜选用强度等级为42.5级及以上的水泥，可根据工程设计要求，通5.1.2根据工程需要和处理土层特性可选用早强剂、缓凝剂、减水剂等外加剂，外加剂的选用应先进5.1.3水泥土搅拌桩强度设计值根据工程需要采用28d龄期或90d龄期立方体值。对承受水平荷载的水泥土搅拌桩强度设5.2.1用于河道软土边坡稳定加固的水泥土搅拌桩平面布置可采用群桩式（柱状）、格栅式（块式）45.2.2河道软土边坡加固一般采用群桩式布置，布桩形式可为正方形或三角形。当边坡高度较大、软弱土较深厚时，可在边坡中、下部位采用格栅式（块式）布置形式对边坡分隔的边坡，宜在边坡软土层蠕变通道上布置格栅式5.2.3水泥土搅拌桩竖向布置根据土层分布及边坡特征确定，一般应贯穿软弱土层进入下卧强度相对较高土层。当软弱土层较深厚不能对其实施全深度水泥土搅拌桩加固处理时，水泥土搅5.2.4水泥土搅拌桩的桩径一般为50置在软土层内，可为桩体上部、中部或底部。变截面扩大桩体的变径比与扩大桩体的长度5.2.5采用群桩式布置的桩间距根据各部位桩的受力特点和边坡稳定计算结果确定，不应大于3倍桩5.2.6格栅式（块式）布置形式的搅拌桩增强体宜形成重力式水泥土墙，墙体构造宜满足以下要求：a)水泥土墙宜采用搅拌桩相互咬合形成格栅状5.3.1河道软土边坡稳定分析应包括加固处理前和加固处理后的的稳定计算，河道软土边坡加固处理5.3.2地基的抗剪强度指标，应根据地基土质条件、工程实际情况和稳定验算方法等，选用室内三轴、直剪试验指标，或采用现场十字板剪力仪所测定的强度指标。对河道开挖情况，地指标应根据地基土固结情况采用三轴固结不排水剪指标或直剪固结快剪试验指标进行或同时进行河道开挖与筑堤时，宜用三轴不排水剪指标或直剪快剪试验指标进行计算5.3.3受波浪力等往复荷载作用的软粘土地基，应判断是否产生软化、强度降低，必要时应进行试验5.3.4当加固处理前的边坡稳定安全系数小于规定的容许值时，经搅拌桩加固处理的河道软土边坡稳a)根据边坡地形地貌、工程地质条件及b)经搅拌桩加固处理的河道边坡整体稳定应采用优化方法搜索稳定安全系数的极小值，处理后c)边坡稳定分析采用的计算方法、计算参数、计算参数的测定方法和稳定d)对搅拌桩处理同时需满足竖向承载力和沉降控制要求的软土边坡，应按照5.3.5搅拌桩处理的软土边坡稳定计算时，可采用简化毕肖普法计算边坡整体抗滑稳定安全系数。群桩式布置应同时计算加固区整体滑移稳定性；采用格栅式（块式）布置，还应对格栅式5.3.6搅拌桩加固布置形式较复杂的边坡或变形计算应力和变形；计算时需考虑水泥土应变软化特性，采用的土体物理力学参数宜由5.3.7应力和变形计算宜采用有限单元法等数值分析方法，计算宜按照地形改变、荷载变化和强度变化等情况模拟边坡施工的分期加载和卸载过程。有限元等数值分析方法的计算结果应力和变形、塑性区和强度折减系数等内容，并应在合理分析结果的基础上，对边坡和6.1.1搅拌桩施工前的资料准备、施工方案、水泥土配合比设计、场地准备、设备准备等应符合6.1.2在既有边坡坡面范围内施工，应先填筑或开挖形成施工平台，平台应综合考虑加固深度和施工c)确定满足设计粉体（浆液）喷入量的各种施工技术参数，包括但不限度、搅拌提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量、以及水泥干粉（6.2.2双向搅拌粉喷桩施工工艺见图2。