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【摘 要】单管高压旋喷法与深层搅拌法均为加固地基的一种工程措施，加固机理接近，但技术难度、加固效果及造价等方面存在一定差异。以工程实践为依托，对此进行深入对比分析。
【关键词】高压旋喷法；深层搅拌法；加固地基；对比分析
1.单管高压旋喷法
1.1 原理
单管高压旋喷法是高压喷射注浆法之一，利用360°转高压喷射浆流连续地对加固的土体产生切割，冲击破碎和搅动作用，使注入的浆液和土体混合凝固为新的圆柱状固体—水泥土，水泥土具有较强的抗压及抗渗性能，因此采用该工法对地基进行可起到强化地基和防水止渗的作用。
1.2 适用范围
单管高压旋喷法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工回填和碎石等地基。可用于既有建筑和新建筑的地基处理，深基坑侧壁挡土和挡水，基坑底部加固，防止渗漏与管涌，堤坝的加固与防水帷幕等工程。
1.3 工程实例
以横坪公路HP8合同段DK151+859.8及DK160+359.3两座钢筋砼盖板箱涵涵洞地基加固为例，简述单管高压旋喷法施工过程及取得的加固效果。
该工程主要目的是提高涵洞基底的地基承载力，设计平均桩长为6.5～10m，桩间距为0.9m，成桩直径为0.5m，设计工程量为4969延米。为了确保工程质量，在施工前先进行了生产性试验，根据生产性试验的结果，确定施工参数。
1.3.1 试桩及施工参数的确定
施工前应当根据设计资料，结合工程实际情况进行现场试验或试验性施工，即试桩。只有通过试桩，才能检验施工设备是否满足设计要求，才能确定施工参数及施工工艺。在试桩时应注意以下几个方面：
（1）成孔时判断处理区地层情况是否与设计资料一致；
（2）初定几组不同的施工参数，进行3根以上的试桩；
（3）当土层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高含量的有机质时，以及地下水流速过大等，必须通过试桩确定其适用性；试桩完成经过一定时间（7天以上）后，可以开挖一定深度进行桩体外观检查，测量桩径，同时在桩体上取芯，进行无侧限抗压试验，获取抗压强度值。从实测桩径、抗压强度值中选取满足设计要求的一组施工参数，包括注浆压力、提升、旋转、浆液水灰比等。
经试验确定的施工参数为：水灰比为：1：1；注浆压力26MPa；浆液流量45～55L/min；旋转速度16r/min；提升速度18cm/min；喷嘴直径2.6～2.8mm。
1.3.2 单管高压旋喷法施工的主要步骤
（1）施工准备，主要包括机械设备定位准确，水电供应正常，制浆设备及材料准备就绪。
（2）造孔。
（3）下设浆管至设计深度，同时高压水泵供水，并利用喷嘴旋转喷出的高压水流切割，扰动土体。
（4）从设计深度旋转提升射浆管，同时喷射高压水泥浆，使之与扰动土体充分混合。
（5）旋体提升喷浆至预定高程结束喷浆，清洗浆管转入下一孔施工。
1.3.3 施工工艺方面的控制
（1）钻机就位、成孔：钻机就位应准确，偏差不大于50mm；成孔时保持成孔的垂直度，不大于1.5%；成孔深度必须满足设计要求。
（2）浆液配制搅拌：为了保证浆液的浓度，应当采用二次搅拌配制浆液，即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液。搅拌3～5min后放入第二只搅拌桶中待用。禁止采用一只搅拌桶，一边配浆一边抽浆，否则难以控制浆液水灰比。在实际施工时，还可以使用比重计随时测量浆液比重。如水灰比1：1的水泥浆液比重为1.49； 水灰比0.75：1的水泥浆液比重为1.62； 水灰比1.5：1的水泥浆液比重为1.37。
（3）下注浆管、喷射注浆：注浆管必须下到成孔深度（即设计深度），喷射注浆时注浆压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比必须按照经过试桩后确定的施工参数值，由下而上的进行。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
（4）冲洗注浆管路、移置到下一孔位。
1.3.4 注浆材料及注浆量的控制
（1）注浆材料主要为水泥浆液，强度等级为32.5及以上的普通硅酸盐水泥，可以根据设计要求加入适量的外加剂（如早强剂CaCI2、速凝剂水玻璃等）。
（2）注浆量必须满足设计要求，与设计桩径、桩长、桩体抗压强度等有关，可以通过以下两个公式计算，取二者之较大值作为旋喷浆液用量。
按旋喷固结体的体积需要量计算：Q=3.14×D2×H×（1+B）/4
其中，Q为旋喷浆液用量（m3）；D为桩体直径（m）；H为桩长（m）；B为损失系数，可选用0.1～0.3。
按旋喷工艺参数要求计算：Q=（H/V） ×q×（1+B）
其中，Q为旋喷浆液用量（m3）；q为高压注浆泵的排浆量（L/min）；H为桩长（m）；B为损失系数，可选用0.1～0.3；V为注浆管提升速度（n/min）。
根据旋喷浆液用量、浆液水灰比可以计算出桩体每米所需水泥用量。
1.3.5 施工记录
施工记录主要内容为：工程名称、桩编号、施工日期、注浆时间、注浆长度（深度）、施工注浆各项参数等，应当如实记录。一般采用《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）附录J：旋喷桩施工记录表。该表较全面地反映了旋喷注浆的情况。也可能在此记录表的基础上，依据设计要求做出适当调整。
