市政公路路基软基处理中水泥深层搅拌桩的应用

市政公路路基软基处理中水泥深层搅拌桩的应用

罗边锋

身份证号:4526321992052200**   广西   南宁   530000

摘要：地基处理对高速公路高填方路基的重要性不言而喻,其施工工艺的优劣和施工工艺的控制也是影响工程质量的重要因素。深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基深处将软土和固化剂强制拌和均匀,使水泥与软土发生反应,生成水泥土加固体,增加地基密实度,提高地基复合承载力,减少路基填筑沉降量。该种方法施工简便、快捷,施工中噪声低、污染小,对周围环境影响小,而加固后的地基承载力提高较明显,经济效益显著,因而得到广泛应用。

关键词：市政公路路基；软基处理；水泥深层搅拌桩；应用

前言：随着我国城市化进程的加快，城市公路的建设规模越来越大，在市政道路施工中，要达到路基沉降的要求；经常需要处理软粘土的基础。水泥搅拌桩是一种较为成熟的软弱地基处理技术，它具有施工速度快、施工操作简单、施工振动小等优点。

1、水泥深层搅拌桩的优点

在同样的地质情况下，水泥搅拌桩比预应力钢管桩和沉管灌注桩具有更好的地基处理效果，符合工程技术经济指标要求。水泥搅拌桩在施工时不会产生堆积作用，对周围的环境也没有太大的影响，施工设备非常方便，对公共场地的要求相对较低；而且，施工的时候，只要把所有的资料都掌握在自己的手中就行了。首先深层水泥搅拌桩在加固的过程中加固的深度只有10余米，而且搅拌桩能够提高地基承载力，如果使用深层水泥搅拌桩来对软土路基进行处理，可以将地基的承载力提升至250kPa左右，并且根据实际的工程实例可以得知，这种加固方法能够在一定程度上提高软土地基的承载力，也能够使总的沉降量得到一定程度的降低。其次，搅拌桩在施工的过程中有着行之有效、质量可靠、施工简单和造价低廉的特点。再次，深层水泥搅拌桩，在加工的过程中，可以就地造桩，不需要进行排土处理，而且在施工的过程中，对于地面的影响比较小，地面不会出现隆起的现象，在施工中也不会产生污染噪音和震动，这样对于周边的其它建筑就不会产生不良的影响，有着技术可靠性。最后，深层水泥搅拌桩施工的工期比较短，施工速度比较快，这样就节省了工程的施工成本。而且由于水泥桩的各个桩之间会形成复合人工地基，这样能够充分的保证装机的整体性和均匀性，而且这种地基在加固之后一个月就能够进行使用，这样就大大的缩短了工程的施工时间。

2、软土地基的特性及其影响

近几年，随着公路工程的迅速发展，对软弱地基的研究也越来越多。结果表明，在软弱地基基础上，存在着二次固结现象。软弱地基的沉陷可以分成三个阶段。软弱地基在沉降的早期阶段，变形不明显，但变形迅速。软土沉降的初始阶段可以看作是一个瞬间，在这个瞬间，水分和土壤不会发生变化。在软土沉降的第二阶段，当重物停留在软土上时，软土中的含水量会随着时间的增加而逐渐降低，软土的体积也会减小。在这个阶段，软土中的含水量会降低，土壤会逐渐稳定。我们可以称之为过程巩固。随着软土压缩性的降低，地基将呈下降趋势。这个过程就是软土沉降的第三阶段，我们称之为二次固结。在道路施工中遇到软土时，首先要对其进行处理，使其使用标准能够满足道路施工基层的要求。处理软土地基的方法有很多。目前，在道路施工中遇到软土地基时，最常用的方法是水泥深层搅拌桩施工。下面我们就水泥深层搅拌桩施工在道路施工软土地基处理中的应用进行研究分析。

3、水泥深层搅拌桩施工在市政公路路基软基处理中的应用

3.1施工准备

为了达到高质量的混凝土深层搅拌，必须做好以下几方面的工作：一是做好室内配比、加固深度、测量数据、地质报告等技术资料；第二，确保现场水力、电力的正常平整，并对搅拌桩周边进行检查，如有杂物，应立即清除。而对于周边地势较低的地区，则要采用回填法进行碾压，以便为深层搅拌桩的施工打下良好的基础；第三，材料也是该技术应用中非常重要的一项因素，在施工前，要做好水泥材料的检验，并到施工现场对目标区域土质情况进行采样及测验。根据测验结果对水泥的种类、数量以及型号进行选择。在具体对材料进行采购时，要保障材料具有合格证书等材料，保障施工质量；第四，要做好搅拌机械设备日常的管理以及维护工作，保证其始终具有良好的运行状态。在设备实际运行之前，需要做好全面的测试以及检查工作，在保证其中不存在故障问题后再进行实际应用。

