DB34/T 4850-2024 河道软土边坡水泥土搅拌桩处理技术导则

ICS93.160

CCSP55

34

安徽省地方标准

DB34/T4850—2024

河道软土边坡水泥土搅拌桩处理技术导则

Technicalguidelinesforcementdeepmixingpiletreatmentofsoftsoilslopesin

rivers

2024-07-30发布2024-08-30实施

安徽省市场监督管理局发布

DB34/T4850—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由安徽省水利厅提出并归口。

本文件起草单位：安徽省水利水电勘测设计研究总院股份有限公司、东南大学、江苏盛泰建设工程

有限公司。

本文件主要起草人：张国龙、宋涛、许道龙、章定文、王卫华、阚延炬、徐金、杜广印、金永强、

杨泳、徐雄、胡星名、谌伟、周林、王德傲、卫伟、李曙光、安裕民、陈宝、张海阳、苏健、张江红、

伊明昆、许田地。

I

DB34/T4850—2024

河道软土边坡水泥土搅拌桩处理技术导则

1范围

本文件规定了河道软土边坡水泥土搅拌桩处理技术的设计、施工、质量检验及安全监测。

本文件适用于采用水泥土搅拌桩提高边坡稳定性的软土地层河道边坡处理工程的设计、施工、质量

检验及安全监测。

2规范性引用文件

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。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB50021岩土工程勘察规程

GB/T50266工程岩体试验方法标准

GB50286堤防工程设计规范

GB/T50783复合地基技术规范

SL386水利水电工程边坡设计规范

SL725水利水电工程安全监测设计规范

DB34/T2290水利工程质量检测规程

DB34/T4324水泥土搅拌桩地基加固施工技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

河道软土边坡softsoilslopeofriverchannel

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边坡。

水泥土搅拌桩cementsoilmixingpile

以水泥为固化剂主要材料，通过深层搅拌机械沿深度将固化剂与地基土强制就地搅拌，水泥与土经

拌合后发生一系列的物理化学反应而逐步硬化形成的水泥土桩。

双向搅拌工艺bidirectionalmixingtechnique

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统，带动分别安

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成水泥土搅拌桩的施工工艺。

双向搅拌粉喷桩bidirectionaldryjetmixing

水泥土搅拌成桩过程中，采用粉喷技术和双向搅拌工艺形成的双向搅拌桩。

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双向搅拌浆喷桩bidirectionaldeepcementmixing

水泥土搅拌成桩过程中，采用浆喷技术和双向搅拌工艺形成的双向搅拌桩。

变截面双向搅拌桩bidirectionalmixingtechniquewithvariablediameter

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形成截面积变化

的搅拌桩。

4设计

一般规定

4.1.1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、抗滑稳定安全系数

标准应按GB50286、SL386规定执行。

4.1.2软土边坡处理工程地质勘察应符合GB50021、GB/T50783的要求，并宜包含静力触探试验等原

位测试方法的成果。

4.1.3应综合考虑工程地质条件、边坡结构类型、边坡工程级别与施工条件等因素，根据稳定、变形、

渗流控制等目的确定软土边坡水泥土搅拌桩处理设计方案。

4.1.4水泥土搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、软塑～可塑黏性土、松散～中

密粉细砂、稍密～中密粉土、松散～稍密中粗砂等土层。当用于处理泥炭土、有机质含量较高的土、塑

性指数大于25的黏土、地下水的pH值小于4或地下水具有腐蚀性时，应通过现场试验确定其适用性。

4.1.5水泥土搅拌桩处理土层天然含水率低于30%宜采用喷浆搅拌法，接近或大于拟处理土层液限含

水率宜采用喷粉搅拌法，二者之间可根据试验或工程经验确定。

4.1.6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向搅拌成桩工艺，

并可结合成桩工艺选择单头搅拌设备或多头搅拌设备施工。

4.1.7水泥土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

动导致短期强度下降等因素对稳定的影响。

4.1.8软土边坡搅拌桩处理深度，采用单向搅拌工艺时不宜大于15m；采用双向搅拌工艺时，喷浆搅

拌法不宜大于30m，喷粉搅拌法不宜大于20m。

材料

4.2.1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。水泥掺量可取被加固湿土质量的

15%～20%，应根据设计桩体强度要求，通过室内配比和现场工艺试验确定。喷浆搅拌法的水泥浆水灰比

选用0.45～0.6。

4.2.2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行室内配比试验。

4.2.3边坡工程中承受水平荷载的水泥土搅拌桩桩体强度宜取28d龄期的立方体试块抗压强度平均值，

如搅拌桩处理有竖向承载力要求时，桩体强度宜取90d龄期的立方体试块抗压强度平均值。初步设计时

可按工程经验或附录A取值。

搅拌桩布置与桩体型式

4.3.1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、块式等

形式，布置形式见图1，也可采用不同平面布置形式的组合，应根据边坡高度、结构特点、土层特性、

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稳定与变形控制要求等综合考虑确定。

a）群桩式（柱状）b）格栅式c）块式

图1搅拌桩加固边坡常用布置形式

4.3.2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、下部位采用格栅式或块式布置形式对边坡进行分区。对水平变形要求高的

