水泥搅拌在公路软基加固中的应用

摘 要：本文主要针对水泥搅拌桩在公路软基加固中的应用展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对水泥搅拌桩作了简要的介绍，系统分析了水泥土的力学性质，并总结了水泥搅拌桩的施工，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：水泥搅拌桩；公路；软基加固

0 引言

我国软土分布广阔，这也是公路建设中不可避免的会遇上的问题。因此，为了保障公路路面的施工质量，就需要对公路的软基进行加固施工，而在公路软基加固的施工过程中，水泥搅拌桩有着广泛的应用。基于此，本文就水泥搅拌桩在公路软基加固中的应用进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 水泥搅拌桩简介

1.1 水泥搅拌桩处理软土地基的适用范围

水泥搅拌桩处理软土地基，适用于含水量高、强度低、压缩性高的软弱土地基，并且该软弱土层的深度深、面积大。对于稳定安全系数小于1.2的路堤，水泥搅拌桩主要用在工后沉降不能满足表1要求的路段。

1.2 水泥搅拌桩的优点

水泥搅拌桩的施工工期短、效率高，在施工过程中，具有无振动、无噪声、无地面隆起、不排污、不挤土、不污染环境、施工简单以及加固费用低等优点。

2 水泥土的力学性质分析

水泥土的无侧限抗压强度一般为0.3～0.4MPa，不同水泥含量的水泥土90d龄期的无侧限抗压强度见表2。

2.1 水泥掺入比对水泥土强度的影响

水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大。当掺入比小于5%时，由于水泥与软土的反应弱，水泥土固化程度低，离散性也较大，故在水泥搅拌桩实际施工中选用的水泥掺入比必须大于7%，偷工减料将对搅拌桩的质量造成极大的影响。

2.2 龄期对水泥土强度的影响

水泥土的强度随着龄期的增长而提高，一般龄期超过28d后仍有明显增长。

2.3 外掺剂对水泥土强度的影响

不同外掺剂对水泥土的强度有着不同的影响，掺入合适的外掺剂，可以节省水泥用量或提高水泥土的强度。

3 水泥土搅拌桩工程实例

某公路项目，设计速度为120km・h-1，采用双向四车道标准公路建设，路基宽28m，路线全长27.25km。该项目穿越了大量的软土、软弱土和弱盐渍土等不良地质带。经理论计算，工程完工后沉降或路基稳定性验算的安全系数不满足规范要求的路段，需根据实际情况采取水泥搅拌桩进行加固处理。

3.1 施工设计

该项目中水泥搅拌桩使用了32.5R及以上矿渣硅酸盐水泥，水灰比为0.4～0.5，水泥掺入量为加固土体质量的15%。桩体同配比的室内试块28d无侧限抗压强度不低于1.5MPa。复合地基承载力、单位复合地基承载力不小于130～140kPa。

3.2 施工要点

（1）施工前应平整场地，清除地上及地下障碍物。

（2）搅拌头的回转数、提升速度应匹配，确保加固深度范围内土体的任意一处均能经过20次以上的搅拌。地面以下在桩长的1/2且不小于5m的范围内必须进行复搅复拌，以保证水泥与软土拌和均匀。

（3）水泥土搅拌桩施工前应进行工艺性试桩，数量不少于5根，对软弱土、软土层应增加搅拌次数或增加掺灰量。并根据工艺性试桩结果确定施工参数及施工工艺。

（4）拌制水泥浆液、水泥用量以及泵送浆液的时间等数据应有专人记录。泵浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的检测仪器进行记录。

（5）搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并有专人记录。

3.3 施工准备工作及质量控制

3.3.1 施工准备

（1）修好施工机械进场的通道。

（2）供电设施应齐全。在没有外接电源的施工现场，应配备柴油发电机。

（3）查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及管线等，空中有无高压电线等。所有障碍物应事先清除或设立明显标志，确保安全生产。

（4）平整场地。在准备施工搅拌桩的地段，首先用推土机将地表粗平，然后回填中粗砂垫层，再用平地机精平。有条件的地方，可用压路机静压1～2遍。

3.3.2 原材料的质量控制

（1）水泥质量是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须抽样做安定性试验、胶砂强度等检验，合格后方可进场使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求，拒绝不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥进场。

（2）施工用水应为人畜饮用水。如为自然水源，应做水质分析，检验合格后才准使用。

3.4 施工过程中的工艺控制

3.4.1 工艺性试桩

在开展大面积施工之前，必须进行必要的水泥搅拌桩成桩试验，汇总试桩结果应得到下列要求及相关技术参数。

（1）满足设计的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。

（2）确定均匀搅拌的必要步骤及程序。

（3）了解下钻和提钻的阻力以及地质变化情况，采取合理的技术措施。

3.4.2 制浆质量的控制

按设计给定的水灰比在制浆罐中进行拌制，备好的浆液应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得产生离析或停置时间过长，其中超过2h的浆液应降低标号使用；浆液倒入集料时应加筛过滤，以免浆内结块损坏泵体。

3.4.3 泵送浆液的控制

泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。泵送浆液过程中，泵的压力必须足够和稳定，供浆必须连续，拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管，必须立即拆卸输浆管道，清洗干净。

3.4.4 水泥桩长的控制

（1）钻杆标线控制法。施工之前丈量钻杆长度，可用红色油漆在钻杆上划出桩长长度的明显标志，以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保设计桩长。

（2）度盘读数控制法。钻机上有一个控制钻杆钻入深度的圆盘，通过指针读数可直接反映出钻桩的长度。

3.5 成桩后检测注意事项

（1）搅拌桩应在成桩7d内用轻便触探器钻取加固桩土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。检验桩的数量应不少于已完成桩数的5%。

（2）在成桩28d后需钻探取芯，抽检比例应达到总桩数的1.5%，取芯位置宜在桩直径2/5处。将芯样加工成50mm×100mm的圆柱体，进行无侧限抗压强度试验。

（3）在成桩28d或90d后进行载荷试验，检验单桩承载力和复合地基承载力，抽检频率应为总桩数的0.3%，且不少于3处。

4 结语

综上所述，公路软基加固施工一直都是要引起重视的，因为做好公路软基的加固，不仅可以延长公路的使用时间，还能提高路面的安全性。因此，我们就需要采取相应的措施，保障加固施工的质量，以确保公路工程的整体质量。

参考文献

[1]祁承志.水泥搅拌桩技术在公路工程软基处理中的应用[J].门窗.2014（10）.

[2]邓燕山.深层水泥搅拌桩在公路软土路基加固处理中的应用[J].广东建材.2009（02）.