3.2定桩位

在现场进行地基处理后，根据施工图纸上的每一段标出的桩长、桩号等关键资料，由监理工程师现场确认后，再进行施工。为确保桩位的准确性和合理性，应由专业的勘测人员根据施工图的要求，对桩位标高、孔口标等有关资料进行测量和放样，以确定桩的位置布置。与此同时，将搅拌机的钻杆中心位置安装到桩位的中心位置去，在此过程中对搅拌机的垂直度、起吊高度、导向架的垂直度等进行设置，保证搅拌机安装调试的科学合理。学要注意的是，为了避免漏装等情况的发生，在桩定位的时候应该对每个搅拌桩都进行标记，在具体的施工中，泥土砂浆搅拌应该结合钻头与钻杆情况的检查，保证钻头、钻杆保持在统一直线上。另外，在施工前对搅拌机与钻机进行检查，根据标准要求钻机与地面垂直角度保持在5%以内，并做好现场钻机设备的维护与保养工作。

3.3预搅下沉

在水泥搅拌桩施工中，预搅沉降段是一个比较复杂的环节。在实际的建造中，搅拌器应该先开启，把缆绳放下，同时保证搅拌器在实际的建造中能正常工作。同时还要严格的控制设备的下落速度，以及对钻机的具体情况进行合理的控制。与此同时，还值得注意的是在整个实际施工过程中应当避免地下出现石块现象，当遇到石块时相关工作人员应当放慢搅拌速度，里面在下沉过程中出现机器折断现象。另外，在预搅下沉施工过程中实际操作工作人员可以增加机器作业次数，以此通过有效降低砂浆下沉时间来提升实际工作效果。但是如果在进行实际工作中发现砂浆下沉时施工现场的地质环境与勘测相比更加复杂时，那么相关施工部门就需要和工程监理部门做好相应的沟通工作，以此对钻孔位置进行相应的调整，从而确保整个施工质量能够达到实际标准。

3.4制备水泥浆

在预搅下沉环节完成后，便需要进行水泥浆的制备。而水泥深层搅拌桩其主要组成物质就是水泥浆，因此在水泥浆的配备上，必须严格控制水泥浆的质量。首先需要结合施工地的实际情况，将混凝土配比经过科学计算进行确定，进而便于在施工环节直接进行使用。此外还需要对水泥浆中的沙粒大小以及均匀程度进行严密控制。在水泥的选择上一般类型的水泥即可，水灰比则控制在0.45～0.5之间。

3.5搅拌提升-下沉-提升

制备完成后按照预先设定好的部位进行砂浆输送，将搅拌机下沉到一定深度，然后打开浆泵进行输送，将水泥浆均匀的喷射到软土路基内部，并在喷浆过程中配合搅拌作业，保证水泥浆与泥土的充分结合。然后进行反复的搅拌-提升-下沉作业，在反复的搅拌与提升、下沉中将水泥浆有效的输送到软土路基内部。

3.6清洁

在混凝土深层搅拌桩施工中，清洁是最后一道工序。搅拌完毕，搅拌机要进行清洁。在清洗期间，由于钻机的叶片与混凝土直接接触，所以主要是清除。如果清洁工作不到位，很可能会影响到以后的使用。

结论：在城市软弱地基中，采用水泥搅拌桩是一项技术含量较高、施工速度较快的技术。它在城市软基工程中得到了广泛的应用，能有效地解决高速公路的建设和交通安全问题。在工程实践中，必须对施工现场进行细致的检测，以提高技术水平，规范施工技术；保证了深井搅拌桩工艺符合工程需要，避免了重大的经济损失。

参考文献：

[1]李晶晶.路基软基处理中水泥深层搅拌桩的应用[J].四川水泥.2018(10)

[2]曾一峰.路基软基处理中水泥深层搅拌桩的应用研究[J].城市道桥与防洪，2016，20(9):190-191.

[3]林璐璐.路基软基处理中水泥深层搅拌桩的应用研究[J].江西建材，2017，29（09）：215+217.