深层水泥搅拌桩在公路软土地基处理中的应用研究.pdf

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1、2016年5月建材与装饰交通建设深层水泥搅拌桩在公路软土地基处理中的应用研究陈进第（福建省林业勘察设计院）摘要：水泥搅拌桩是用于施工工地上地基加固的一种方式，深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深部就地将软粘土与水泥强制拌和，使软土地基硬结成具有一定强度的水泥加固土。水泥土深层搅拌桩既具有良好的挡土自立能力，同时其防水抗渗能力也相当优异。采用水泥土深层搅拌桩用于公路软土地基处理中，可以加大路基施工的效率，同时可以加固路基延长道路的使用寿命。本文对水泥搅拌桩处理软土路基的应用方面做了相关研究，为软土路基处理提供一定的借鉴。关键词：水泥搅拌桩；公路；软

2、土路基；地基处理中图分类号：U416.1文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）19-0249-031水泥搅拌桩简述（2）水泥土的强度及渗透系数取决于被处理土的性质和加固水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一所使用的水泥品种、标号、掺入量等。水泥土的抗压强度随着水种有效形式，利用搅拌桩基将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥泥掺入量的增加而增大，渗透系数随着水泥掺入量的增加而减与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度。小。以下论文以作者负责设计的莆田黄北第二通道天马山至北1.4设计要点高埕头路段软土地基处理作为典型案例进行分析。该道路工程1

3、.4.1设计参数位于莆田市荔城区镇内，K6+680~K10+680上部地基土主要为淤本项目处理标准断面采用水泥搅拌桩+土工格栅+砂垫层的积成因的软弱土，其稳定性较差，厚度2.0~7.0m，不能直接作为通用做法，具体见图1。道路路基使用，需进行软土地基处理。在前期方案阶段比较了几种软土地基处理方案，由于工期较紧，软土弃土无地堆放，且为了建成后道路能立即投入使用，不考虑塑料排水板、抛石挤淤及换填等其他方法。1.1深层搅拌法适于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。水泥搅拌桩处理措施为：是通过专用搅拌机沿深度将水泥等固化剂与土体搅

4、拌成直径准50cm水泥土桩，用以加固软土地基，桩端应穿过软弱土层并嵌入持力层不少于0.5m，持力层为硬塑状土层或全～中风化岩层。图1水泥搅拌桩处理标准断面图1.2深层水泥搅拌桩技术特点本项目采用北京理正软土地基路堤设计软件对路基稳定进（1）适用范围广。水泥深层搅拌桩技术适用于淤泥、淤泥质行验算。土、粉质粘土、粉土等软土地基，目前在粉砂土地基中最大施工根据地勘资料计算出本项目不同厚度软土各种搅拌桩的桩深度达19m。距、固结度等。具体计算方法见以下内容：（2）处理可靠，渗透系数小。采用双排梅花型的布置形式，处地基总沉降计算方法：经验系数法。理更加可靠。主固结沉降计算方法：e-p

5、曲线法。（3）施工机具简单。所用的施工机具比较简单，工艺成熟。基底压力计算方法：按多层土实际容重计算。（4）充分利用软土。由于利用深层搅拌机就地将土体和水泥加固区主固结沉降计算方法：公路软基规范法。固化剂强制进行搅拌，充分的利用软土，避免了大量挖掘和弃计算时考虑弥补地基沉降引起的路堤增高量。土。工后基准期起算时间：最后一级加载（路面施工）结束时。（5）相比塑料排水板，工期短，工后沉降较小，不均匀沉降较稳定计算方法：总应力法（瑞典条分法）。少，能大大提升道路的使用效益。加载与路堤竣工的间隔时间（月）：1。1.3水泥深层搅拌桩技术原理与基本性能稳定计算不考虑地震力。（1）水泥土

6、搅拌桩工艺是采用深搅桩机械钻进、喷水泥浆并1.4.2设计过程强制与土搅拌而形成柱状固体，通过水泥水解、水化反应所生成根据计算结果，整理各个段落的不同桩距、桩长。为了准确指的水泥水化物与土颗粒发生离子交换、团粒化作用、碳酸化反应导施工，设计过程中，在横向1：1000，纵向1：200的地质纵剖面以及硬凝反应等。上标明处理深度、桩距、土工格栅搭接、砂垫层位置、构造物加·249·交通建设建材与装饰2016年5月固、开挖坡度等，见图2软土地基处理纵断面图。（2）掌握下钻、提升的困难程度。（3）确定钻头进入硬土层电流变化情况。（4）确定水泥浆液密度。（5）确定合适的输浆泵的输浆量。（6

7、）掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升、下沉、复搅提升速度等参数。2.3.2施工要求采用双向搅拌桩加固材料选用32.5级以上复合水泥，水泥掺入比应根据所加固软土的性质、含水量、有机质含量、酸碱度等，通过试验配比确定。一般水泥掺入比不小于13%，减水剂的用量据土的物理、水理性质，按配比试验的结果确定，水灰比不大于0.50。根据软土的地质条件，如果其含水量高，有机质含量高，酸度高，应适当的增加石膏、粉煤灰等外掺剂，在水泥掺入比图2水泥搅拌桩处理纵断面图不继续增加的情况下，提高桩的强度。1.4.3材料参数2.3.3施工