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摘要：近年来，随着社会经济快速的发展与信息技术的进步，在地基处理中，水泥搅拌桩和高压喷旋桩的应用也越来越广泛，下面笔者就基于自身工作经验，就水泥搅拌桩与高压旋喷桩复合地基处理的设计以及应用效果进行对比和分析。
关键词：水泥搅拌桩；高压旋喷桩；设计；应用效果；复合地基处理
一、前言
在一些回填方区域内或者软弱的地层区域内，为了提高原土层地基承载力，避免出现不均匀沉降问题，经常会采用水泥搅拌工艺或者高压喷射注浆工艺来进行处理，即复合地基处理。
计算公式：fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk，Ra=upΣqi li+ap qp Ap
式中：
复合地基承载力特征值fspk，面积置换率m，单桩竖向承载力特征值Ra，桩身面积Ap，桩身周长up，桩间土承载力折减系数β，桩间土层地基承载力特征值fsk，桩周第i层土的侧阻力特征值qi，桩长范围内第i层土的厚度li，桩端端阻力发挥系数ap，桩端端阻力特征值qp。
尽管二者均为加固软弱地基常用的方式，但是二者在水灰比、工作原理、适用范围、机械设备组合以及施工方法上等均有很大的不同。
二、水泥搅拌桩与高压旋喷桩在工作原理上的对比
第一，在软基处理中，高压旋喷桩为常用的一种形式，其工作原理就是通过钻机来进行钻孔，当钻孔的深度达到设计深度以后，借助于高压旋喷机将配有水平喷嘴的相应注浆管放入至孔底，接着通过高压设备让喷嘴喷射出浆液，并借助于这种高压射流来冲击土体和切割土体，破坏相应范围内土体结构，和土体搅拌混合，伴随着注浆管不断的提升、旋转成为的一种圆柱形主体，当其在凝固以后就会在土体中成为具备一定强度、圆形且相邻柱体之间互相咬合的一种固结体。高压旋喷桩喷射的方法主要包括三个方面的内容，即摆喷、旋喷以及定喷。这种桩一般用在地基的加固上，通过地基土自身变形性能的改善，提升地基承载能力及抵抗变形能力，这样即使其在上部结构的不断作用下，也不会出现较大变形或者受到破坏。根据喷射介质和其管路的数量，可划分为三个方面的内容，即单管法、双管法以及三管法等。在这一作业中，所采用的浆液通常为普通硅酸盐水泥浆，其水灰比通常在0.8：1～1.2：1这一范围内，所形成的这一固结体，其抗压强度为20MPa。
第二，在软基处理中，水泥搅拌桩也是一种较为有效的处理方式。水泥搅拌桩将水泥来作为主要固化剂，通过搅拌桩机来把水泥注入到土体，接着进行充分搅拌，使水泥和土之间发生反应，继而使软体固结，以此来提高地基承载能力以及抵抗变形能力，并能够在短时间内投入使用。根据材料的喷射状态来进行划分的话，水泥搅拌桩可分为两种，即干法与湿法，其中湿法主要是以水泥浆作为主要材料，这种方式虽然便于复搅，但是水泥土硬化时间相对比较长；而干法则是以水泥干粉为主，尽管其搅拌的均匀性较差，同时在全程也难以实现复搅，但是其硬化时间相对比较短，可在短时间内增强桩间强度。在施工过程中，很多施工人员误将旋喷桩与水泥搅拌桩中湿喷法看作为同种概念不同说法，而这种在观念上所产生的误差也致使其在施工过程中根据一样的技术指标来进行施工，最终导致施工质量满足不了工程项目的建设需求。
三、水泥搅拌桩与高压旋喷桩适用范围分析
