水泥搅拌桩加固软土地基应用技术研究

摘要：软土由于自身的特点，具有一定的承重能力。但在大部分的公路路基中，软土地基基础往往都不能满足路基设计时要求达到的承载力，为了提高软土地基的承重能力，水泥搅拌桩技术是用于加固软土的一种重要技术手段。同时，水泥搅拌桩技术不仅能很好地承托路基的质量，也能更好地整合有效的资源。下面就水泥搅拌桩加固软土地基应用技术进行研究。

关键词：水泥搅拌桩；软土地基；应用技术

中图分类号： TU447文献标识码：A文章编号：

在平原水网地中，由于土地的含水量较高，土质比较松软，属于软土的范围。而在平原水网和山区的交界处，有部分土地虽然含水量相比于平原水网的要低一些，但是不够密实，处于软塑状态，也属于软土的范围。随着我国经济改革的不断深入，公路建设的发展迎来了新的历史机遇，在当前的公路建设技术方面取得了不俗的成绩，特别是公路软土地基基础的处理技术发展很快，水泥搅拌桩是当前最新的软土地基处理技术。而我国现有的技术水平还存在些许的缺失，对于水泥搅拌桩加固软土地基应用技术应用于实践的时候有过成功的经验，也有过失败的经历，因此，应当致力于改进技术，吸取经验教训，制定科学的验收标准，对于公路软基处理来说具有十分重要的意义。

1软土的特点

1.1软土有很多种，一般的软土层中主要有淤泥质土、腐质土、粉细砂、素填土等四层，每层软土的特点都不一样，也就是说每层土质的承压能力不同，要根据不同的土质采取不同的技术手段，才能节省资源，创造较好的经济效益。参照玉环清港的“76省道与76省道(复线)玉环清港连接线工程”的地质特点，如下表：

表一：四种主要软土层的特点

从表一可以看出，软土基中每一层的能承受的压力是不一样的，施工所需要的条件也要因之而不断灵活地调整，合理地进行施工，用科学的技术手段对软土地基进行加固，才能达到预期的目标。如果采取的是同一种方法进行施工，会造成机械损坏和资源的浪费，造成不必要是经济损失。

2水泥搅拌桩加固软土地基施工技术

2.1二搅一喷

顾名思义，就是使用搅拌机对软土基进行两次搅拌，在两次搅拌之间采用喷浆对软土基进行加固。具体施工的过程就是：将搅拌机拿到需要施工的位置放好，开始时使搅拌机下沉到指定区域的预定深度进行搅拌，但是这时候还不能喷浆，只需要进行搅拌软土基就行。继而配置预先计划好的水泥浆注入，这个时候就可以将搅拌机提升并保持搅拌的状态，同时控制喷出水泥浆，然后再将搅拌机下沉（不喷浆），重复此前的两搅一喷的施工程序，这是第一阶段的施工工序。第二阶段是等待第一阶段的工序完成，搅拌机的冷却水循环趋于正常的时候，就可以对再次试着将搅拌机沉入指定区域，档数采用4档为宜，这样既能很好地维护机器，也能对软土基的情况有大致的了解。然后再次将搅拌机提升，提升的档数为三档为宜，速率为 0.45m/min，这样就保持了节奏感，不致于地基被损坏。如果是桩长10m的搅拌桩单桩，第二阶段的施工时间应该保持较长的时间， 这样才能使软土基中的水泥浆保持均匀，施工效果比较明显，工程质量能得到保证。在这种施工技术的过程中，应当还要注意掺灰量。不同的掺灰量对于水泥浆的质量影响也是不一样的。如果是使用两搅一喷的技术，掺灰量应当是15%为宜。这种施工技术的好处就是施工工艺比较简单，使施工技术人员便于掌握，施工成本比较低，能有效提升软基承载力，这对于公路路基工程来说，能取得较好的经济效益。二搅一喷适合于软土地基埋深不超过12米为宜。

