深层水泥搅拌桩在xx高速公路

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1、深层水泥搅拌桩在XX高速公路软土路基处理工程中的应用XXXXXX摘要：介绍了水泥搅拌桩在处理高速公路软土路基方血的实用性，分析了软黄土路基的地质条件及特性，对水泥搅拌桩的设计、施工、质量控制进行了全面论述。关键词：水泥搅拌桩；软土路基；应用XX高速公路是交通部规划的“XXXX”国道主干线系统中XX到XX国道主干线的一段。木段工程地处陇西黄土高原向XX高原过渡地带，属XX山的东延部分，海拔在XXXX—XXX米之间，路线布设在XX河河谷阶地。在XXXXX承建的XXX合同段中，遇到了软黄土分布带，起止桩号为：K94+760〜K97+530,该段软黄土属于饱和黄土，含水量很大，承载力差，为软弱

2、地基地段。1工程地质条件经地质勘探，该段内的地层自上而下为：(1)饱和黄土，厚度6-10米，黄色，土体含水量较大，在20%以上，土体呈软塑至流塑壮，地基承载力在lOOKPa以下。(2)砂砾石层，厚度3-6米，具水平层理，成份复杂。(3)泥岩，红色，地基承载力大于400KPa,是较好的持力层。该段软黄土的主要物理及力学性质指标如表1所示：表1软黄土主要物理及力学性质指标指标天然密度含水虽液限塑限孔隙比压缩系数压缩模量内摩擦角粘聚力KN/m5%%%CMPa1MPa度KPa饱和黄土17.520-3029221.240.853.22025根据设计要求用水泥搅拌桩加固处理该段软黄土地基，施工采用

3、水泥喷粉搅拌桩(干法)工艺。2水泥搅拌桩固结原理水泥搅拌桩是以水泥干粉作为固化材料，通过专用的粉体搅拌机械，用压缩空气将粉体喷到软弱地层中，凭借钻头叶片，在原位进行强制搅拌形成土和掺合料的混合物，通过水泥的水解水化作用，使其产生一系列的物理一化学反映，从而产生一种特殊的，具有较高强度，较好变形特性和水稳定性的混合柱壮加I古I体，它对提高软土路基承载能力，减小地基的沉降量有明显效果。3水泥搅拌桩设计根据对地基承载力的要求，按照复合地基理论进行设计。考虑到软黄土和软土的不同性质，对设计参数进行了调整，使其更好的反映软黄土地基加固特性。3.1地基条件路基设计要求复合地基承载力fsp.k^20

4、0KPa,处理宽度为路基全宽。3.2桩长、桩径及布桩形式(1)桩径：①500。(2)桩长及布桩形式桩长L=6-10m,以打入砂砾层50厘米为原则；采用梅花型布置。3.3单桩竖向承载力标准值Rk(KN)按下式计算Rk二nfcu.kAp(1)Rk=ndqsL+aApqp(2)式中参数选取如下：d:水泥土桩的平均肓径(m)n:强度折减系数n=0.5qs:桩侧摩擦力标准值q$=15KPafcu.k:桩体无侧限抗压强度fcu.k=2000KPaa:桩端土承载力折减系数a=0.5Ap:水泥土桩的截面积(n?)qP:桩端土承载力标准值qp二lOOKPa根据公式(1)和(2)的计算结果取其较小值，即R

5、k=196KNo3.4复合地基承载力标准值按下式计算Rkfsp.k二m+3(1-m)fs.k(3)Ap式中：B桩间土承载力折减系数B=0.75虹桩间土承载力fs.k=100KPa根据公式(3)计算结果，面积置换率为：m=0.135。按照面积置换率，水泥搅拌桩布置为：桩间距1.25米，排距1」米，在此情况布桩时面积置换率为：m二0.143，大于要求值，满足设计要求。4水泥搅拌桩施工4.1施工技术要求水泥搅拌桩在施工前先进行一段试验段，检验其效果，根据成桩试验确定技术参数进行施工。严格控制粉喷时间，停喷时间和水泥喷入量，确保粉喷桥长度，桥身上部(1/3桩身)范围内必须进行两次搅拌，确保桩身

6、质量。发现粉喷量不足吋应整桩复打，钻机喷灰时要连续、均匀作业，如遇机械故障停机时，必须在12小时内补桩，复打重叠孔段应大于1米，要保证桩的垂直度，其偏差不超过1.5%。严格控制桩间距，其间距偏差不能超过20mm,如遇障碍物钻机不能钻进至持力层，可将桩位作适当调整，但必须经监理工程师认可。4.2桩体喷灰量及土体含水量确定在软黄土路基范围内选择具有代表性的区段，通过10%,13%,15%,17%,19%,20%,6种水泥掺量进行成桩试验，根据对复合地基承载力的测试和对成桩完整性及外观进行检查，达到设计要求的桩体最佳喷灰量为15%,即每延米水泥喷入量为52公斤，土体成桩的含水量不能低于28%

7、。4.3施工工艺参数(1)水泥采用425#普通硅酸盐水泥，掺入比为15%,即每延米掺灰量为52公斤。(2)钻进速度V=O.5・O.8m/min提升速度Vp=0.5-0.8m/min搅拌速度R=40〜50r/min空气压力P=0.3-0.4Mpa4.4施工机械施工机械主要有以下几部分组成，分别应具备以下性能。(1)钻机要具有正向转进反转提升的功能。(2)喷粉机根据施工时钻机的提升速度，钻机转速，选用合理的粉体发送量。(1)空气压缩机气粉混合体的压