高压旋喷桩适用于碎石土、淤泥、软塑、粉土、可塑粘性土、淤泥质土、砂土、素填土或者流塑等土层的处理，如果在土层中所含块石的粒径较大，或者地下水的流速较大、存有很多植物根茎和有机质，则应该通过现场试验的结果来进行明确其适用性。高压旋喷桩能够通过小直径钻孔来旋喷形成比孔大十倍左右的固结体，基于已有这些建筑物地基的加固，不会对周围土体产生影响和扰动，同时在施工过程中，所产生的噪声相对比较低，且振动比较小，适合在各种软土层中应用，便于对加固范围的控制，除此之外，所采用的设备也较为轻便和简单，施工速度快，可切实提升复合地基承载能力及抵抗变形能力。
水泥搅拌桩常用于正常固结土层的处理，比如粉土、淤泥质土、粘性土或者素填土等，其加固的深度通常超过5.0m。其施工类型主要为干法与湿法，其中湿法所形成的这种加固体能够作为基坑工程项目中的围护支挡结构或者防渗帷幕结构等，采用湿法所形成的加固体，其形状通常有块状、柱状、格栅桩以及壁状等，无论是上述哪一种形式，这种湿法施工都具备无污染、成桩速度快、无噪音、效率高、无振动且成本低等优势。
四、水泥搅拌桩与高压旋喷桩复合地基处理工艺的对比分析
第一，水泥搅拌桩施工流程如下：首先进行桩位的放样，确保钻机的就位，接着进行钻进的检验和调整，该检验无误以后，正循环钻至设计的深度，在钻好以后，将高压注浆泵打开，再反循环进行提钻且进行水泥浆的喷射，最后重复进行搅拌和下钻，一直到水泥浆喷射到设计深度为止，再来提钻到地表，并进行清洗和移位，到成桩结束以后，再来进行下根桩的施工。在水泥搅拌桩施工过程中，所需的机械设备主要有主钻机、发电设备、压浆泵、灰浆搅拌机以及集料斗等。
第二，高压旋喷桩施工流程主要如下：首先定位钻机，进行钻孔和插管，接着再进行喷浆，最后再冲洗和移位。在高压旋喷桩中，所需设备除了和水泥搅拌桩一样需要主钻机、发电设备以外，同时还需高压胶管、高压泥浆泵以及水泥搅拌机等。
五、水泥搅拌桩与高压旋喷桩复合地基处理应用效果的对比分析
第一，在桩径、土质条件、水灰比以及桩长等相同的情况下，高压旋喷桩不管是在单桩强度上，还是在加固体强度上，均比水泥搅拌桩的效果好。而在常规条件下，相对于高压旋喷桩而言，水泥搅拌桩可完全满足复合地基承载力需求，在操作上更为简便，同时所获得的经济性也更好。通过大量的实践发现，高压旋喷桩更加适合加固较高层建筑物软弱地基。
第二，在实际施工过程中，因在设备上受到限制，很多施工单位在把粉喷桩机进行改造以后，就直接应用至水泥搅拌桩中去，由于其所采用的这种改造仅仅只是将空气压缩机转换为了灰浆泵，其钻机的主机仍旧采用的是粉喷桩机，因此在施工过程中，常出现固结状态差、搅拌不够均匀且地基完整性差等缺陷。鉴于这种情况，笔者认为，在今后复合地基处理中，坚决不可将改造后的高压旋喷桩应用至水泥搅拌桩的施工中去。 六、水泥搅拌桩和高压旋喷桩在提高地基承载力效果上的对比分析
不管是采用水泥搅拌桩，还是采用高压旋喷桩，在复合地基的处理上，均可使该地基承载力增强。由于复合地基承载力的提升主要取决于单桩承载力以及桩分布的密度，而单桩承载力又取决于地基土对于桩所产生的承载力以及桩体自身的强度。由于水泥搅拌桩与高压旋喷桩在外界破坏形式为相似，简而言之就是桩身破坏与桩-土体系破坏，对于这两种破坏起着关键作用的为水泥含量，当水泥的含量在5%～15%这一范围时，单桩承载力主要是由桩身强度来明确，而当水泥的含量超过25%时，则单桩承载力则是由桩端阻力与桩侧摩阻力所决定。其中在水泥搅拌桩中，影响其强度指标的因素有水泥标号、水泥用量以及外掺剂等，通常其水泥的掺入比在7%～15%左右；而在高压旋喷桩中，影响其强度指标的因素包含所用注浆管类型、单位时间范围内注浆量、喷射材料、提升速度、水灰比以及土质等，其水灰比应该为1：1～1.5：1。相对于水泥搅拌桩而言，高压旋喷桩对于提高地基承载力所达到的效果更好。