1.3.6 旋喷注浆异常情况控制
在高压喷射注浆施工过程中，有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着孔壁或注浆管管壁冒出地面，根据经验，冒浆（主要含土粒，浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或不冒浆时，应及时查明原因并采取相应的措施。 1.3.7 质量检验方面的控制
旋喷桩的质量检验目前主要依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414—2003J285—2004），从以下两个方面检验：
（1）主控项目：水泥及外加剂质量、水泥质量、桩体强度或完整性、复合地基承载力。
（2）一般项目：钻孔位置、钻孔垂直度、孔深、注浆压力、桩体搭接、桩体直径、桩身中心允许偏差。
1.3.8 施工工艺流程
钻机就位→引孔（扩孔）到设计标高→封堵垂向喷嘴→搅浆 由下向上旋喷作业到设计顶→冲洗→移位。
该工程采用单管高压旋喷法施工历时20d，每延米用水泥150kg，共用水泥750t。桩体完成后进行开挖取样检测。开挖显示成桩规则，抗压强度（28d）R=18～23MPa，完全满足设计要求。
2.深层搅拌原理
2.1 原理
深层搅拌法加固软土层地基技术是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深部就地将软土层和固化剂强制拌和，利用固化剂和软土之间所产生一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性，水稳性和一定强度的优质地基。
2.2 适用范围
深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准不大于120KPa粘性土等地基。对高层建筑地基处理深基坑加固工程效果显著。
2.3 工程实例
以横坪公路HP8合同段DK156+791.5及DK158+778.8地基加固为例。
DK156+791.5及DK158+778.8软基处理设计采用深层搅拌法加固处理，取得了较好的效果。设计桩长6.5～10m；总桩长10000延米。
采用2台SJB型深层搅拌法机、2台注浆泵和2台制浆机进行施工。
施工主要参数：水灰比0.4～0.6，浆液流量50L/min，搅拌头外径50cm，钻进速度0.2～1.0m/min喷浆提升速度≤30cm/min；电流表读数：进入持力层I≥60A；桩底持续喷浆搅拌机时间≥30s；水泥浆搅拌时间≥30min（每拌）；喷浆压力0.6～1.0MPa。
2.3.1 试桩
（1）深层搅拌桩施工是藉搅拌头浆水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。
（2）试桩不少于5根，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7d后直接开挖取出，或至少14d后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。
2.3.2 施工准备
（1）深层搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填黏土，不得回填杂土。
（2）水泥搅拌桩应采用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
（3）水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。
（4）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能。
2.3.3 施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
2.3.4 设计参数及要求
（1）水泥掺入比：>12%
（2）室内配合比设计
7d无侧限抗压强度qu≥0.8MPa
28d无侧限抗压强度qu≥1.6MPa
90d无侧限抗压强度qu≥2.4MPa
（3）现场质量检测
28d取芯强度：R28≥0.8MPa
90d取芯强度：R90≥1.2MPa
单桩承载力：>210kPa
复合地基承载力：>170kPa。
2.3.5 施工控制
（1）所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
（2）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
（3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
（4）对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
（5）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
（6）水泥搅拌配合比：水灰比0.45～0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量50kg、高效减水剂0.5%。
（7）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。喷浆压力不小于0.6～1.0MPa。
