双向搅拌装置及复合地基施工方法

1.本发明属于水泥土搅拌桩施工技术领域，具体涉及一种双向搅拌装置及复合地基施工方法。


背景技术：

2.高速公路和高速铁路是现代交通的一个重要标志，高速公路和高速铁路的建设有助于提高城市间的快速通行，促进经济发展。在高速公路和高速铁路建设过程中，可能会遇到施工区域存在湿陷性土和软土的情况。对于存在湿陷性土、软土层的地面，为了避免后期发生沉降，通常在地面以下进行水泥土搅拌桩的施工，以提高地基的承载能力。
3.水泥土搅拌桩施工是用于加固饱和软黏土地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过搅拌钻杆，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。
4.由于实际施工时需要根据桩体的位置和周边的环境相应改变桩体的直径，现有技术中的搅拌钻杆为等直径钻杆，仅能够施工等直径桩体，无法灵活地随桩体施工直径而调节自身的搅拌直径，通用性差，更换不同规格的钻杆影响施工效率。


技术实现要素：

5.本发明提供一种双向搅拌装置及复合地基施工方法，旨在解决现有技术中的搅拌钻杆为等直径钻杆，仅能够施工等直径桩体，无法灵活地随桩体施工直径而调节自身的搅拌直径，通用性差，更换不同规格的钻杆影响施工效率的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
7.在第一方面，本发明提供一种双向搅拌装置，包括：钻头，具有贯穿自身轴向的出浆通道，所述出浆通道的一端形成出浆口；两个变径搅拌组件，沿所述钻头的轴向顺次连接于所述钻头远离所述出浆口的一侧，每个所述变径搅拌组件均包括钻杆，以及设于所述钻杆外壁的搅拌单元，所述钻杆具有贯穿自身轴向的内通道，所述内通道与所述出浆通道连通；灌浆管，设于所述内通道，且出口端与所述出浆通道连通；以及传动组件，设于所述内通道，用于驱动两个所述钻杆分别向相反方向旋转；其中，所述搅拌单元包括：第一搅拌杆，一端铰接于所述钻杆；第二搅拌杆，与所述第一搅拌杆设于同一竖直平面内，且一端与所述第一搅拌杆另一端铰接；以及伸缩件，设于所述钻杆，具有沿所述钻杆轴向伸缩、且与所述第二搅拌杆另一端铰接的伸缩部。
8.在一种可能的实现方式中，所述灌浆管包括：管本体，设于所述内通道；以及第一封隔部，设于所述管本体的外壁、且与所述出浆通道的内壁密封配合，所述第一封隔部朝向所述出浆口的一侧形成出浆腔室，所述管本体位于所述出浆腔室内的区域开设有贯通所述出浆通道和所述管本体内腔的灌浆出口。
9.在一种可能的实现方式中，所述管本体位于所述出浆腔室内的一端封闭，所述灌浆出口位于所述管本体的侧壁；所述灌浆管还包括设于所述管本体封闭端的第二封隔部，
所述第二封隔部为沿所述出浆通道轴向设置的螺旋导向片，所述螺旋导向片的外缘贴合于所述出浆通道的内壁形成螺旋形的通道。
10.在一种可能的实现方式中，所述搅拌单元还包括：固定套，固定连接于所述钻杆，多个所述第一搅拌杆的一端铰接于所述固定套；以及调节套，沿所述钻杆轴向滑动连接于所述钻杆，并能够随所述钻杆同步转动，多个所述第二搅拌杆的另一端铰接于所述调节套，所述伸缩部与所述调节套连接。
11.在一种可能的实现方式中，所述变径搅拌组件还包括沿所述钻杆的轴向间隔设置的多个行程开关，所述行程开关用于检测所述调节套的位置。
12.在一种可能的实现方式中，所述双向搅拌装置还包括轴向搅拌组件，所述轴向搅拌组件包括：衔接体，连接于所述钻头和对应的所述钻杆之间，具有贯穿自身轴向、且连通所述内通道和所述出浆通道的衔接通道；螺旋搅拌叶片，同轴套设于所述衔接体外，所述螺旋搅拌叶片的内缘与所述衔接体外周面之间间隔设置以形成出泥通道；以及传力杆，连接于所述衔接体和所述螺旋搅拌叶片之间。
