深层水泥搅拌桩在淤泥质软土路基处理中的应用

深层水泥搅拌桩在淤泥质软土路基处理中的应用

周榆华

身份证号 : 45088119910106**** 摘要：国民经济与城市建设同步发展，使得当前的城市土地资源高度紧张，特别是对于经济发达的沿海城市。在经济快速发展的前提下，土地资源的利用和开发已成为关键问题，淤泥质软土地基和滩涂资源已成为城市发展的重要方向之一。在淤泥质软土地基上建房的情况需要不断的研究和改进。在公路建设过程中，由于公路线路较长，我们经常会遇到软土路基的情况，而软土路基的处理方法就是采用水泥搅拌桩。通过建设稳定安全的淤泥质软土地基，可以为公路建设和城市发展提供良好的基础。就深层水泥搅拌桩在软土地基加固中的应用 , 并用综合检测法对其加固效果进行检测 , 从而对类似工程设计、施工提供有益参考。

关键词：深层水泥搅拌桩，软土路基，质量控制
1.深层水泥搅拌桩综述

深层搅拌加固软土地基是用水泥或石灰等材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械混合软土和固化剂(泥浆和粉)在深基础的一部分,并使用软土和固化剂有一系列的物理和化学反应变硬软土形成水泥添加固体高强度和水稳定性好,高承载力低压缩性复合地基由天然地基和天然地基组成。深层搅拌法处理软土地基是一种常用的地基处理方法。地基加固的过程中,没有振动,没有噪音,没有污染环境,施工过程简单,机械化程度高,施工速度快,成本低,施工质量容易保证,治疗效果很容易检测到,即使有不合格桩,补救方法简单、方便。对超软土的影响更为显著。主要用于12层以下的建筑及基坑支护帷幕止水、地下防渗等工程。深层水泥搅拌桩法是一种常用的地基处理方法。在地基处理过程中，无振动、无噪音、无污染、施工简单、速度快、质量有保证、易检测、造价适中。为了满足路基基础承载力的要求，采用深层水泥搅拌桩法对人工填土、粉土等软土进行加固，形成人工复合地基。
水泥搅拌桩是由水泥与饱和软土搅拌，使水泥水解水化，形成水泥水化和凝胶氢氧化钙，使土壤颗粒凝结成稳定的整体结构。同时，水泥水化会使钙离子与土壤颗粒表面的钠离子、钾离子发生交换，使其形成稳定的钙离子，进一步强化土壤。水泥水合物中有良好的氢氧化钙。氢氧化钙与水和二氧化碳反应生成碳酸钙，碳酸钙也可以增强水泥土的强度。摘要水泥搅拌桩广泛应用于无流动地下水的淤泥质土、平填土、粘性土和松散砂土的地基处理。水泥与土壤混合以达到加固地基的效果。通过水泥加固地基，从而提高地基强度，并具有工期短、效果显著的特点。当当地地基土天然含水量小于30%或大于70%，且地下水pH值小于4时，不宜采用水泥搅拌桩。

2深层水泥搅拌桩的设计

2.1复合地基承载力要求

根据市政道路标准轴载要求，本工程复合地基标准承载力要求不小于120kPa，水泥搅拌桩28d龄期无侧限抗压强度不小于1.0MPa。

2.2持力层

采用深层水泥搅拌桩法对淤泥质软土地基进行处理，形成人工复合地基。选择承重层为粉砂层旁边的砂质粘土，桩入承重层砂质粘土的深度不小于2m。

2.3布桩形式

单桩呈梅花形布置，即等边三角形，桩间距为1.2m。

2.4桩身参数

1)桩径:0.55m。

2)桩长:10m左右，施工时根据实际地层情况做适当调整。

3)桩身水泥掺量为20%(质量比)，每延米水泥掺量暂定为70kg(通过现场试验确定)。

4)选用强度等级为32.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸水泥，水宜采用饮用水，水灰比宜为0.45～0.55(通过现场试验确定)。

5)采用四搅四喷深层水泥搅拌桩施工工艺。

3施工工艺

3.1施工程序

1)施工准备:整平场地，清除场地地上、地下一切障碍物，按设计要求，进行测量放线，准备机械设备等。

2)钻机定位:检验、调整钻机，使钻机钻头与设计桩位准备重合，并做好相关技术标准参数、浆量记录准备。

3)准备水泥浆:按设计要求进行配合比试验确定水泥掺量，在搅拌桶内准备水泥浆并搅拌均匀。

4)喷浆搅拌钻进:钻进过程中根据钻进的难易程度适当调整注浆流量，并在钻进过程中做好浆量记录，结合设计桩长，根据实际地质情况保证桩底进入持力层厚度不小于2m。

5)喷浆搅拌提升:在桩底原地喷浆搅拌30s后再提升，保证水泥浆用量。

6)复搅:对桩身重新喷浆，上下进行复搅。

7)移位:单桩成桩后，将钻机移至下一施工桩孔进行施工。

3．2施工注意事项

1)场地平整确保施工过程中不发生设备倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1．0%，钻机桩位对中偏差不大于0.02m。

2)保证水泥质量，水泥使用前应有出厂合格证，并按监理要求进行抽样检验，合格后方可使用。

3)每延米水泥掺量、水灰比配制严格按试桩配比进行。

4)进行上、下双喷浆施工时，严格按照段浆量控制注浆泵的供浆流量，并控制检测浆液的段浆量及总浆量，保证整个整桩过程中边喷水泥浆、边提升连续作业。

5)制桩过程中严格做好施工深度、段浆量、总浆量、施工时间等施工记录。

4质量检测
深层搅拌桩地基处理中，保证地基处理质量的关键是保证搅拌桩的有效长度和强度满足设计要求。在实际工作中，这一问题转化为如何有效检测水泥土搅拌桩的质量问题。所谓的桩质量包括桩体材料的物理尺寸、连续性和密实度，构成了桩质量检测的四个基本内容。对于水泥搅拌桩，具体包括:

1)水泥搅拌桩在成桩7d后轻型动力触探器钻取桩身水泥土样，观察搅拌均匀程度，判断桩身强度，检查数量不小于总桩数的1.2%。

2)水泥搅拌桩在成桩28d后，用钻孔取芯的方法检查桩的完整性、桩土搅拌均匀性、桩长，将芯样送实验室做28d龄期的无侧限抗压强度试验，以测定桩身强度。

3)人工开挖桩头0.5m，目测检查桩的均匀性，量测成桩直径，检查数量为总桩数。

4)进行复合地基承载力静荷载试验，检验地基承载力，检验数量不小于总桩数的0.2%。

5结语

采用深层水泥搅拌桩加固淤泥质软土地基，效果显著，复合地基承载力和强度明显提高，工程质量和工期得到保证，经济效益可行。处理后的复合地基加固了软土，增加了黏聚力，提高了复合地基的强度，可获得较好的经济效益。软基处理后可很快投入使用，在保证工程质量的前提下，可以降低施工成本，缩短地基处理的施工周期，在建筑工程中得到了广泛的应用。
参考文献:

［1］汪士峰．深层水泥搅拌桩的设计施工与质量检测［J］．探矿工程(岩土钻掘工程)，

2005(sup):88-91．

［2］张俊．水泥深层搅拌桩在软基加固处理中的设计与施工［J．探矿工程(岩土钻掘工程)，2006(9):12-14．