（8）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s。 （9）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在沿未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
（10）施工中发现喷浆量不足，应整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施，并浆补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12h应采取补桩措施。
（11）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：1施工桩号、施工日期、天气情况；2喷浆深度、停浆标高；3灰浆泵压力、管道压力；4钻机转速；5钻进速度、提升速度；6浆液流量；7每米喷浆量和外掺剂用量；8每搅深度。
2.3.6 质量检验
（1）水泥搅拌桩成桩7d可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
1检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
2触探试验：根据现有的轻便触探击数（n10）与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数n10大于15击时，桩身强度已能满足设计要求；或者7d龄期的击数大于30击时，桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
（2）水泥搅拌桩成桩28d后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28d龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压强度试验以测定桩 身强度。钻孔取芯频率为1%～1.5%。
（3）如果水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10%小于20%时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩为不合格。
（4）对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
外观鉴定
（1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。
（2）搅拌均匀，凝体无松散。
（3）群桩桩顶齐，间距均匀。
通过10d紧张施工，完成全部软基处理。每延米用水泥量50kg；共用水泥500t。成桩后经开挖和取样检测，成桩规则，28d抗压强度大于15MPa，各项指标都满足设计要求。
3.单管高压旋喷法与深层搅拌法对比分析
3.1 单管高压旋喷法与深层搅拌法共同之处
（1）从固机理来看，两种工法都是基于水泥加固土的物理学反应。
（2）从加固效果来看，两种工法都可以提高地基的抗渗性、稳定性及承载力。
（3）从适用范围来看，两种工法均可使用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和粘土地基，且两种工法在含有较大漂石的地基加固处理中不适用。
（4）在使用材料方面，两种工法均使用水泥和水，取材方便，并充分利用原状土，节省材料。
（5）两种工法使用的人工数量基本相同，台班需要人数7人。
3.2 单管高压旋喷法与深层搅拌法不同之处
3.2.1 施工工艺方面
单管高压旋喷法是先利用旋转下沉时喷嘴喷出的高压水流切割扰动土体，然后再利用旋转喷出的高压浆流切土体并与之拌和形成水泥土。而深层搅拌法是利用搅拌机的搅拌头机械地将水泥浆和土体强制拌和形成水泥土。相对而言，由于受地基土影响，深层搅拌法形成的桩体形状要规则一些。
3.2.2 在加固效果方面
由于单管高压旋喷法注浆量大，被加固土体的吸浆量较饱和，而深层搅拌法注浆量相对较少，被加固的土体吸浆量不够饱和，因此，一般来说单管高压旋喷桩的承载力及抗渗性要优于深层搅拌桩。
3.2.3 在施工机械方面
单管高压旋喷法需要高压泵（一般要求40MPa），设备易损坏，维修较困难，但整套设备功率较小（约70kw）且设备较小，适于在工作场地狭小的地方工作，而深层搅拌法则只需要中—低压泵，设备不易损坏，维修方便，但整套设备需要功率较大（约90kw），且设备较大，支架很高，无法适应狭小工作场地。
3.2.4 在工程造价方面
深层搅拌法在工程造价上要低廉的多。仅水泥用量深层搅拌法是单管高压旋喷法的1/3左右。一般来说，在设计指标相同的前提下，深层搅拌法的单价是单管高压旋喷法单价的1/3～1/5。
3.2.5 在成桩质量方面
深层搅拌法易因地层的影响而使下部桩位发生偏移，桩体的垂直度难以保证，而单管高压旋喷法是先钻孔，孔斜度易控制。因而桩体垂直度可得到保证。
3.2.6 施工效率不同
单管高压旋喷法是独立成桩，深层搅拌法已由单轴发展为双轴、三轴至六轴，后者效率是前者的3～8倍。
3.2.7 从节约角度讲
深层搅拌法可大大节省材料用量，所使用的水泥可全部用于工程本身，基本没什么浪费，而单管高压旋喷法有20%的返浆，回收利用需更大的投资，不回收则造成浪费。
3.2.8 从环保角度讲
深层搅拌法更清洁，而单管高压旋喷法则有大量返浆，对施工现场污染较大。
4.结束语