13.在一种可能的实现方式中，所述螺旋搅拌叶片上开设有多个沿厚度方向贯通的出泥孔。
14.在一种可能的实现方式中，所述第一搅拌杆和所述第二搅拌杆均沿自身长度方向设有多个搅拌叶片，所述搅拌叶片设于所述第一搅拌杆和所述第二搅拌杆彼此背离的一侧。
15.本发明提供的双向搅拌装置使用时垂直于地面设置，钻头朝下用于破开软泥土层，使钻头和钻杆能够到达设计深度，钻杆上设置有径向搅拌范围可变的搅拌单元，灌浆管用于向钻头内灌入固化剂浆液，传动组件用于驱动钻头和变径搅拌组件旋转。如此设置，一方面，当需要施工不同直径的桩体时，搅拌单元的搅拌直径能够根据施工需要进行调整，免去了零部件拆除更换的步骤，能够节省施工时间，提高施工效率。另一方面，在施工同一根桩体时，可以通过调整搅拌单元的搅拌直径进行变直径桩体(如楔形桩体、钉字形桩体等)的施工，适用范围更广，通用性更强。
16.在第二方面，本发明提供一种复合地基施工方法，包括以下步骤：
17.勘探地形，确定施工区域；
18.利用如上述任一实现方式中所述的双向搅拌装置在施工区域进行水泥土搅拌桩的施工，使多个水泥土搅拌桩间隔预设距离排列在施工区域；
19.在水泥土搅拌桩顶部自下而上交替铺设碎石垫层和土工格栅，其中，碎石垫层有三层，土工格栅有两层。
20.在一种可能的实现方式中，所述水泥土搅拌桩的施工步骤包括：
21.定位：确定施工桩位，并将搅拌桩机械移动到指定桩位，搅拌桩机械上安装有如上述任一实现方式中所述的双向搅拌装置；
22.预搅下沉：启动搅拌桩机械，使双向搅拌装置沿导向架的导向边搅拌边下沉；
23.制备固化剂浆液，在灌浆前将固化剂浆液倒入料斗中；
24.喷浆搅拌上升：在双向搅拌装置下沉到设计深度后，开启灰浆泵向灌浆管内灌注固化剂浆液，待固化剂浆液到达出浆口后，按照0.5-0.8m/min的速度提升双向搅拌装置，控制双向搅拌装置边搅拌、边喷浆、边上升；
25.重复搅拌下沉：控制搅拌桩机械，使双向搅拌装置沿导向架边搅拌边下沉，对预设深度的水泥土搅拌桩进行复搅，复搅下沉速度控制在0.5-0.8m/min；
26.喷浆搅拌提升：在双向搅拌装置下沉到设计深度后，按照0.5-0.8m/min的速度提升双向搅拌装置，控制双向搅拌装置边搅拌、边喷浆、边上升；
27.完毕移位：将搅拌桩机械移动到下一桩位；
28.重复上述步骤直至完成所有水泥土搅拌桩的施工。
29.本发明提供的复合地基施工方法，通过在施工区域地面以下设置水泥土搅拌桩，能够提高地基的承载力，减小地基沉降。水泥土搅拌桩上方设置碎石垫层，能够提高地面湿陷性土的整体承载力，同时碎石垫层作为缓冲层还能够使地基整体受力均匀。通过在碎石垫层夹设两层土工格栅，能够对碎石垫层提供约束力，减少内部碎石的移动，使碎石垫层整体结构稳定，水泥土搅拌桩、碎石垫层和土工格栅共同作用，能够提高地基的整体稳定性，使施工质量得到保证。
30.本发明提供的复合地基施工方法采用双向搅拌工艺，在搅拌时两个变径搅拌组件同时向相反方向旋转，使泥浆被控制在两个变径搅拌组件之间，泥浆不会随钻杆上行至地面，消除了冒浆现象。两个变径搅拌组件同时向相反方向旋转，使泥土和固化剂浆液充分混合，能够保证固化剂在水泥土搅拌桩分布均匀，成桩效果好。
附图说明
31.图1为本发明一实施例双向搅拌装置的结构示意图；
32.图2为本发明一实施例双向搅拌装置的内部剖视图；
33.图3为本发明一实施例中灌浆管的结构示意图；
34.图4为本发明另一实施例轴向搅拌组件的结构示意图；
35.图5为本发明一实施例变径搅拌组件的结构示意图；
36.图6为本发明一实施例变径搅拌组件的内部剖视图；