七、水泥搅拌桩与高压旋喷桩在实践中优劣性的对比分析
第一，水泥搅拌桩机自身较为高大，因此在水泥搅拌桩施打过程中会受到空间的限制，而高压旋喷桩机自身较为矮小，此为高压旋喷桩之优势；第二，同直径、同深度的水泥搅拌桩与高压旋喷桩，后者造价为前者造价的4倍～6倍，此为水泥搅拌桩之优势。故在两者均可适用情况下，宜选择水泥搅拌桩，以节约工程投资。
结束语
综上所述，在复合地基处理中，不管是采用水泥搅拌桩，还是采用高压旋喷桩，均有着非常现实的意义，尽管二者均为加固地基的方法，并可增强地基承载力，但是二者在工作原理、施工流程、机械设备以及范围上均有很大的不同。基于该基础，文章就水泥搅拌桩与高压旋喷桩复合地基处理进行了对比和分析，望通过本文内容的阐述，使施工人员在复合地基处理施工过程中，能够重视这两种类型的桩之间所存在的差别，增加对这两种桩的研究和分析，继而更好地利用水泥搅拌桩与高压旋喷桩，使其功能得以充分地发挥。
参考文献：
[1] 董志坤，杨杰，张爱霞等.码头堆场堆取料机轨道梁地基二次处理方案比选计算[J].勘察科学技术，2012，（6）：1-4，20.
[2] 李新华，杨彩晓，张宏伟等.高压旋喷桩复合地基的分析及应用[J].山西建筑，2011，37（9）：76-77.
[3] 张伟丽，蔡健，林奕禧等.水泥土搅拌桩复合地基的试验和数值模拟分析[J].地质科技情报，2009，28（6）：136-139.
[4] 杨海飞.水泥搅拌桩的工艺原理、复合地基技术和应用范围分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（12）.
[5] 游强，游猛.高压旋喷桩复合地基在大型填充性溶洞处理中的应用[J].四川理工学院学报（自然科学版），2011，24（1）：118-120.
关键词：水泥搅拌桩；高压旋喷桩；设计；应用效果；复合地基处理
一、前言
在一些回填方区域内或者软弱的地层区域内，为了提高原土层地基承载力，避免出现不均匀沉降问题，经常会采用水泥搅拌工艺或者高压喷射注浆工艺来进行处理，即复合地基处理。
计算公式：fspk=mRa/Ap+β（1-m）fsk，Ra=upΣqi li+ap qp Ap
式中：
复合地基承载力特征值fspk，面积置换率m，单桩竖向承载力特征值Ra，桩身面积Ap，桩身周长up，桩间土承载力折减系数β，桩间土层地基承载力特征值fsk，桩周第i层土的侧阻力特征值qi，桩长范围内第i层土的厚度li，桩端端阻力发挥系数ap，桩端端阻力特征值qp。
尽管二者均为加固软弱地基常用的方式，但是二者在水灰比、工作原理、适用范围、机械设备组合以及施工方法上等均有很大的不同。
二、水泥搅拌桩与高压旋喷桩在工作原理上的对比
第一，在软基处理中，高压旋喷桩为常用的一种形式，其工作原理就是通过钻机来进行钻孔，当钻孔的深度达到设计深度以后，借助于高压旋喷机将配有水平喷嘴的相应注浆管放入至孔底，接着通过高压设备让喷嘴喷射出浆液，并借助于这种高压射流来冲击土体和切割土体，破坏相应范围内土体结构，和土体搅拌混合，伴随着注浆管不断的提升、旋转成为的一种圆柱形主体，当其在凝固以后就会在土体中成为具备一定强度、圆形且相邻柱体之间互相咬合的一种固结体。高压旋喷桩喷射的方法主要包括三个方面的内容，即摆喷、旋喷以及定喷。这种桩一般用在地基的加固上，通过地基土自身变形性能的改善，提升地基承载能力及抵抗变形能力，这样即使其在上部结构的不断作用下，也不会出现较大变形或者受到破坏。根据喷射介质和其管路的数量，可划分为三个方面的内容，即单管法、双管法以及三管法等。在这一作业中，所采用的浆液通常为普通硅酸盐水泥浆，其水灰比通常在0.8：1～1.2：1这一范围内，所形成的这一固结体，其抗压强度为20MPa。