2.2四搅四喷

相对于二搅一喷的施工技术来说，四搅四喷则是比较复杂。具体的施工过程是：先将钻机抬到制定的位置，制好水泥浆备用。然后使用搅拌机下沉，而搅拌机第一次下沉就要喷浆，这跟两搅一喷的程序不一样，第一次搅拌机下沉就喷浆也省去了一些操作步骤，节省了时间。在喷浆的同时重复搅拌机上升和下沉的操作工序，保持均匀的速率，将水泥浆均匀地喷到预定的区域深度。操作一定的时间时，关闭搅拌机，等待冷却。在进行搅拌桩下沉的时候，应该要注意的问题就是下沉的档数要以五档为宜，速率应该保持在1.15m/min，上升的时候档数应该为四档，速率保持在0.73m/min，这样才能使水泥浆均匀地灌注。而这种技术要重视的问题是最后一次提升的操作方法，应当使用三档，速率为 0.45m/min，转速不小于50转/min，保证喷浆量的均匀，水泥浆分布比较密实，达到真正加固软土基的作用。如果是桩长12m的搅拌桩单桩，第二阶段的施工时间应该保持48min以上， 这样才能使软基中的水泥浆保持均匀，施工效果比较明显，工程质量能得到保证。这种技术的应用对于技术水平的要求较高，操作工艺也比较复杂，但是相对于第一种技术来说，有一个比较明显的优势就是它能使喷浆量更加均匀，在掺灰量17%的情况下，能更好地加固软土地基，效果也比较明显，使得路基工后沉降较小，施工效果比较明显，工程质量也得到了很好的保证。不足之处就是复杂的工艺带来的就是施工成本的提高。四搅四喷适合于软土地基埋深超过12米为宜。当然，这要根据不同的土质采取不同的技术，合理地应用技术，才能使工程的质量得到保证。

2.3施工质量控制

施工质量的控制主要是针对水泥的用量而言的。水泥用量的调度会直接影响到水泥搅拌桩的强度和桩身的质量，当然不一定说水泥用得越多越好，也不是用得越少越好，要根据一定的比例进行配制，这就涉及到喷浆量和水灰比的计算，这两项的预算配制是影响施工质量的主要因素。因此，施工质量控制主要是对喷浆量和水灰比进行控制。

2.3.1水灰比控制

一般都是在搅拌桶内放入适量的水，也可以事先确定要放一包水泥需要多少水，然后在搅拌桶内划好刻度，根据事先进行实验得出的科学数据进行水泥浆的配制，可以分为两次配制完成一根桩柱所需要的水泥浆。可以在施工的现场设置专门的人员对实际的浆液比重数据进行记录，将实际的使用数据跟实验室所使用的水泥数据进行比较，得出合适水泥用量数据，再根据科学合理的数据对现场的水灰比进行调制控制，符合实际运用的需要，既节省了资源，又不会延误工期，保证了水泥搅拌桩的质量。

2.3.2喷浆量控制

要控制每米搅拌桩的水泥浆的喷浆量，一定要使用到流量计。在各个指定的区域都用上流量计进行喷浆量的记录和统计，使喷浆量要一直保持大于或者等于设计的喷浆量，这样才能使喷浆量均匀，如果是小于或者等于设计的喷浆量的话，会在一定的程度上降低桩柱的强度，时而达不到设计的地基承载力要求，影响工程质量。流量计的使用，也可以让施工技术人员清楚，哪一种技术使喷浆量更加均匀，更适合当前的实际施工状况。

2.4施工质量检测

2.4.1轻便动力触探

一般来说，对搅拌桩成桩后的第 1～2d 内，要使用轻便动力触探对搅拌桩进行检测，抽取一定的数量，检测其是否能承受预定的压力并且能在一定的时间内保持不变形，就可以达到工程质量的要求。对于不同的土质，探测的深度也不一样，不过，一般探测的深度都不要超过4m。

2.4.2无侧限抗压试验

无侧限抗压试验主要在试验区内选取一两根成桩达到28d的时候进行试验。可以采用两种测试方法：干钻取芯和单管双动取芯。这两方法针对不同的土质进行试验，都可以得到较为可靠的数据，测试水泥搅拌桩是否符合要求。对于腐质土和淤泥质土，必须要采用干钻取芯的方法才能顺利取样，完成测试。其他的土质可以采用单管双动取芯的方法，就可以顺利完成试验，取得准确的检验数据。

3小结

在我国，软土的分布很广，要根据软土不同的特点进行软基加固施工，要采用水泥搅拌桩加固软土地基应用技术，才能使软土地基基础质量得到保证，才能使公路在今后运营中得到较好的经济效益。

参考文献：

[1]许发明. 水泥搅拌桩加固软土地基应用技术研究[J].广东公路交通，2012（3）.

[2] 彭子泳. 水泥搅拌桩复合地基处理研究[J].学术论坛，2007（3）.