①课题来源与背景。 1.来源： 2016年以来，我司陆续承接“深圳机场飞行区扩建工程-T4航站区（含卫星厅及站坪设施）软基处理工程5标”等工程。勘察钻孔资料揭示，该软基区域地质复杂、地层含水丰富，地面以下5m为流塑状炭黑色污泥软弱层，腐殖质有机物含量高。搅拌桩施工现场试验发现水泥固化效果差等问题。经分析，其主要原因是污泥层含有大量的腐殖质有机物，延缓和破坏了水泥土结构，从而使加固后的土体强度达不到预期效果。 为了解决在腐殖质有机物污泥层中水泥搅拌桩施工存在的上述问题，项目课题组对“污泥层置换砂桩套打水泥搅拌桩软基处理施工技术”进行了研究，创新地提出在既定桩位通过预先施工小直径Φ400mm砂桩，用中粗砂置换污泥层中的腐殖质，再以“小桩套打大桩”的形式，同时采用“四搅四喷”工艺，使水泥浆液直接并充分与中粗砂结合，形成水泥砂浆桩体，有效增强桩身强度，确保搅拌桩满足设计要求。 经过一系列现场试验、工艺完善及研究总结、参数优化，最终形成了系统的“污泥层置换砂桩套打水泥搅拌桩软基处理施工技术”，制定了标准的工艺流程、操作要点和系统的质量、安全标准控制方法，取得了显著成效，实现了成桩质量好、施工速度快、综合成本低的目标，达到预期效果。 2.背景： 城市建设迅猛发展，为了满足日益增长的用地需求，建筑物逐渐外延至更广阔的地域中。软土的天然含水量高、孔隙比大、渗透系数小、抗剪强度低、地基沉降变形大、流变性显著，其地基承载力及沉降变形达不到上层建筑要求，需先经加固处理，以提高软弱土层的强度和承载力，减少工后沉降，为基坑开挖和建筑施工提供工程条件。其中，水泥搅拌桩是软基处理的一种常用方式。 水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土地基和水泥强制搅拌，利用水泥和软土之间所产生的一系列水化反应，使软土固结而形成水泥土桩，以达到提高地基强度的目的，具有施工成本低、处理效果好的特点，现已在软基处理中得到广泛应用。

    ②技术原理及性能指标。 本技术工艺原理以“深圳机场飞行区扩建工程-T4航站区（含卫星厅及站坪设施）软基处理工程5标”为例说明，通过在污泥内施打砂桩，用中粗砂预先置换污泥层中的腐殖质，以改善污泥层性状；同时，在砂桩位置再套成孔水泥搅拌桩，采用“四搅四喷”工艺，使搅拌桩中水泥浆液与置换的中粗砂在强制搅拌作用下，通过水化反应固结为强度较高的水泥砂桩，从而有效提高搅拌桩单桩承载力。另外，砂桩和水泥搅拌桩在施工时，其存在一定的扩径效应，使得搅拌桩体以外的污泥性状同步得到一定程度的改善，大大提高了污泥层软基区域整体加固处理效果。

     ③技术的创造性与先进性。 本技术从研究水泥搅拌桩加固机理入手，通过在污泥内预先施工小直径Φ400mm砂桩，用中粗砂置换污泥层中的腐殖质，以改善污泥层性状；同时，再以“小桩套打大桩”的形式，将Φ800mm水泥搅拌桩套打在同桩位处的砂桩上，采用“四搅四喷”工艺，通过水化反应固结为强度较高的水泥砂桩，从而有效提高搅拌桩单桩承载力，使得搅拌桩体以外的污泥性状同步得到一定程度的改善，大大提高了污泥层软基区域整体加固处理效果。 1、施工工效高：本技术采用污泥层中置换砂桩套打水泥搅拌桩施工工艺，砂桩施工采用履带式振动沉管打桩机，钻机移位便利，施工效率高；同时，水泥搅拌桩采用双动力头钻机双桩同步施工，成桩速度快；另外，砂桩与水泥搅拌桩分片、分区、流水组织作业，工序衔接有序，整体处理施工便捷高效。 2、有效提高桩体质量：本技术采用砂桩对流塑状腐殖质污泥进行置换，改善了污泥层中有机质土性状，再在砂桩中套打水泥搅拌桩，并采用“四搅四喷”工艺，使置换后砂土与水泥浆液充分均匀搅拌结合成桩，桩身材料以水泥砂浆为主，强度高，保证了桩体成桩质量，进一步提高了软基处理效果。 3、综合成本低：本技术采用小直径置换砂桩套打水泥搅拌桩处理腐殖质污泥层，用砂量小，节省原材耗费，同时还避免了采用加密水泥搅拌桩间距或增大水泥掺量等处理措施，节省了额外处理费用；另外，采用履带式砂桩机和双动力双桩搅拌施工工艺，加快了处理进度，降低了总体施工成本。

     ④技术的成熟程度，适用范围和安全性。 1.本技术技术成熟，已成功应用于深圳机场飞行区扩建工程-T4航站区（含卫星厅及站坪设施）软基处理工程5标”等工程。 2.适应于有机物含量大于8%、呈流塑状的污泥软弱地基处理工程和污泥质土砂桩套打水泥搅拌桩软弱地基处理工程。 3.经过一系列现场试验、工艺完善及研究总结、参数优化，有制定了标准的工艺流程、操作要点和系统的质量、安全标准控制方法，技术成熟。

    ⑤应用情况及存在的问题 。已成功应用于深圳机场飞行区扩建工程-T4航站区（含卫星厅及站坪设施）软基处理工程5标”等工程。 本技术重点解决以下3大关键问题： 1、砂桩设计相关参数，包括桩径、布置形式、间距、桩长等； 2、水泥搅拌桩套打设计相关参数，包括桩径、间距、桩长等； 3、施工技术的工艺流程及详细操作要点。

    ⑥历年获奖情况： 无。