37.图7为利用本发明实施例施工得到的复合地基的示意图；
38.图8为利用本发明实施例施工得到的复合地基的水泥土搅拌桩的排列示意图；
39.图9为利用本发明实施例施工得到的水泥土搅拌桩中锥形桩和等直径桩的对比图。
40.附图标记说明：
41.1、双向搅拌装置
42.10、钻头11、出浆通道12、出浆口
43.20、变径搅拌组件21、钻杆211、内通道
44.212、活塞腔22、搅拌单元221、固定套
45.222、第一搅拌杆223、调节套224、第二搅拌杆
46.225、伸缩部226、搅拌叶片23、行程开关
47.30、灌浆管31、管本体311、灌浆出口
48.32、第一封隔部33、第二封隔部40、轴向搅拌组件
49.41、衔接体411、衔接通道42、螺旋搅拌叶片
50.421、出泥孔43、传力杆2、水泥土搅拌桩
51.3、碎石垫层4、土工格栅
具体实施方式
52.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
53.需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“固定”、“固设”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。当一个元件被认为是“连接于”、“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连通”时，它可以是直接与另一元件通过通道连通，也可以是通过其它元件、管路、阀门等间接与另一元件连通。当元件被称为“设置于”、“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中元件。“多个”指两个及以上数量。“至少一个”指一个及以上数量。“若干”指一个及以上数量。
54.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
55.请一并参阅图1至图9，下面对本发明实施例提供的双向搅拌装置1及复合地基施工方法进行说明。
56.请参阅图1、图2和图5，在第一方面，本发明实施例提供一种双向搅拌装置1，包括：钻头10，具有贯穿自身轴向的出浆通道11，出浆通道11的一端形成出浆口12；两个变径搅拌组件20，沿钻头10的轴向顺次连接于钻头10远离出浆口12的一侧，每个变径搅拌组件20均包括钻杆21，以及设于钻杆21外壁的搅拌单元22，钻杆21具有贯穿自身轴向的内通道211，内通道211与出浆通道11连通；灌浆管30，设于内通道211，且出口端与出浆通道11连通；以及传动组件，设于内通道211，用于驱动两个钻杆21分别向相反方向旋转。
57.其中，搅拌单元22包括：第一搅拌杆222，一端铰接于钻杆21；第二搅拌杆224，与第一搅拌杆222设于同一竖直平面内，且一端与第一搅拌杆222另一端铰接；以及伸缩件，设于钻杆21，具有沿钻杆21轴向伸缩、且与第二搅拌杆224另一端铰接的伸缩部225。
58.本发明实施例中钻头10竖直向下设置，且底部呈圆锥形，用于在下钻过程中破开土体，当钻头10直径磨损量大于10mm时，需要更换钻头10。为了便于在钻头10磨损后对其更换，钻头10、钻杆21之间可以采用螺栓、卡块、螺纹连接等可拆卸的方式连接。
59.本发明实施例中两个变径搅拌组件20在工作时同时反向旋转，使处于成桩范围内的软泥土体和固化剂浆液充分搅拌混合在一起，钻头10在向下钻进时同样需要旋转，为了简化传动结构，钻头10与处于下方的钻杆21通过螺栓等连接件实现固定连接，使钻头10能够随钻杆21一同转动。当然，钻头10也可以通过独立的传动结构进行驱动，本发明实施例对此不作限制。