综上所述，单管高压旋喷法和深层搅拌法都是很好的地基加固工程措施，技术成熟，应用面广泛。当大范围进行地基加固、工期要求短、加固标准相对不高时采用深层搅拌法较适宜，而进行局部或小范围地基处理、加固标准相对较高、施工场地狭小时，则采用单管高压旋喷法更为有利。
【关键词】高压旋喷法；深层搅拌法；加固地基；对比分析
1.单管高压旋喷法
1.1 原理
单管高压旋喷法是高压喷射注浆法之一，利用360°转高压喷射浆流连续地对加固的土体产生切割，冲击破碎和搅动作用，使注入的浆液和土体混合凝固为新的圆柱状固体—水泥土，水泥土具有较强的抗压及抗渗性能，因此采用该工法对地基进行可起到强化地基和防水止渗的作用。
1.2 适用范围
单管高压旋喷法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工回填和碎石等地基。可用于既有建筑和新建筑的地基处理，深基坑侧壁挡土和挡水，基坑底部加固，防止渗漏与管涌，堤坝的加固与防水帷幕等工程。
1.3 工程实例
以横坪公路HP8合同段DK151+859.8及DK160+359.3两座钢筋砼盖板箱涵涵洞地基加固为例，简述单管高压旋喷法施工过程及取得的加固效果。
该工程主要目的是提高涵洞基底的地基承载力，设计平均桩长为6.5～10m，桩间距为0.9m，成桩直径为0.5m，设计工程量为4969延米。为了确保工程质量，在施工前先进行了生产性试验，根据生产性试验的结果，确定施工参数。
1.3.1 试桩及施工参数的确定
施工前应当根据设计资料，结合工程实际情况进行现场试验或试验性施工，即试桩。只有通过试桩，才能检验施工设备是否满足设计要求，才能确定施工参数及施工工艺。在试桩时应注意以下几个方面：
（1）成孔时判断处理区地层情况是否与设计资料一致；
（2）初定几组不同的施工参数，进行3根以上的试桩；
（3）当土层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较高含量的有机质时，以及地下水流速过大等，必须通过试桩确定其适用性；试桩完成经过一定时间（7天以上）后，可以开挖一定深度进行桩体外观检查，测量桩径，同时在桩体上取芯，进行无侧限抗压试验，获取抗压强度值。从实测桩径、抗压强度值中选取满足设计要求的一组施工参数，包括注浆压力、提升、旋转、浆液水灰比等。
经试验确定的施工参数为：水灰比为：1：1；注浆压力26MPa；浆液流量45～55L/min；旋转速度16r/min；提升速度18cm/min；喷嘴直径2.6～2.8mm。
1.3.2 单管高压旋喷法施工的主要步骤
（1）施工准备，主要包括机械设备定位准确，水电供应正常，制浆设备及材料准备就绪。
（2）造孔。
（3）下设浆管至设计深度，同时高压水泵供水，并利用喷嘴旋转喷出的高压水流切割，扰动土体。
（4）从设计深度旋转提升射浆管，同时喷射高压水泥浆，使之与扰动土体充分混合。
（5）旋体提升喷浆至预定高程结束喷浆，清洗浆管转入下一孔施工。
1.3.3 施工工艺方面的控制
（1）钻机就位、成孔：钻机就位应准确，偏差不大于50mm；成孔时保持成孔的垂直度，不大于1.5%；成孔深度必须满足设计要求。
（2）浆液配制搅拌：为了保证浆液的浓度，应当采用二次搅拌配制浆液，即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液。搅拌3～5min后放入第二只搅拌桶中待用。禁止采用一只搅拌桶，一边配浆一边抽浆，否则难以控制浆液水灰比。在实际施工时，还可以使用比重计随时测量浆液比重。如水灰比1：1的水泥浆液比重为1.49； 水灰比0.75：1的水泥浆液比重为1.62； 水灰比1.5：1的水泥浆液比重为1.37。
（3）下注浆管、喷射注浆：注浆管必须下到成孔深度（即设计深度），喷射注浆时注浆压力、提升速度、旋转速度、浆液水灰比必须按照经过试桩后确定的施工参数值，由下而上的进行。喷射管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
（4）冲洗注浆管路、移置到下一孔位。
1.3.4 注浆材料及注浆量的控制
（1）注浆材料主要为水泥浆液，强度等级为32.5及以上的普通硅酸盐水泥，可以根据设计要求加入适量的外加剂（如早强剂CaCI2、速凝剂水玻璃等）。
（2）注浆量必须满足设计要求，与设计桩径、桩长、桩体抗压强度等有关，可以通过以下两个公式计算，取二者之较大值作为旋喷浆液用量。
按旋喷固结体的体积需要量计算：Q=3.14×D2×H×（1+B）/4
其中，Q为旋喷浆液用量（m3）；D为桩体直径（m）；H为桩长（m）；B为损失系数，可选用0.1～0.3。
按旋喷工艺参数要求计算：Q=（H/V） ×q×（1+B）
其中，Q为旋喷浆液用量（m3）；q为高压注浆泵的排浆量（L/min）；H为桩长（m）；B为损失系数，可选用0.1～0.3；V为注浆管提升速度（n/min）。
根据旋喷浆液用量、浆液水灰比可以计算出桩体每米所需水泥用量。
1.3.5 施工记录
施工记录主要内容为：工程名称、桩编号、施工日期、注浆时间、注浆长度（深度）、施工注浆各项参数等，应当如实记录。一般采用《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）附录J：旋喷桩施工记录表。该表较全面地反映了旋喷注浆的情况。也可能在此记录表的基础上，依据设计要求做出适当调整。
1.3.6 旋喷注浆异常情况控制