第二，在软基处理中，水泥搅拌桩也是一种较为有效的处理方式。水泥搅拌桩将水泥来作为主要固化剂，通过搅拌桩机来把水泥注入到土体，接着进行充分搅拌，使水泥和土之间发生反应，继而使软体固结，以此来提高地基承载能力以及抵抗变形能力，并能够在短时间内投入使用。根据材料的喷射状态来进行划分的话，水泥搅拌桩可分为两种，即干法与湿法，其中湿法主要是以水泥浆作为主要材料，这种方式虽然便于复搅，但是水泥土硬化时间相对比较长；而干法则是以水泥干粉为主，尽管其搅拌的均匀性较差，同时在全程也难以实现复搅，但是其硬化时间相对比较短，可在短时间内增强桩间强度。在施工过程中，很多施工人员误将旋喷桩与水泥搅拌桩中湿喷法看作为同种概念不同说法，而这种在观念上所产生的误差也致使其在施工过程中根据一样的技术指标来进行施工，最终导致施工质量满足不了工程项目的建设需求。
三、水泥搅拌桩与高压旋喷桩适用范围分析
高压旋喷桩适用于碎石土、淤泥、软塑、粉土、可塑粘性土、淤泥质土、砂土、素填土或者流塑等土层的处理，如果在土层中所含块石的粒径较大，或者地下水的流速较大、存有很多植物根茎和有机质，则应该通过现场试验的结果来进行明确其适用性。高压旋喷桩能够通过小直径钻孔来旋喷形成比孔大十倍左右的固结体，基于已有这些建筑物地基的加固，不会对周围土体产生影响和扰动，同时在施工过程中，所产生的噪声相对比较低，且振动比较小，适合在各种软土层中应用，便于对加固范围的控制，除此之外，所采用的设备也较为轻便和简单，施工速度快，可切实提升复合地基承载能力及抵抗变形能力。
水泥搅拌桩常用于正常固结土层的处理，比如粉土、淤泥质土、粘性土或者素填土等，其加固的深度通常超过5.0m。其施工类型主要为干法与湿法，其中湿法所形成的这种加固体能够作为基坑工程项目中的围护支挡结构或者防渗帷幕结构等，采用湿法所形成的加固体，其形状通常有块状、柱状、格栅桩以及壁状等，无论是上述哪一种形式，这种湿法施工都具备无污染、成桩速度快、无噪音、效率高、无振动且成本低等优势。
四、水泥搅拌桩与高压旋喷桩复合地基处理工艺的对比分析
第一，水泥搅拌桩施工流程如下：首先进行桩位的放样，确保钻机的就位，接着进行钻进的检验和调整，该检验无误以后，正循环钻至设计的深度，在钻好以后，将高压注浆泵打开，再反循环进行提钻且进行水泥浆的喷射，最后重复进行搅拌和下钻，一直到水泥浆喷射到设计深度为止，再来提钻到地表，并进行清洗和移位，到成桩结束以后，再来进行下根桩的施工。在水泥搅拌桩施工过程中，所需的机械设备主要有主钻机、发电设备、压浆泵、灰浆搅拌机以及集料斗等。
第二，高压旋喷桩施工流程主要如下：首先定位钻机，进行钻孔和插管，接着再进行喷浆，最后再冲洗和移位。在高压旋喷桩中，所需设备除了和水泥搅拌桩一样需要主钻机、发电设备以外，同时还需高压胶管、高压泥浆泵以及水泥搅拌机等。
五、水泥搅拌桩与高压旋喷桩复合地基处理应用效果的对比分析