b)下钻：先启动内钻杆钻头（反向），后启动外钻杆钻头（正向），然后启动加压装置，加压装置中的链条同时对内、外钻杆加压，使钻杆沿导向架向下，内钻头先切土、c)喷灰、搅拌：开启喷粉装置，在内钻头入土后自桩顶标高位置开始喷灰d)提升、复搅：在达到设计深度时，先将外钻杆钻头换向（反向），后对内钻杆钻头换向（正），f)成桩，移机进行下一根桩体施工。6b)切土喷浆、搅拌下沉：启动搅拌机，使钻杆沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计c)提升、复搅：钻杆提升、关闭送浆泵，两组叶片同时改变旋转方向搅拌6.2.4变截面搅拌桩施工，在扩大桩体部分自扩式叶片张开，进行二次喷浆（粉）搅拌下沉及搅拌提6.3.1边坡处理水泥土搅拌桩施工顺序应满足以下要求：a)新开挖边坡处理采用的水泥土搅拌桩应在边坡开b)既有边坡处理采用的水泥土搅拌桩c)边坡处理搅拌桩布置采用格栅式（块式）组合式时，应先施工格栅6.3.3双向搅拌浆喷桩施工过程中，因故停止喷浆，应将搅拌头提升至停浆点以上0.5m处，待恢复6.3.4双向搅拌桩施工停浆或停止喷粉面，应满足桩顶设计标高要求。施工，如复搅困难，可采用慢速搅拌，保证6.3.6搅拌桩施工过程中的监测结果应及时反馈，发现问题应及时处置。7.1.1用于边坡处理的搅拌桩应采用钻孔取芯法进行质量检验，也可结合取芯采用标准贯入试验方法7.1.2桩身质量检验宜在自动监控施工质量统计的基础上随机选择桩体进行。7.1.3搅拌桩应取代表性芯样进行室内无侧限抗压强度试验，有条件的可以进行现场剪切试验。现场取样试验的试件，每根桩至少应取上、中、下3个芯样小值。当设计对不同深度的指标有要求时，试验结果取各深度段测定值的最小值。检验7.1.5边坡处理水泥土搅拌桩质量验收标准应符合表11234567.2.1软土地基边坡工程应根据工程建设需要和设计要求设置施工期和运行期的监测项目，指导施工7.2.2软土边坡处理应开展边坡变形监测，并按照SL725规定，根据工程实际需要选择其他监测项7.2.3监测断面布置应根据边坡所属工程类型和建筑物级别确定。监测断面方向宜与潜在滑动面的滑7.2.4边坡变形监测宜采用表面和内部监测相结合方式构成立体监测系统。每个监测断面上的表面位87.2.6安全监测方法、精度要求、监测频率及预警值应按GA.1群桩式（柱状）水泥土双向搅拌桩加固边坡稳定计算，应符合下列规定： 56b）加固后的土体复合抗剪强度指标可分别采用式（A.1）及式（A.2）、式（Ai)τsi（A.1））；mi——加固区第i层土体），i)csi（A.2）α——黏聚力折减系数，根据桩体在上覆荷载下的位置确定，主动剪、直剪区取0.3~0.5，Φspi——加固区第i层的内摩擦角复合值(°);csi），）；slEakKsl——抗滑移安全系数；）；）；）；）；）；φ——水泥土格栅底面下土层的内摩擦角(°);b）水泥土墙墙体的正截面应力应满足式（A.5）、（A.6）Eak,iμPGiEPk,imjBi）；1Bi——水泥土墙验算截面处的宽度（mHi——验算截面至水泥土墙顶的垂直距离（m），），）；）；μp——墙体材料的抗剪断系数，取0.4~0.5；mj——计算截面处墙体搅拌桩的面积置换率。代表性芯样进行室内无侧限抗压强度试验；然后在钻孔中进行标准贯入试B.3标准贯入试验方法应符合《岩土工程勘察规范》（GB50021）的有关规）；或桩可降低喷粉压力或调整喷灰孔的大小；遇含水率低于