60.本发明实施例中两个变径搅拌组件20的钻杆21在传动组件的驱动下分别向相反方向旋转，对软泥土体的搅拌效果更好，有助于使软泥土体和固化剂浆液充分混合。两个钻杆21之间转动连接，为了使转动顺畅不卡滞，可以在配合面安装轴承等减小转动阻力的零件或设置其他润滑结构。为了防止泥土进入两个钻杆21之间的连接位置造成运行卡滞，可以在钻杆21上设置防护罩壳，以保护两个钻杆21之间的配合部位不受泥土侵入的困扰。
61.本发明实施例中传动组件用于同时驱动两个钻杆21向相反方向旋转，传动组件具有多种可能的结构形式。
62.例如，在一个具体的实施例中，钻杆21的内部具有啮合齿，传动组件包括齿轮轴，以及驱动齿轮轴旋转的电机，其中一个钻杆21啮合齿直接与齿轮轴啮合传动，另一个钻杆21的啮合齿通过中间齿轮与齿轮轴啮合传动，中间齿轮能够改变另一个钻杆21的旋转方向，由此实现两个钻杆21同步反向旋转。或者，齿轮轴具有两根，两根齿轮轴分别与对应地钻杆21啮合传动，两根齿轮轴在电机的驱动下同步反向旋转。
63.在另一个具体的实施例中，传动组件包括第一杆体、输入端与第一杆体同轴传动的减速器，以及与减速器的输出端同轴传动的第二杆体，第一杆体通过电机驱动，并通过减速器改变传动方向，实现第一杆体和第二杆体的同步反向旋转。减速器可以是锥齿轮减速器、行星齿轮减速器等。
64.本发明实施例中搅拌单元能够改变自身的径向搅拌范围，以适应不同的适用场景。第一搅拌杆222和第二搅拌杆224组成v形，伸缩件的伸缩部225动作时225通过调节v形夹角来改变搅拌单元22径向搅拌范围。为了提高搅拌效果，第一搅拌杆222和第二搅拌杆224可以绕钻杆21设置多个。对第一搅拌杆222和第二搅拌杆224的形状不作限制，其可以是杆状、板状、桨叶状等，还可以是能够对搅动土体的其它形状。伸缩件可以是液压缸、气缸、电动伸缩杆等。
65.如图6所示，在一个具体的实施例中，伸缩件为液压缸，伸缩端225为液压驱动的活塞杆，液压缸的缸筒直接安装在钻杆21上。或者，为了简化零部件结构，同时方便液压管路的安装，钻杆21的壁厚范围内形成有与活塞杆滑动配合的活塞腔212，伸缩端225具有与活塞腔212内壁滑动配合的活塞，活塞腔212的进出、油口以及液压管路(进油管路、进油接头、出游接头、出游管路等)均可以设置在内通道211中，不受泥土侵入的困扰。
66.本发明实施例提供的双向搅拌装置1使用时垂直于地面设置，钻头10朝下用于破开软泥土层，使钻头10和钻杆21能够到达设计深度，钻杆21上设置有径向搅拌范围可变的搅拌单元22，灌浆管30用于向钻头10内灌入固化剂浆液，传动组件用于驱动钻头10和变径搅拌组件20旋转。如此设置，一方面，当需要施工不同直径的桩体时，搅拌单元22的搅拌直径能够根据施工需要进行调整，免去了零部件拆除更换的步骤，能够节省施工时间，提高施工效率。另一方面，在施工同一根桩体时，可以通过调整搅拌单元22的搅拌直径进行变直径桩体(如楔形桩体、钉字形桩体等)的施工，适用范围更广，通用性更强。
67.本发明实施例既能用于等直径桩体的施工，也能用于变直径桩体的施工。值得说明的是，如图9所示，锥形桩体的直径自上而下逐渐减小，锥形桩体邻近地面的位置直径最大，能够提供更强的支撑力，当桩体的体积相同时(即固化剂浆液的用量相同时)，锥形桩体往往能提供更好的支撑效果。
68.由于内通道211内设有传动组件等零部件，为了避免灌浆时固化剂浆液倒流进钻杆21的内通道211，影响处于内通道211中的零部件正常运行，请参阅图2和图3，在一些可能的实施例中，灌浆管30包括：管本体31，设于内通道211；以及第一封隔部32，设于管本体31的外壁、且与出浆通道11的内壁密封配合，第一封隔部32朝向出浆口12的一侧形成出浆腔室，管本体31位于出浆腔室内的区域开设有贯通出浆通道11和管本体31内腔的灌浆出口311。
