文档内容
新型复合土现场施工技术研究
柴仲春1，2 毕成林1，2 王学彬3 江俊3
（1中建一局集团第五建筑有限公司 2中国建筑一局（集团）有限公司 3建研地基基础工
程有限责任公司）
摘要：介绍了一种新型复合土现场回填施工技术。以工程实例为背景，通过自制
建筑固废复合土现场搅拌系统及其制备方法，阐述了复合土在狭窄超深基槽等有
限空间中回填施工工艺。研究结果表明：该工艺具有施工灵活、成本低廉，土体
搅拌均匀及运输方便等优点。同时也可为复合桩、复合挡墙的制备及长距离涵洞、
盾构管道等工程基槽回填提供借鉴经验。
关键词：复合土；有限空间；回填应用；新工艺
0 引言
在施工过程中，时常会遭遇原状土体强度无法满足施工要求的情况，土体加
固在工程应用中尤为重要。盛明强等[1]探究了国内外复合土的研究成果与进展，
同时指出了复合土新技术研究的主要趋势；孙跃[2]阐述了复合土的2种施工工艺，
通过工程实例，指出了此方法的优点，可为其他类似工程提供参考；王华奇[3]
通过复合土成型原理施工工序流程现场施工控制关键及对其现场试验结果的分
析，提出复合土的各种性能优于水泥稳定土和石灰稳定土且具有价格低廉施工便
捷无污染等优点；丁毅[4]利用当地的原土做为建筑材料，其适用范围广，固化效
果佳，可大量减少对砂石的依赖，降低工程废弃物的排放和运输能源的消耗，大
幅度降低工程造价同时，更有利于节能减排和保护自然环境。在建筑施工过程中，
现有的设计方案和施工方法，对狭窄超深基坑的回填问题均存在一定的局限性，
施工作业面狭窄，人工无法震动夯实。针对上述普遍性的施工难点与需求，新型
建筑固废复合土回填技术的研发迫在眉睫。
1 复合土的原理及固化剂选用
能够提高土壤力学性能的材料，统称为土体的固化剂，通过这些材料与土体
混合形成了复合土。目前常用于土体固化作用的固化剂为水泥、石灰、粉煤灰、
无机盐等常见材料。针对每一工程，设计配比实行一工程一设计方案，通过室内
配比试验，确定最优配比参数。在达到工况要求的土体强度下，同时实现经济效
益最大化，满足不同种类施工需求。
1本试验所制备的复合土，其主骨料为工程中常见的粘土，通过加入水泥、混
合无机盐、少许的早强剂混合形成的复合固化剂，再与水拌合形成了新型复合土。
该复合土具有早期流动性大、凝结速度快、涨缩性小等优点，很好的适用于狭窄
超深基坑的回填工程。
本文采用的混合无机盐外加剂的化学成分表如下表所示：
表1 外加剂化学成分表
化学成分 外加剂
SiO ≤24.0
2
Al O ≥26
2 3
Fe O 1.5-2.5
2 3
CaO 30.0-31.5
MgO ≤3.5
SO 8.5-11.0
3
TiO 1.0-2.0
2
NaCl 0
Na O ≤4
2
2 现场施工工艺
2.1现场施工设备
本工程结合现场场地条件，施工采用一种新型现场拌合、泵送施工工艺，对
拌合机械进行改造，为现场施工创造便捷条件，以应对各种现场不利于施工的条
件。本次施工主要采用的器械见下表2：
表2 现场施工设备清单
序号 名称、型号、规格 数量 制造厂商
1 粉料罐 2套 河南
2 搅浆罐 1套 自制
3 复合土搅拌机 2套 河南
4 筛分机 1套 河南
5 浆液输送泵 1～2套 河南
6 装载机 1台 徐工
7 雾炮机 1台 河北
8 水泥土泥浆泵 10台 浙江
9 土料输送带 6米 河南
2.2现场施工方案
21. 在现场寻找合适位置安放两个粉料罐与一个搅浆罐，粉料罐与搅浆罐的摆
放位置不做要求，利于现场施工即可。粉料罐中装有固化剂，将固化剂与水按照
试验设计比例，投入到搅浆罐中，进行 5~10min 的搅拌，待其彻底搅匀，形成
浆液，通过浆液输送泵，将其运输至两台泥土搅拌机处。
2. 在复合土搅拌成型后，通过水泥土泥浆泵，将复合土泵送至基坑当中，进
行回填。
3 工程实例
本工程基坑深、基槽狭窄，难以进行机械夯实和人工作业；坑内支护结构复
杂，腰梁下方及悬挑部位回填土难以夯实；且业主原因造成本工程基槽开挖时间
长达两年，基坑支护危险系数大，需在地下结构完成之前进行土方回填以抵消两
侧支护桩承担的侧向土压力。
本工程基槽面积约1100m2，深度约20m，回填总方量为22000m3。具体施
工场地平面图如下：
图1. 施工场地平面图
