浅议深层搅拌桩在公路软土路基中的应用

摘要：主要介绍了深层搅拌桩在软土路基施工中的应用，从试桩、施工准备工作、施工控制以及质量检验四个方面进行阐述，从理论性与实践性、学术性与技术性层面进行分析，以期为软土地基工程实践提供参考。

关键词：深层搅拌桩 公路 软土地基

1软土地基相关概念

软土地基主要是指液限大于50，塑性指数大于26 的土，主要是由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土以及其它高压缩性土层所构成的地基。但是软土地基不能笼统的按照地基条件来确定，因为填充形状和施工情况会有差别，因此需要充分研究构造物的形状规模，在此基础上，再决定是否要按照软土地基处理。

2 深层搅拌桩在软土路基施工中的应用

公路受到软土地基的影响，必然会浪费大量人力物力，近些年随着公路施工建设的发展，涌现了多种处理软土地基的方法，例如粉喷桩、竖向排水法、碎石桩、深层搅拌等。而其中深层搅拌法是软土路基处理方法中较为经济有效的一种。

2.1 试桩

淤泥及淤泥质土，或者是泥炭土和粉土都可以考虑使用深层搅拌水泥桩。但是如果是处理泥炭土或者是地下水具有渗透性时，有必要进行实验以探索其适用性。此外，如果是在天气较冷的季节施工，也要考虑到温度对其处理效果的影响。

深层搅拌水泥桩施工需要用搅拌头对水泥浆与软土进行拌合，搅拌次数和均匀程度是成正比的，与水泥土的强度也成正比。但是也要考虑到如果搅拌次数过多，必然会导致耗时加长，效率变低。试桩的目的就是找出最佳搅拌次数，最佳水灰比例以及搅拌机提升和下钻的速度，以便为下一步的大规模水泥搅拌施工做指导。

每个标记段的试验桩数要大于五根，且要在试桩成功的前提下，才能正式施工。试桩检测可以在一周时间后开挖桩头去除表层覆盖土量取桩径，进行轻型触探试验，或是28d后取芯，检查深层搅拌水泥桩的均匀程度以及水泥土强度。

2.2 施工准备工作

深层搅拌水泥桩施工前要将施工面清理平整，包括地上地下的大石块和树根等。场地如果比较低洼则还需要回填粘土，而不应该用杂土代替。

搅拌水泥桩要注意采用符合设计要求并且质量合格的硅酸盐袋装水泥以方便用于计量。施工前，承包人应将水泥样品送到科研实验室或者专业的检测机构进行水泥基本性能指标的检验，检验产品是否满足施工使用要求。

根据设计图纸要求桩距等指标并结合实际施工断面绘制点桩图，计算工作量。为日后施工控制和交工验收提供直观图表资料。

水泥搅拌桩施工的机械应有数据录入、数据采集和打印等设施，并由监理工程师整理收集统计，并在点桩图中标记，随时了解到水泥浆使用量，钻孔长度和喷出的浆液均匀与否，掌握施工进度。

2.3施工控制

水泥搅拌桩应该要经常用清水清理整个管道，防止堵塞，并在排水完成后方可考虑开钻。为保证水泥搅拌桩对于垂直度的要求，可以在机器主体上悬挂垂直吊锤，通过它来控制钻杆的移动。具体到每根桩，质量检查的重点应放在水泥耗费量，泥浆灌数以及是否存在断浆状况，并检查喷浆提升需要的时间以及重复搅拌的次数。

为保证每个桩体单位间隔掺和量和水泥浆的用量达到使用标准，每台机器最好都匹配记录器，而且应该在现场安装水泥浆比重测定装置，以便于相关工作人员随时能够把握水泥浆水灰比是否达标。

水泥搅拌桩施工一般采取二喷四搅工艺。首次下钻为避免把管道堵塞，可以带泥浆下钻，但是喷浆量要小于总数的一半，不能带水下钻。首次下钻和提钻过程都要使用低档，重复搅动时候可以适当调高一个档位。成桩时间要大于40分钟，压力要大于0.4MPa。

搅拌桩施工要着重分配喷泥浆和停泥浆的时间，一旦搅拌桩开钻就应该让其在没有故障的情况下连续喷浆。要避免在没有进行喷浆的条件下钻杆提升操作。如果存储泥浆的罐内小于50kg,则该停止下一根作业

水泥搅拌桩如果工作中出现喷浆量不足的情况，需要按照监理工程师的建议重复搅拌，重复喷浆量要大于等于原定用量。如果遇到停电以及机器故障等客观问题，喷浆中断的那个时刻应该要记录下中断深度，尽可能在12h之内进行补充喷浆，并将补充情况记录在施工档案中。

2.4质量检验

（1） 检验方法

水泥搅拌桩成一周的可以考虑用轻便触探法进行理检测。用轻便触探器匹配的规定量的取样勺，在搅拌桩身中心位置钻孔，取出桩芯观察其颜色的均匀程度，看有无水泥浆结块现象。根据已有的轻便触探击数和水泥强度相对关系来看，若桩身1d龄期击数大于15击时，表明此时强度已经满足标准，轻便触探器的深度一般不大于4m。

当水泥搅拌桩达到28天时，应该使用钻孔取芯的方式检测完整与否，以及检测匀化程度和桩的施工长度。从桩中取出的芯样由专业人员选定均匀部分送分析实验室进行为期28天龄期的无侧抗压强度试验，留一组做90d的无侧限抗压试验测定强度。

若桥头的某个部位的水泥搅拌取芯测试合格率大于90%，则可以认为其达到水泥搅拌桩标准；若小于90%但是大于80%则可以认为有补桩的必要，若合格率小于70%，那么就默认为该搅拌桩不合格。此外，搅拌桩中心取样后的空余空间，应该要用同等强度的水泥浆回灌填充进去。

（2）外观鉴定

深层搅拌水泥桩的桩体要圆匀，没有回缩和回陷情况，搅拌后要达到均匀效果，凝结体不应该出现松散情况，群落桩桩顶部要间距均匀而整齐。

3 结束

深层搅拌水泥桩能够减少总的沉降量，能够承受比较重的加荷速率，抵抗竖向变形的能力比较强，而且能够缩短施工期限，针对软基的处理效果明显，该方法在公路建设方面有广阔的应用前景。但是因为公路软地基是隐蔽工程，若施工质量差而又被路堤等建筑掩盖，就很容易形成安全隐患，而且补救以及检查非常困难，因此只有在施工前，以及施工过程中严格掌控好管理质量，才能确保公路施工的工程质量。

参考文献：

[1] 张洁;桩基及锚固工程的分析计算方法研究[D];浙江大学;2005年

[2] 付全成;水泥搅拌桩复合地基加固软基性状的试验研究[D];河海大学;2006年

[3] 卓志飞;深层搅拌桩复合地基沉降控制研究[D];暨南大学;2006年