69.本实施例中第一封隔部32与出浆通道11密封配合，灌浆出口311设置在出浆腔室，在灌浆时，第一封隔部32能够阻隔固化剂浆液进入内通道211，防止固化剂浆液倒流。为了保证密封效果，第一封隔部32的外壁可以设置与出浆通道11内壁配合的密封圈、密封垫等零件。或者，第一封隔部32可以采用具有弹性的橡胶材料制作。
70.请参阅图2和图3，在一些可能的实施例中，管本体31位于出浆腔室内的一端封闭，灌浆出口311位于管本体31的侧壁；灌浆管30还包括设于管本体31封闭端的第二封隔部33，第二封隔部33为沿出浆通道11轴向设置的螺旋导向片，螺旋导向片的外缘贴合于出浆通道11的内壁形成螺旋形的通道，用于供固化剂浆液流出。
71.本实施例通过在管本体31设置朝向出浆口12的第二封隔部33，第二封隔部33为螺旋形，能够与出浆通道11的内壁围合形成螺旋形的通道，泥土不易进入螺旋形的通道中，能够保护灌浆出口311不被堵塞。在灌浆时，由于浆液的流动性较好，且灌浆时通过灰浆泵提供灌浆压力，浆液能够顺利沿螺旋形的通道从出浆口12排出。
72.需要说明的是，本实施例中灌浆管30可以与钻头相对固定设置，也可以与钻头相对旋转设置。当灌浆管30旋转时，通过电机等驱动组件驱动旋转，螺旋导向片在旋转时能够向出浆口12的方向输送物料。如此设置，不仅能够防止泥土进入出浆通道11，保护灌浆出口311不被堵塞，还能够在灌浆前通过转动螺旋导向片将位于出浆口12处的泥土、砂石等杂质排出，避免出浆口12被堵塞，保证灌浆顺利。
73.在一些可能的实施例中，灌浆管30旋转设置，通过电机等驱动组件驱动旋转，并能够在一定轴向范围内进行移动，以使螺旋导向片伸出至出浆口12外，在移动过程中，第一封隔部32始终与出浆通道11的内壁密封配合。本实施例中灌浆管30能够沿轴向移动，螺旋导向片的输送距离得到延长，螺旋导向片随灌浆管30移动时能够伸出至出浆口12外，保证泥土被全部排出出浆通道11。
74.请参阅图1、图5和图6，在一些可能的实施例中，搅拌单元22还包括：固定套221，固定连接于钻杆21，多个第一搅拌杆222的一端铰接于固定套221；以及调节套223，沿钻杆21轴向滑动连接于钻杆21，并能够随钻杆21同步转动，多个第二搅拌杆224的另一端铰接于调节套223，伸缩部225与调节套223连接。
75.本实施例中固定套221可以通过焊接、螺钉连接等方式与钻杆21固定在一起，调节套223沿钻杆21轴向滑动，并能够随钻杆21同步转动，例如，钻杆21外壁可以沿轴向设有滑条，调节套223具有与滑条配合的滑槽。或者，还可以沿钻杆21轴向设置导向杆，导向杆与调节套223配合，在调节套223滑动时起到限位和导向的作用。
76.伸缩件的伸缩部225部用于驱动调节套223沿钻杆21的轴向移动，从而调节搅拌单元22的径向搅拌范围。通过设置固定套221和调节套223，伸缩部225驱动调节套223移动，能够同时对多个第一搅拌杆222和第二搅拌杆224进行调节。
77.请参阅图1、图5和图6，在一些可能的实施例中，变径搅拌组件20还包括沿钻杆21的轴向间隔设置的多个行程开关23，行程开关23用于检测调节套223的位置。
78.本实施例中当调节套223经过行程开关23时，行程开关23能够产生感应信号，并将感应信号传输至地面的接收器，行程开关23可以通过无线通讯或穿设于内通道211的信号线与接收器连接。地面操作人员通过接收器能够了解到调节套223的位置，从而判断搅拌单元22当前的搅拌范围，进而判断桩体的施工情况。具体的，行程开关23可以是电容式接近开
