水泥搅拌桩在软土路基中及应用

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1、水泥搅拌桩在软土路基中的应用１水泥搅拌机的特点和作用在软弱地基上进行建筑工程时，由于施工技术或工程造价方面的原因，传统的施工方法，如挖除置换（人工挖孔桩）、桩基穿越（钻孔桩、静压桩）、人工加固（换土垫层）等措施，已不能适应日益复杂的工程需要。最佳的处理方法是对软土进行就地加固，最大限度地利用原状土的承载力或其他力学性能，深层水泥搅拌法即是这样一种原位加固方法。深层水泥搅拌法是通过各种深层搅拌机沿深度方向将软土与固化剂（水泥浆或水泥粉、石灰粉、粉煤灰，外加一定量的掺合剂）就地进行强制搅拌，使土体与固

2、化剂发生物理化学反应，形成具有一定整体性和一定强度的水泥土加固体，沿深度方向形成的该加固体称为深层搅拌桩。深层搅拌桩与天然地基组成深层搅拌桩复合地基。与其他施工方法相比较，深层搅拌法具有施工工期短、无公害、成本低等特点。这种施工方法在施工过程中无振动、无噪声、无地面隆起，不排污、不污染环境，对相邻建筑物不产生有害影响，具有较好的综合经济效益和社会效益。由于水泥搅拌桩具有能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点，目前在高速公路建设领域应用得较为广泛。在以往的

3、工程实践中，水泥搅拌桩处理软土地基施工中常存在如下一些问题：水泥用量难控制；均匀性差、强度低；沉降得不到有效减少，达不到设计意图，甚至还有沉降量反而增大等，影响了加固效果。因此，在施工过程中采取何种科学的施工工艺和有效的质量控制措施，确保水泥搅拌桩处理软基的加固效果，成了需要克服的难题。以下介绍水泥搅拌桩加固法在广州市华南路三期工程Ａ３标施工中的应用，为水泥搅拌桩处理软基基础加固提供一典型的实例。２工程概况广州市华南路三期工程Ａ３标，地处广州市白云区石井街道，工程地质条件较差，铁西路匝道地段为软土

4、路基。根据钻孔地质资料，其上部地层（主要受力层）从上而下依次为耕植土（层厚平均０．３ｍ）、淤泥（灰黑色，流塑状，局部夹淤泥质土层，厚度７．４ｍ～１０．４ｍ）、亚黏土（软塑，底部夹薄层粉细砂，厚度０ｍ～２ｍ）和砂砾层（饱和，中密，含少量黏粒，地基承载力１８０ｋＰａ，厚度３ｍ～１３．７ｍ，为持力层）。由于淤泥、淤泥质土呈流软塑状，满足不了上部荷载对路基的要求，因而导致路基在通车后将产生较大沉降。为保证该段路基的稳定，提高地基土强度和变形模量，以满足上部荷载对地基土承载力的要求，设计院对该段软土地基采取

5、水泥搅拌桩加固处理设计方案。３水泥搅拌桩设计（１）强度控制标准。设计要求施工完后，水泥搅拌桩桩身２８d后的无侧限抗压强度不小于１．３ＭＰａ，单桩复合地基承载力不小于１３０ｋＰａ。（２）材料及配合比设计。设计要求水泥搅拌桩固化剂采用４２．５普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于１５％，水灰比控制在０．４５～０．５５。现场实际采用广东英德龙山水泥有限责任公司生产的海螺牌４２．５Ｒ普通硅酸盐水泥，水泥用量根据室内配比试验，按５０ｋｇ/ｍ，５５ｋｇ/ｍ，６０ｋｇ/ｍ现场安排９根桩进行试桩，最后采用５５ｋｇ/ｍ做为

6、施工配合比。水灰比采用０．５。（３）水泥搅拌桩孔位布置。水泥搅拌桩孔位按正方形分布，桩直径为５０ｃｍ，桩间距为０．８ｍ～１．２ｍ。（４）水泥搅拌桩桩深设计。根据钻孔地质资料，设计暂定桩长９．５ｍ，实际桩长以打到砂砾持力层为准。实际施工中，桩长在８．２ｍ～１１．３ｍ之间，以９ｍ左右最多。（５）施工参数选择。设计要求施工参数通过工艺性试桩确定。因此，现场安排９根桩进行试桩，取得如下施工参数：钻进速度Ｖ≤１．５ｍ/ｍｉｎ；提升速度Ｖ≤０．８ｍ/ｍｉｎ；搅拌转速Ｖ＝３０r/ｍｉｎ；喷浆管道压力０．４ＭＰａ

7、～０．７ＭＰａ；钻进复搅与提升时管道压力０．１ＭＰａ≤Ｐ≤０．２ＭＰａ；搅拌钻头穿越淤泥层时电流表读数为１５Ａ～２５Ａ，进入砂砾层时，突变为５０Ａ～７５Ａ。４水泥搅拌桩施工４．１正式施工前准备工作４．１．１材料准备每批水泥进场后，检验其出厂质量保证单的规格及出厂日期，按比例抽样送检。水泥运至施工现场，堆放覆盖。４．１．２机械组装吊车起吊塔架，安装起吊装置和导向架，吊装水泥搅拌机，安置电气控制设备，安装水泥浆拌和机、灰浆泵、仪表、工作平台，安装配电板，管线连接。最后试运转。４．１．３劳动力组织每台搅

8、拌机配备约４名人员，其中操作工、司泵工、记录员、上料工各１名。４．１．４桩位放样根据设计提供的坐标、处理范围、桩距和排距，对桩位进行实地放样，并用竹签标示。４．１．５施工设备机具本段水泥搅拌桩采用４台ＳＪＢ—ＩＩ型４０ｋＷ单搅拌轴深层搅拌机施工，设备包括电气控制装置、水泥浆拌和机、集料斗、仪表控制装置等。４．２施工工艺４．２．１施工顺序根据多台机同时作业、现场施工条件、工程地质条件等，施工顺序采取分区段、从里往外的方式进行。４．２．２施工程序施工准备→桩机就位→预搅下沉→喷浆搅拌提