第一，在桩径、土质条件、水灰比以及桩长等相同的情况下，高压旋喷桩不管是在单桩强度上，还是在加固体强度上，均比水泥搅拌桩的效果好。而在常规条件下，相对于高压旋喷桩而言，水泥搅拌桩可完全满足复合地基承载力需求，在操作上更为简便，同时所获得的经济性也更好。通过大量的实践发现，高压旋喷桩更加适合加固较高层建筑物软弱地基。
第二，在实际施工过程中，因在设备上受到限制，很多施工单位在把粉喷桩机进行改造以后，就直接应用至水泥搅拌桩中去，由于其所采用的这种改造仅仅只是将空气压缩机转换为了灰浆泵，其钻机的主机仍旧采用的是粉喷桩机，因此在施工过程中，常出现固结状态差、搅拌不够均匀且地基完整性差等缺陷。鉴于这种情况，笔者认为，在今后复合地基处理中，坚决不可将改造后的高压旋喷桩应用至水泥搅拌桩的施工中去。 六、水泥搅拌桩和高压旋喷桩在提高地基承载力效果上的对比分析
不管是采用水泥搅拌桩，还是采用高压旋喷桩，在复合地基的处理上，均可使该地基承载力增强。由于复合地基承载力的提升主要取决于单桩承载力以及桩分布的密度，而单桩承载力又取决于地基土对于桩所产生的承载力以及桩体自身的强度。由于水泥搅拌桩与高压旋喷桩在外界破坏形式为相似，简而言之就是桩身破坏与桩-土体系破坏，对于这两种破坏起着关键作用的为水泥含量，当水泥的含量在5%～15%这一范围时，单桩承载力主要是由桩身强度来明确，而当水泥的含量超过25%时，则单桩承载力则是由桩端阻力与桩侧摩阻力所决定。其中在水泥搅拌桩中，影响其强度指标的因素有水泥标号、水泥用量以及外掺剂等，通常其水泥的掺入比在7%～15%左右；而在高压旋喷桩中，影响其强度指标的因素包含所用注浆管类型、单位时间范围内注浆量、喷射材料、提升速度、水灰比以及土质等，其水灰比应该为1：1～1.5：1。相对于水泥搅拌桩而言，高压旋喷桩对于提高地基承载力所达到的效果更好。
七、水泥搅拌桩与高压旋喷桩在实践中优劣性的对比分析
第一，水泥搅拌桩机自身较为高大，因此在水泥搅拌桩施打过程中会受到空间的限制，而高压旋喷桩机自身较为矮小，此为高压旋喷桩之优势；第二，同直径、同深度的水泥搅拌桩与高压旋喷桩，后者造价为前者造价的4倍～6倍，此为水泥搅拌桩之优势。故在两者均可适用情况下，宜选择水泥搅拌桩，以节约工程投资。
结束语
综上所述，在复合地基处理中，不管是采用水泥搅拌桩，还是采用高压旋喷桩，均有着非常现实的意义，尽管二者均为加固地基的方法，并可增强地基承载力，但是二者在工作原理、施工流程、机械设备以及范围上均有很大的不同。基于该基础，文章就水泥搅拌桩与高压旋喷桩复合地基处理进行了对比和分析，望通过本文内容的阐述，使施工人员在复合地基处理施工过程中，能够重视这两种类型的桩之间所存在的差别，增加对这两种桩的研究和分析，继而更好地利用水泥搅拌桩与高压旋喷桩，使其功能得以充分地发挥。
参考文献：
[1] 董志坤，杨杰，张爱霞等.码头堆场堆取料机轨道梁地基二次处理方案比选计算[J].勘察科学技术，2012，（6）：1-4，20.
[2] 李新华，杨彩晓，张宏伟等.高压旋喷桩复合地基的分析及应用[J].山西建筑，2011，37（9）：76-77.
[3] 张伟丽，蔡健，林奕禧等.水泥土搅拌桩复合地基的试验和数值模拟分析[J].地质科技情报，2009，28（6）：136-139.
[4] 杨海飞.水泥搅拌桩的工艺原理、复合地基技术和应用范围分析[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（12）.
[5] 游强，游猛.高压旋喷桩复合地基在大型填充性溶洞处理中的应用[J].四川理工学院学报（自然科学版），2011，24（1）：118-120.