3.1 施工准备
将所需的原材与设备统一拉入进入现场，首先对搅拌设备进行组装并调试，
然后对于传送带等供料系统在供料过程中产生的误差能否控制在允许范围内，整
套设备在本工程的施工环境下否存在安全隐患。对于搅浆罐当中水与外加剂的添
加设备进行调试，保证现场施工复合土的配比与实验室的试验配比基本保持一致，
保证复合土的力学性质。搅拌设备启动前，先对整套系统进行检查，重点检查以
下几点：所有螺栓和固定元件是否紧固；齿轮箱是否正确安装；电缆之间链接是
3否正确。然后测试供料系统，启动供料电机并进行负荷运转，检测电机是否正常
工作。最后测试泵送装置，泥浆泵工作是否正常，运输管道是否产生堵塞，保证
泵送过程顺畅，搅拌系统如下图2所示。
图2. 自制复合土搅拌系统图
3.2 施工区域布置
建筑固废混合复合土拌合场地设置在基坑东北角，搅拌好由建筑固废混合复
合土泵送运输到现场指定回填位置。现场建筑固废混合复合土回填工作。如下图
3所示：
图3. 施工区域布置图
3.3 浇筑形式
4根据固废粒径的不同，采取以下三种利用方式：
1. 作为骨料：将粒径小于15mm的固废作为骨料拌和，制备建筑固废复合土。
2. 抛填：对粒径大于15mm的建筑固废，以抛填的方式进行利用，即在回填进基槽的
稀料浆中抛入固废，利用复合土的自密实行使其与固废紧密结合，达到回填密实的效果。
3. 堆石回填：提前在回填区域平铺一层固废，再回填稀料浆，使其与固废结合，无需
破碎，方便快捷。
图4 堆石回填示意图
3.4 分层浇筑
根据绘制好的回填分段图进行分段回填施工。分层高度宜在 0.8m~1m之间，
分段处用稠度较高的水泥土或沙袋等堆砌围堰，围堰厚度 0.8m~1m 之间，围堰
宽度同基槽宽度，对回填分段隔离。
图5 分层浇筑示意图
如选择接力泵的浇筑方式，需提前在基坑的内设置浇筑点并连接管道及污泥
泵，浇筑点间距约为70m（污泥泵扬程70m）。
3.4 加固效果
对于现场浇灌的复合土进行取样，在一定的时间间隔下分别抽取三组试样，
对其进行凝结时间和无侧限抗压强度试验。由试验结果得出：复合土的初凝时间
为8h，终凝时间为 16h。试块 28 天抗压强度均大于 0.6MPa，满足T/BGEA001-2019
《预拌流态固化土填筑工程技术标准》的强度要求。
4 结论
51、在满足施工要求强度的条件下，具有施工灵活、操作方便。无需生产厂
房和临时建筑，并且作业环境占地很小，可就近设置于土源近、需求场地近的区
域，并且所用机械设备简易、成本低廉，拆、装、运过程均非常快捷方便。采用
地面机械的运输和搅拌，使得复合土的制作连续性强、出产量大。
2、成本低廉，应用广泛。施工所用机械设备简易、成本低廉，所采用的设
备都是基础设备。该项技术同时还可在地基加固、沟槽回填、道路路基、基坑支
护帷幕墙、矿山采空区回填等工程中均可应用，前景广阔。
3、对于骨料进行筛分，让搅拌更加均匀充分。在拌合过程中，将土料进行
了筛分，对于大粒径的骨料，我们采用了天线式叶轮的搅拌机，该种搅拌机能将
大粒径骨料更好的粉碎，尽量避免流态复合土当中有粒径过大的骨料，从而导致
复合土的力学性能发生改变。
4、运输方便。本技术能够有效解决流态材料的水平运输和垂直运输问题，
其效率高、费用低、单位时间输送量大是其他运输工具所不能比拟的。尤其是在
长距离涵洞、盾构管道、轨道交通地下铺设、暗涵的施工中，长距离输送技术能
够解决作业面狭窄、工期短等诸多问题。
参考文献：
[1]盛明强,乾增珍,田开平.土体固化/稳定技术与复合土性质研究综述[J].江西水利科
技,2017,43(5):313-317.
[2]孙跃.新型复合土施工工艺研究[J].建筑施工,2020,42(07):1241-1242+1247.
[3]王华奇.复合土技术及其应用[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2005,5(2):22-24.
[4]丁毅.复合土技术研究概况与应用实践[J].生态环境材料,2009(4):6-8.
[5]T/BGEA001-2019《预拌流态复合土填筑工程技术标准》
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