在高压喷射注浆施工过程中，有一定数量的土粒，随着一部分浆液沿着孔壁或注浆管管壁冒出地面，根据经验，冒浆（主要含土粒，浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或不冒浆时，应及时查明原因并采取相应的措施。 1.3.7 质量检验方面的控制
旋喷桩的质量检验目前主要依据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414—2003J285—2004），从以下两个方面检验：
（1）主控项目：水泥及外加剂质量、水泥质量、桩体强度或完整性、复合地基承载力。
（2）一般项目：钻孔位置、钻孔垂直度、孔深、注浆压力、桩体搭接、桩体直径、桩身中心允许偏差。
1.3.8 施工工艺流程
钻机就位→引孔（扩孔）到设计标高→封堵垂向喷嘴→搅浆 由下向上旋喷作业到设计顶→冲洗→移位。
该工程采用单管高压旋喷法施工历时20d，每延米用水泥150kg，共用水泥750t。桩体完成后进行开挖取样检测。开挖显示成桩规则，抗压强度（28d）R=18～23MPa，完全满足设计要求。
2.深层搅拌原理
2.1 原理
深层搅拌法加固软土层地基技术是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深部就地将软土层和固化剂强制拌和，利用固化剂和软土之间所产生一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性，水稳性和一定强度的优质地基。
2.2 适用范围
深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准不大于120KPa粘性土等地基。对高层建筑地基处理深基坑加固工程效果显著。
2.3 工程实例
以横坪公路HP8合同段DK156+791.5及DK158+778.8地基加固为例。
DK156+791.5及DK158+778.8软基处理设计采用深层搅拌法加固处理，取得了较好的效果。设计桩长6.5～10m；总桩长10000延米。
采用2台SJB型深层搅拌法机、2台注浆泵和2台制浆机进行施工。
施工主要参数：水灰比0.4～0.6，浆液流量50L/min，搅拌头外径50cm，钻进速度0.2～1.0m/min喷浆提升速度≤30cm/min；电流表读数：进入持力层I≥60A；桩底持续喷浆搅拌机时间≥30s；水泥浆搅拌时间≥30min（每拌）；喷浆压力0.6～1.0MPa。
2.3.1 试桩
（1）深层搅拌桩施工是藉搅拌头浆水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。
（2）试桩不少于5根，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7d后直接开挖取出，或至少14d后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。
2.3.2 施工准备
（1）深层搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填黏土，不得回填杂土。
（2）水泥搅拌桩应采用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
（3）水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。
（4）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能。
2.3.3 施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
2.3.4 设计参数及要求
（1）水泥掺入比：>12%
（2）室内配合比设计
7d无侧限抗压强度qu≥0.8MPa
28d无侧限抗压强度qu≥1.6MPa
90d无侧限抗压强度qu≥2.4MPa
（3）现场质量检测
28d取芯强度：R28≥0.8MPa
90d取芯强度：R90≥1.2MPa
单桩承载力：>210kPa
复合地基承载力：>170kPa。
2.3.5 施工控制
（1）所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
（2）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
（3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
（4）对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
（5）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
（6）水泥搅拌配合比：水灰比0.45～0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量50kg、高效减水剂0.5%。
（7）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。喷浆压力不小于0.6～1.0MPa。
（8）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s。 （9）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在沿未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