关、磁性感应开关等。
79.请参阅图1、图2和图4，在一些可能的实施例中，双向搅拌装置1还包括轴向搅拌组件40，轴向搅拌组件40包括：衔接体41，连接于钻头10和对应的钻杆21之间，具有贯穿自身轴向、且连通内通道211和出浆通道11的衔接通道411；螺旋搅拌叶片42，同轴套设于衔接体41外，螺旋搅拌叶片42的内缘与衔接体41外周面之间间隔设置以形成出泥通道；以及传力杆43，连接于衔接体41和螺旋搅拌叶片42之间。
80.本实施例中轴向搅拌组件40可以随钻杆21一同转动，或者通过单独的传动结构进行驱动，螺旋搅拌叶片42在旋转时能够向泥土或泥浆混合体提供向钻头10方向移动的推力。
81.如此设置，一方面，螺旋搅拌叶片42设置在出浆口12的上方，能够阻隔泥浆上行，在一定程度上减轻冒浆现象；另一方面，螺旋搅拌叶片42旋转时能够使泥土或泥浆混合体沿轴向搅拌混合，使不同深度的桩体结构强度趋于一致，有利于提高成桩质量；再一方面，由于螺旋搅拌叶片42的内壁与衔接体41外壁之间形成出泥通道，部分处于边缘位置的泥土能够到达中心位置，使土体和固化剂搅拌混合更均匀，避免了成桩后出现缩颈现象，使桩体整体质量得到大幅度提高。
82.请参阅图4，在一些可能的实施例中，螺旋搅拌叶片42上开设有多个沿厚度方向贯通的出泥孔421。
83.本实施例中螺旋搅拌叶片42在旋转时向下方的泥土提供推力，在推力的作用下部分位于边缘位置的泥土进入位于中心位置的的出泥通道，与中心位置的泥土、固化剂混合在一起，使成桩后桩体处于同一断面(即同一水平面)内的部分结构强度一致，避免发生缩颈现象；部分泥土经过出泥孔421到达螺旋搅拌叶片42的上方，有助于使轴向范围内的土体搅拌混合均匀，使成桩后不同深度的桩体结构强度一致。
84.请参阅图1、图5和图6，在一些可能的实施例中，第一搅拌杆222和第二搅拌杆224均沿自身长度方向设有多个搅拌叶片226，搅拌叶片226设于第一搅拌杆222和第二搅拌杆224彼此背离的一侧。通过设置搅拌叶片226，有助于固化剂和泥土充分混合，能够使搅拌更均匀。搅拌叶片226可以是杆状、板状或其他形状，能够对土体产生扰动即可。
85.请参阅图7和图8，在第二方面，本发明实施例提供一种复合地基施工方法，包括以下步骤：
86.勘探地形，确定施工区域；
87.利用如上述任一实施例中的双向搅拌装置1在施工区域进行水泥土搅拌桩2的施工，使多个水泥土搅拌桩2间隔预设距离排列在施工区域；
88.在水泥土搅拌桩2顶部自下而上交替铺设碎石垫层3和土工格栅4，其中，碎石垫层3有三层，土工格栅4有两层。
89.如图8所示，本发明实施例中水泥图搅拌桩2按等边三角形布置，桩径0.5米，固化剂为水泥，水泥掺量在15％-25％，当土体的含水率高时取大值。水泥标号可以采用42.5r级及以上的普通硅酸盐水泥。成桩28天后抽芯试验要求抗压强度不低于1.2mpa。桩底必须进入持力层不小于0.5m。
90.如图7所示，本发明实施例水泥土搅拌桩2的顶部设置碎石垫层3，碎石垫层3的厚度40cm，最大粒径不大于20mm，夯填度不大于0.94。土工格栅4采用聚丙烯双拉塑料格栅
tgsg50-50，纵横向拉伸屈服力≥50.0kn/m，纵向屈服伸长率≤15.0％，横向屈服伸长率≤13.0％，纵横向2％伸长率时拉伸力≥17.5kn/m，纵横向5％伸长率时拉伸力均为≥35.0kn/m，技术指标严格执行《土工合成材料塑料土工格栅4》gb/t 17689-2008的相关规定。
91.土工格栅4拉紧后用u型钉固定，u型钉采用直径8mm的钢筋制作，单根长度110cm，正方形布置，间距2mx2m。
