水泥搅拌桩在高速公路软土路基处理中的应用

水泥搅拌桩在高速公路软土路基处理中的应用

摘要：高等级公路有时不得不经过软土地基段，地基承载能力不能满足设计要求，必须采取切实可行的办法对其进行加固，深层搅拌桩是软土地区公路施工中地基处理较合理的方法之一。水泥土搅拌桩具有施工方便、费用低廉、加固软弱土厚度大的优点，在我国高速公路软土路基处理中得到了广泛的应用。鉴于此，本文对水泥搅拌法在高速公路软土路基处理中的应用进行了探讨。 关键词：水泥搅拌桩；高速公路；软土路基 一、前言

我国《岩土工程勘察规范》中规定：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭土等。我国软土成因类型复杂、分布十分广泛，滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围、山间谷地均有分布。这些土类的主要特点有:含水量高、空隙比大、压缩性高、强度低、透水性小、灵敏度大等。而这些特性给高速公路的建设带来不少弊病，有的甚至成为工程成败的关键。我国软基上修建高速公路主要是采取地基处理方法。由于高速公路对地基变形要求高、穿越地质单元多、线路长、工程量大，在软土地基上修建高速公路，尤其是在东部沿海地区，其地基处理费用占总投资的比重是很大的一般需1/3左右，甚至更大。因此，地基处理方案是否合理，直接关系到工程的成败及投资的大小。工程实践证明，水泥搅拌桩复合地基对软土地基的

加固效果显著，处理后的地基强度增长快、沉降小，能充分发挥桩间土的承载作用。总之，水泥土搅拌桩是高速公路施工广泛应用的一种软基处理方法。

二、水泥搅拌桩在高速公路软土路基处理中的应用

水泥土搅拌桩是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法，是一种用于加固饱和软土地基的常用软基处理技术，它将水泥作为固化剂与软土在地基深处强制搅拌，由固化剂和软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结成一定强度的水泥加固体，从而提高地基土承载力和增大变形模量。水泥土搅拌桩从施工工艺上可分为湿法和干法两种。湿法是利用深层搅拌机将水泥浆与地基土原地搅拌，干法是利用喷粉机将水泥粉与地基土就地拌和。经过搅拌后形成柱状水泥土增强体，可提高地基的强度，减少路基沉降，增强路基(堤)的稳定性。水泥土搅拌桩从施工工艺上可分为湿法和干法两种，湿法常称为浆喷搅拌法，干法常称为粉体喷射搅拌法。 1、喷浆深层搅拌桩施工

喷浆深层搅拌桩施工工艺流程为：1）定位：使用起重机（或塔架）悬吊深层搅拌机到达指定桩位，对中。2）预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。3）制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。4）提升喷浆搅拌：待深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆、

边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。5）重复上、下搅拌：深层搅拌机提升到设计加固深度的顶面标高时，集料斗中水泥浆应正好排空。为使水泥浆和软土充分搅拌，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。6）清洗：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残留的水泥浆，直至基本干净。同时将粘附在搅拌头的软土清洗干净。7）移位：重复上述操作，进行下一根桩的施工。施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌头喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数。起吊设备要保持水平，在地面较为起伏时，一定要保持设备的水平，这样才能保证施工的顺利进行和桩身的质量。要保证施工安全，冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水回水的温度，回水温度不应过高。保证施工电压。施工时应保证连续性，因故停浆时，宜将搅拌头下沉至停浆点以下一定深度（一般为0.5m），待恢复供浆后再喷浆提升；若停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩，含水量的增加对桩身强度的影响。搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4%。搅拌头喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌头每次下沉的深度和提升的时间。深度记录误差不得大于100mm，时间误差不得大于5s。制备好的水泥浆液不得离析，泵送要连续，搅拌浆液的罐数、固化

剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。 2、喷粉深层搅拌桩施工

粉喷桩施工机械主要由钻机、粉体发射器、空气压缩机以及搅拌钻头组成。施工工艺流程为：1）钻机就位对中：根据设计，首先确定加固机体的位置，使搅拌轴保持垂直。2）下钻：启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进。为了防止堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气，可使钻进顺利，负载扭矩。随着钻进，准备加固的土体在原位受到搅动。3）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5 m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌1～2min。4）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5 m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌1～2min。5）下沉重复搅拌：为保证粉体搅拌均匀，须再次将搅拌头下降到设计深度，提升搅拌时，速度应控制在0.5～0.8m/min左右。6）钻具提升到地面后，钻机移位对孔，按上列步骤进行下一根桩的施工。施工前应检查施工机械、电气设备、仪表仪器及机具等。确认完好后方准使用。设计上要求搭接的桩体，须连续施工，一般相邻的施工间隔时间不超过8h。若因停电、机械故障而超过允许时间，应征得设计部门的同意，采取适宜的补救措施。对于土体含水量很高、强度很底的软弱土或可能出现液化的粉土，可在向下钻进搅拌的同时，喷射水泥粉，从而达到改善土的稠度，防止应压缩空气的脉动致使粉土的液化。喷粉时要求灰罐内的气压比管道内的气压高0.02~0.05mpa，以确保正常的

送粉。桩体施工的过程中，应注意观察钻机的状况，如发现钻机不正常的振动、晃动、倾斜、移位等现象，应及时停钻检查，必要时应提钻重打。 三、结语

总之，对高等级公路软基处理的施工方法,可采用高压喷射注浆技术、冻结法、压密注浆碎石桩处理方法、复合地基处理方法、预压、等载预压、换土、水泥搅拌桩等多种方法，其中，深层搅拌桩加固软上地基是目前高速公路软土路基处理的主要手段，具有经济、施工方便等优点，但在施工过程中要严格，如果施工质量不好造成隐患就不好检查、补救，只有较好的控制水泥用量、钻机提升速度、复搅、桩长、持力层等技术环节，才能满足设计要求，达到软及处理效果因此，在施工过程中，必须加强管理认识、紧抓施工环节、严格质量要求，唯有如此，才能严格控制工程质量。 参考文献：

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