（10）施工中发现喷浆量不足，应整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施，并浆补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12h应采取补桩措施。
（11）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：1施工桩号、施工日期、天气情况；2喷浆深度、停浆标高；3灰浆泵压力、管道压力；4钻机转速；5钻进速度、提升速度；6浆液流量；7每米喷浆量和外掺剂用量；8每搅深度。
2.3.6 质量检验
（1）水泥搅拌桩成桩7d可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
1检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
2触探试验：根据现有的轻便触探击数（n10）与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数n10大于15击时，桩身强度已能满足设计要求；或者7d龄期的击数大于30击时，桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
（2）水泥搅拌桩成桩28d后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28d龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压强度试验以测定桩 身强度。钻孔取芯频率为1%～1.5%。
（3）如果水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10%小于20%时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩为不合格。
（4）对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
外观鉴定
（1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。
（2）搅拌均匀，凝体无松散。
（3）群桩桩顶齐，间距均匀。
通过10d紧张施工，完成全部软基处理。每延米用水泥量50kg；共用水泥500t。成桩后经开挖和取样检测，成桩规则，28d抗压强度大于15MPa，各项指标都满足设计要求。
3.单管高压旋喷法与深层搅拌法对比分析
3.1 单管高压旋喷法与深层搅拌法共同之处
（1）从固机理来看，两种工法都是基于水泥加固土的物理学反应。
（2）从加固效果来看，两种工法都可以提高地基的抗渗性、稳定性及承载力。
（3）从适用范围来看，两种工法均可使用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和粘土地基，且两种工法在含有较大漂石的地基加固处理中不适用。
（4）在使用材料方面，两种工法均使用水泥和水，取材方便，并充分利用原状土，节省材料。
（5）两种工法使用的人工数量基本相同，台班需要人数7人。
3.2 单管高压旋喷法与深层搅拌法不同之处
3.2.1 施工工艺方面
单管高压旋喷法是先利用旋转下沉时喷嘴喷出的高压水流切割扰动土体，然后再利用旋转喷出的高压浆流切土体并与之拌和形成水泥土。而深层搅拌法是利用搅拌机的搅拌头机械地将水泥浆和土体强制拌和形成水泥土。相对而言，由于受地基土影响，深层搅拌法形成的桩体形状要规则一些。
3.2.2 在加固效果方面
由于单管高压旋喷法注浆量大，被加固土体的吸浆量较饱和，而深层搅拌法注浆量相对较少，被加固的土体吸浆量不够饱和，因此，一般来说单管高压旋喷桩的承载力及抗渗性要优于深层搅拌桩。
3.2.3 在施工机械方面
单管高压旋喷法需要高压泵（一般要求40MPa），设备易损坏，维修较困难，但整套设备功率较小（约70kw）且设备较小，适于在工作场地狭小的地方工作，而深层搅拌法则只需要中—低压泵，设备不易损坏，维修方便，但整套设备需要功率较大（约90kw），且设备较大，支架很高，无法适应狭小工作场地。
3.2.4 在工程造价方面
深层搅拌法在工程造价上要低廉的多。仅水泥用量深层搅拌法是单管高压旋喷法的1/3左右。一般来说，在设计指标相同的前提下，深层搅拌法的单价是单管高压旋喷法单价的1/3～1/5。
3.2.5 在成桩质量方面
深层搅拌法易因地层的影响而使下部桩位发生偏移，桩体的垂直度难以保证，而单管高压旋喷法是先钻孔，孔斜度易控制。因而桩体垂直度可得到保证。
3.2.6 施工效率不同
单管高压旋喷法是独立成桩，深层搅拌法已由单轴发展为双轴、三轴至六轴，后者效率是前者的3～8倍。
3.2.7 从节约角度讲
深层搅拌法可大大节省材料用量，所使用的水泥可全部用于工程本身，基本没什么浪费，而单管高压旋喷法有20%的返浆，回收利用需更大的投资，不回收则造成浪费。
3.2.8 从环保角度讲
深层搅拌法更清洁，而单管高压旋喷法则有大量返浆，对施工现场污染较大。
4.结束语
综上所述，单管高压旋喷法和深层搅拌法都是很好的地基加固工程措施，技术成熟，应用面广泛。当大范围进行地基加固、工期要求短、加固标准相对不高时采用深层搅拌法较适宜，而进行局部或小范围地基处理、加固标准相对较高、施工场地狭小时，则采用单管高压旋喷法更为有利。