92.本发明实施例提供的复合地基施工方法，通过在施工区域地面以下设置水泥土搅拌桩2能够提高地基的承载力，减小地基沉降。水泥土搅拌桩上方设置碎石垫层3，能够提高地面湿陷性土的整体承载力，同时碎石垫层3作为缓冲层还能够使地基整体受力均匀。通过在碎石垫层3夹设两层土工格栅4，能够对碎石垫层3提供约束力，减少内部碎石的移动，使碎石垫层3整体结构稳定，水泥土搅拌桩2、碎石垫层3和土工格栅4共同作用，能够提高地基的整体稳定性，使施工质量得到保证。
93.在一些可能的实施例中，水泥土搅拌桩2的施工步骤包括：
94.定位：确定施工桩位，并将搅拌桩机械移动到指定桩位，搅拌桩机械上安装有如上述任一实施例的双向搅拌装置1；
95.预搅下沉：启动搅拌桩机械，使双向搅拌装置1沿导向架的导向边搅拌边下沉；
96.制备固化剂浆液，在灌浆前将固化剂浆液倒入料斗中；
97.喷浆搅拌上升：在双向搅拌装置1下沉到设计深度后，开启灰浆泵向灌浆管30内灌注固化剂浆液，待固化剂浆液到达出浆口12后，按照0.5-0.8m/min的速度提升双向搅拌装置1，控制双向搅拌装置1边搅拌、边喷浆、边上升；
98.重复搅拌下沉：控制搅拌桩机械，使双向搅拌装置1沿导向架边搅拌边下沉，对预设深度的水泥土搅拌桩2进行复搅，复搅下沉速度控制在0.5-0.8m/min；
99.喷浆搅拌提升：在双向搅拌装置1下沉到设计深度后，按照0.5-0.8m/min的速度提升双向搅拌装置1，控制双向搅拌装置1边搅拌、边喷浆、边上升；
100.完毕移位：将搅拌桩机械移动到下一桩位；
101.重复上述步骤直至完成所有水泥土搅拌桩2的施工。
102.本发明提供的复合地基施工方法采用双向搅拌工艺，在搅拌时两个变径搅拌组件20同时向相反方向旋转，使泥浆被控制在两个变径搅拌组件20之间，泥浆不会随钻杆21上行至地面，消除了冒浆现象。两个变径搅拌组件20同时向相反方向旋转，使泥土和固化剂浆液充分混合，能够保证固化剂在水泥土搅拌桩2分布均匀，成桩效果好。
103.在施工时需要注意的是：
104.(1)固化剂浆液应严格按照成桩试验确定的配比拌制，制备完成的浆液不得离析，不得长时间放置，超过2h的浆液应废弃。浆液倒入料斗时应加筛过滤，避免浆液内块状杂质损坏泵体。
105.(2)在喷浆搅拌提升时，应使双向搅拌装置1边旋转、边喷浆、边提升，提升速度宜控制在0.5～0.8m/min。当双向搅拌装置1提升至距离地面1m时，宜用慢速提升；当提升至邻近地面位置时，应停止提升，搅拌数秒，保证桩头附近搅拌均匀。
106.(3)应根据设计要求，对地面以下一定深度范围内的桩身进行复搅，复搅时提升和下沉速度宜为0.5～0.8m/min。
107.(4)应随时记录泵浆压力、灌浆量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。当发现
灌浆量不足时，应整桩复打。当施工中因故停浆时，应使双向搅拌装置1下沉至停浆面以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。当停机超过3h时应拆卸输浆管路，清洗后方可继续施工，防止浆液硬结堵管。
108.(5)搅拌桩机械移位前，应向料斗中注入适量清水，清洗全部管路中残存的浆液，直至管体干净后，并将搅拌头清洗干净后，方可移位。
109.(6)搅拌桩机械可以安装喷浆量自动记录装置，并应对该装置定期标定。
110.可以理解的是，上述实施例中的各部分可以进行自由地组合或删减以形成不同的组合实施例，在此不再赘述各个组合实施例的具体内容，在此说明之后，可以认为本发明说明书已经记载了各个组合实施例，能够支持不同的组合实施例。
111.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。