摘要：简要介绍了深层水泥搅拌桩的作用机理。通过工程实例，探讨了深层水泥搅拌桩在基坑支护工程中的应用，为基坑开挖施工提供一个既经济合理又安全可靠的支护方案。
关键词：深层水泥搅拌桩；作用机理；基坑支护；稳定性验算
中图分类号：tu472．36 文献标识码：a 文章编号：1672— 1144(2006)03—0074—03
application of deep m ixing cement pile in foundation pit supporting
chen shui．1ong ，ju jian—xun2
(1．guangzhou municipal engineering design and research institute，guangzhou，guangdong 510060，china；2．college
ofgeosciencesand environmentalengineering，central south university，changsha，hu’nan 410083，ch ina )
abstract：the mechanism of deep mixing cement pile in foundation pit supporting is introduced．by the practical
cases，the application of deep mixing cement pile in foundation pit supporting is discussed in order to supply a e．
conomic，reasonable，safe reliable plan for foundation pit execution．
keywords：deep mixing cement pile；mechanism ；foundation supporting；checking calculation for stability
u 嗣 舌
深层水泥搅拌法不仅在我国各软土地区工业与民用建筑地基加固中得到广泛应用，近几年来，随着高层建筑的不断增加，深基坑支护也越来越多。深层水泥搅拌桩支护结构以其造价低、整体刚度和止水效果好、无振动、无噪音、无污染、设备简单、工期短等优点故在支护工程中得到广泛的应用。
1 深层水泥搅拌桩作用机理
[1]水泥搅拌桩是通过特制的搅拌轴的轮叶，从地
面开始破坏搅拌至需要深度，打开阀门将水泥浆或
水泥粉由搅拌头注入土体，用搅拌头强制搅拌均匀，
使水泥等固化剂与原土充分混合发生物理化学反应
后形成强度大、压缩性小的桩体，它既提高了自身的
强度，又提高了周围土体的强度，桩柱体和桩周土共
同承担外部荷载形成复合地基。
通过机械搅拌，把水泥和软土混合形成水泥土
是一种物理和化学的反应过程，水泥土硬化是水泥
在具有活性的粘土介质中进行，作用缓慢而复杂。
水泥遇水后发生水化和水解作用，生成氧化钙等多
种化合物，其中钙离子与粘土矿物表面吸附的k和
na 离子进行当量交换，使粘土颗粒形成较大的土
团粒，同时水泥水化后生成的胶体粒子，把土团粒连
接起来形成蜂窝状结构。随着水泥水化的深入，溶
液析出大量的ca2 离子与粘土矿物中的sio2和
o3进行化学反应，_形成稳定性好的结晶矿物和
碳酸钙，这种化合物在水和空气中逐渐硬化成为水
泥土。处理后的水泥土与软土比较，其力学特性显
著改善，无侧限抗压强度约为0．3～0．4 mpa，比天
然土大几十倍。水泥土的抗压强度除了与被加固土
体的性质有关外，还与水泥的标号、掺合量、龄期及
外加剂等有密切的关系。水泥标号愈大强度增加愈
大，水泥标号增加100号，强度可提高30％。因此
实用上尽量采用高标号的水泥。水泥的掺入比愈
大，水泥土的强度逐渐增加，当掺入比(质量分数)小
于5％时，对水泥土的强度影响不大，因此掺入比必
须大于5％，一般的掺入比采用10％～15％。水泥
土的强度随着养护龄期的增大而增大，超过3个月
后，强度的增长才开始稳定，一般采用3个月的龄期
收稿日期：2006．03．15 修稿日期：2006．04．29
作者筒介：陈水龙(198l一)，男(汉族)，湖南郴州人，助理工程师，学士学位，主要从事地质工程和岩土工程方面的工作。

第3期 陈水龙，等：深层水泥搅拌桩在基坑支护中的应用 75
作为标准。j'l-jj,剂如木钙、三乙醇胺和石膏等，对加
固土起早强、缓凝、减水和节省水泥的作用，但必须
避免污染环境。
2 深层水泥土搅拌桩在基坑支护中的
设计与计算[1-2]
水泥搅拌桩支护结构是将搅拌桩搭接而成，平
面布置可采用壁状体。若壁状体的挡墙宽度不够
时，可加大宽度，做成格栅状支护结构，即在支护结
构宽度内，不需整个土体都进行搅拌加固，可按一定
间距将土体加固成相互平行的纵向壁，再沿纵向按
一定间距加固肋体，用肋体将纵向壁连接起来。
水泥土搅拌桩作为基坑的支护结构，其形式类
似于混凝土灌注桩，但水泥土桩身的强度和刚度是
远远低于钢筋混凝土桩，其受力性能在很大程度上
类似于重力式挡土结构。因而，水泥土桩作为支护
结构时，其设计与计算就不能按照混凝土桩墙来进
行，而应按照重力式挡土结构来考虑。其设计步骤
归纳为三点：① 确定水泥土的物理力学指标(如：水
泥土的综合重度，无侧限抗压强度；内聚力；内摩擦
角等)，得出挡墙的高、厚及入土深度等等；②计算挡
土墙上的主动和被动土压力等；③ 进行挡土墙抗倾
覆、抗滑动等稳定性的验算。
3 实例分析
某公司单层排架钢筋混凝土工业厂房，其下设
有井式炉地坑1座，设计坑深4．73 m。该场地较宽
阔，有放坡条件，采用按1：2．5的比例放坡卸土1
m。场地地下水主要为浅层孔隙潜水，除表面填土
含水性较差，渗透性弱，主要接受大气降水及地表河
流补给。距车间15 m左右有河流地下水随气候季
节环境影响变化明显，地下水位埋深在0．3～0．8 m
左右，对混凝土无腐蚀性。该基坑支护应同时满足
挡土和止水双重功能，所以决定采用深层