边坡，宜在边坡软土层蠕变通道上布置格栅式或块式的搅拌桩结构。

4.3.3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，水泥土搅拌桩的处理深度

应超过计算潜在滑动面以下2m，且能满足加固处理后不产生新的深层滑动的要求。对沉降控制要求高

的边坡，应对软弱土层全深度加固。处理至边坡表层土时桩体宜置于坡面以下，不宜裸露。

4.3.4水泥土搅拌桩的桩径一般为500mm～800mm，也可采用竖向变截面桩体。变截面扩大桩体一般

布置在软土层内，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应根据设计

计算并结合施工工艺、设备性能等综合考虑确定，变径比宜为1.5～2.5。

4.3.5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

径。

4.3.6格栅式、块式布置形式的搅拌桩增强体宜形成水泥土块状墙体，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或实体的结构形式。桩体相互咬合搭接宽度结合

成桩工艺确定，对于多排桩也可采用桩体平面六角密堆积（桩间距为1倍桩径的三角形布桩）

的方式形成墙体；

b)水泥土墙的宽度及面积置换率应根据稳定及强度计算确定；

c)水泥土格栅内侧的长宽比不宜大于2。

计算分析

4.4.1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稳定计算，河道软土边坡加固处理前

的稳定计算按照GB50286、SL386规定执行。

4.4.2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，地基的抗剪强度指标应

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计算；堤身填筑或同时进

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。欠固结土应采用现场十字

板强度指标。加固处理后土体抗剪强度指标计算方法见附录A。

4.4.3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

研究确定强度指标。

4.4.4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

定计算分析应符合下列规定：

a)根据边坡地形地貌、工程地质条件及搅拌桩布置形式等，分区段选择代表性计算断面；

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

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的边坡安全系数应满足4.1.1条的规定；

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安全系数取值应相互

匹配；

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GB/T50783进行搅

拌桩复合地基承载力和沉降计算。桩体压缩模量Ep，对单向搅拌桩可取桩体水泥土强度的100

倍～120倍，对双向搅拌桩可取桩体水泥土强度的80倍～100倍，桩较短或桩体强度较低者

可取低值，桩较长或桩体强度较高者可取高值。

4.4.5群桩式布置搅拌桩处理的软土边坡稳定计算，可采用简化毕肖普法。采用格栅式或块式布置的，

还应对格栅式或块式增强体进行抗滑移稳定和强度验算。计算方法见附录A，抗滑稳定安全系数应满足

规范要求。

4.4.6搅拌桩加固布置形式较复杂的边坡或变形对周边建筑物有影响的1级边坡宜采用数值分析方法

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试验测定并结合工

程类比选定。

4.4.7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包括边坡体的应力

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，对边坡和相邻建筑物进行安全

评价。

5施工

施工准备

5.1.1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、材料准备等

应符合DB34/T4324的规定。

5.1.2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

机械布置的要求。

5.1.3搅拌桩正式施工前应进行工艺性试桩，通过工艺性试桩实现：

a)验证施工设备、工艺的适用性；

b)确定固化剂掺入比、水灰比和外加剂掺量；

c)确定满足设计粉体（浆液）喷入量的各种施工技术参数，包括但不限于喷粉（浆）下钻速度、

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（浆）经输灰泵到达

搅拌机喷粉（浆）口的时间等；确定桩长控制电流变化范围以及变截面时电流变化范围。

d)评价成桩质量和搅拌均匀性，检验桩身强度。

施工工艺

5.2.1单向搅拌桩施工工艺，应满足GB/T50783及DB34/T4324的规定。

5.2.2双向搅拌粉喷桩施工工艺流程如下：

a)搅拌桩机定位：搅拌桩机移动到指定桩位并将钻头对中；

b)下钻喷粉、搅拌下沉：启动内、外钻杆及加压装置，使钻头沿导向架向下切土，到达桩顶设

计标高时开启喷粉装置开始喷粉，钻杆正反向旋转带动叶片进行双向搅拌；

c)搅拌下沉至底：持续搅拌下沉达到设计深度后，在桩端就地持续喷粉搅拌10s以上，停止喷粉，

开始送气；

d)提升、复搅：对内、外钻杆钻头及加压装置换向，搅拌提升；

e)完成单桩施工：搅拌提升到桩顶设计标高，停止送气，提升钻头离开地面；

f)搅拌桩机移位：重复上述步骤进行下一根桩的施工。

5.2.3双向搅拌浆喷桩施工工艺流程如下：

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a)搅拌桩机定位：搅拌桩机移动到指定桩位并将钻头对中；

b)下钻喷浆、搅拌下沉：启动搅拌桩机，使钻头沿导向架向下切土，到达桩顶设计标高时开启

送浆设备开始喷浆，钻杆正反向旋转带动叶片进行双向搅拌；

c)搅拌下沉至底：搅拌桩机持续下沉，直到设计深度，在桩端就地持续喷浆搅拌10s以上；

d)提升、复搅：关闭送浆设备，两组叶片同时改变旋转方向搅拌提升；

e)完成单桩施工：搅拌提升到桩顶设计标高，完成施工，提升钻头离开地面；

f)搅拌桩机移位：重复上述步骤进行下一根桩的施工。

5.2.4变截面双向搅拌桩施工，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

拌提升。

搅拌桩施工

5.3.1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挖前施工；若原地面较高，加固处理深度过

大，可先开挖部分坡体土层后再施工搅拌桩；

b)既有边坡处理采用的水泥土搅拌桩，宜从坡顶由上向下逐步施工，并采取可靠措施防止施工

期边坡失稳；

c)边坡处理搅拌桩布置采用格栅式（块式）组合群桩式时，应先施工格栅式（块式）布置的搅

拌桩。

5.3.2单向水泥土搅拌桩的施工应符合GB/T50783、DB34/T4324的规定。

5.3.3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