软基处理水泥搅拌桩试验检测研究

软基处理水泥搅拌桩试验检测研究

陈刚

中铁十局集团第五工程有限公司   江苏省苏州市 215000 

摘要：文章首先论述水泥搅拌桩的基本原理与施工工艺。其次研究不同的软基处理水泥搅拌桩检测方法，如静载试验、钻芯法、声波透射法等，全面评估水泥搅拌桩的各项指标，如质量、桩身强度、承载力等，旨在增强软基的承载力和稳定性，仅供参考。

关键词：软基处理；水泥搅拌桩；试验检测

引言：新形势背景下，各行各业百废待兴，土木工程行业亦是如此。在土木工程行业发展过程中，为积极响应国家绿色低碳经济发展理念，急需转变传统的施工理念，优化土木工程的施工过程，重视先进技术的应用。为保障土木工程的稳定性、安全性、质量，则要基于软基处理足够重视，软基处理是土木工程中常见的技术，通过对软土地基进行加固处理，确保软土地基的承载力与稳定性符合实际需求，保障工程的安全性和稳定性。水泥搅拌是软基处理中非常重要的方法，并在实际工程中得到了广泛应用。然而，由于软土地基具有复杂性和多边形的特点，致使水泥搅拌桩的加固效果容易受到诸多不同因素的影响，因此对其进行深入研究有非常重要的意义。

1 水泥搅拌桩的基本原理与施工工艺

1.1水泥搅拌桩的基本原理

在土木工程的软基处理中，水泥搅拌桩是非常重要的施工工艺。水泥搅拌桩施工工艺使用过程中，主要是将水泥作为固化剂，使用相适宜的搅拌机械设备，使软弱地基与固化剂进行强制搅拌，该过程中，水泥和软土地基通常会发生系列的物理反应和化学反应，使软土地基的松散颗粒紧密黏结，形成整体性、稳定性均符合土木工程建设所需的优质地基。需要注意的是，由于水泥掺量比较少，并且具有一定活性介质，因此软土地基的硬化速度相对较慢，但是效果十分显著。

1.2 水泥搅拌桩的施工工艺

一般情况下，水泥搅拌桩的施工工艺流程如下：桩位测量放样－钻机准备就绪－检验调整钻机－钻机钻至设计深度－打开高压注浆泵－提钻并喷水泥浆－重复搅拌至设计深度－提钻喷水泥浆至地表－成桩。整个水泥浆成桩过程中，需要控制每项操作流程和参数，只有这样，才能保障成桩质量并符合土木工程软基处理要求。例如，在钻进期间，应同时开启喷浆泵，使水泥浆与被搅动的土体充分融合。在搅拌期间，应准确记录读数表的变化情况，一旦发现异常情况，则要立即调整施工参数。在提钻和喷浆期间，应控制速度和压力，防止土层被过度扰动，影响软基处理效果。另外，在水泥搅拌桩施工期间，应准确定位水泥搅拌桩与钻机的位置，保证成桩与设计要求无差异。在水泥浆制备过程中，要根据配制比例控制每种原材料占比，使其与规范标准要求相符，确保水泥搅拌桩的质量与性能达标。

2 软基处理水泥搅拌桩试验检测方法

2.1 钻孔取芯法

钻孔取芯法是土木工程软基处理水泥搅拌桩质量检测中常用的手段之一，主要被应用于水泥搅拌桩的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等参数监测。在土木工程水泥搅拌桩质量检测过程中使用钻孔取芯法时，通常是使用钻孔机（带有特定内径的钻头）钻进水泥搅拌桩内部进行钻芯取样，通过对该部分钻芯进行检测与分析，判断土木工程水泥搅拌桩质量是否达标。需要注意的是，在钻芯取样过程中，为确保水泥搅拌桩检测的真实性和可靠性，必须保障钻芯取样具有代表性。在土木工程水泥搅拌桩施工期间，通过钻孔灌注混凝土水泥搅拌桩，往往具有较大的荷载量，该种情况下静力试验法无用武之地，需要使用钻孔取芯法，根据水泥搅拌桩的桩芯检测结果，判断土木工程水泥搅拌桩的质量及安全是否达标。但是钻孔取芯法使用过程中存在一定程度上的弊端，主要表现只能获取有限的芯样，无法全面反映水泥搅桩的整体情况，不仅无法保证准确性，而且所用机械设备也比较复杂，工程企业需要花费大量的财力资源、物力资源、人力资源，针对数量多和范围大的土木工程水泥搅拌桩，该种检测法便会束手无策。

2.2 超声波冲检测法

土木工程水泥搅拌桩检测期间，超声波冲检验也是较为常用的方法，是一种利用超声波在被检材料中的传播特性来检测缺陷及材料性能的方法。土木工程软基处理水泥搅拌桩检测期间，使用超声波冲击检测法时，通过事先在土木工程水泥搅拌桩前埋设一定数量检测管道，在水泥搅拌桩检测过程中把放射线接收器、发射器合理放置在其中并保持平行运动，以充当土木工程水泥搅拌桩的检测通道，如果混凝土材料存在空洞、不均匀的现象，那么则会获取不同的检测参数，然后通过超声波回旋原理，便能充分掌握土木工程水泥搅拌桩是否存在的质量问题。从实用角度来讲，超声波冲击检测法具有诸多的优势，如灵敏度及分辨率高、无损伤及实时性，在金属材料、陶瓷材料、复合材料等领域得到了广泛应用。但是凡事有利弊，超声波冲击检测法亦是如此，主要体现在其传播速度容易受到材料密度、弹性模量等影响，这就要求必须根据具体材料选用相适应的检测参数。

2.3 静载荷试验检测法

在土木工程软基处理水泥搅拌桩检测过程中，倘若使用静荷载试验法，则要在水泥搅拌桩上侧安装荷载，并在上侧施加各种力，如向上拔力、向下压力、横向推力等，然后根据设备接收到的数据信息，全方位检查土木工程水泥搅拌桩的沉降情况，借助土木工程水泥搅拌桩上的传感器，检测土木工程水泥搅拌桩的抗拉压力。与其他检测法相比，静荷载试验法有着其无法媲美的优势，主要体现在水泥搅拌桩检测费用较少，水泥搅拌桩检测的精确度高，所以，在土木工程软基处理水泥搅拌桩检测过程中，静荷载试验法备受青睐

[1]。

3 软基处理水泥搅拌桩检测的优化策略

3.1 选用合适检测设备

针对土木工程水泥搅拌桩检测来讲，既要有高素质的检测人员，也要有先进的检测设备作为前提条件，才能使水泥搅拌桩获取良好的成绩。因此，对于检测单位而言，为确保土木工程水泥搅拌桩检测获取良好的成果，则要选用合适的检测设备，提高水泥搅拌桩检测的精确度。第一，高度重视检测设备的及时更新，检测单位应根据时代发展及市场变化引进先进检测设备，通过使用精确度高的检测设备，以提高水泥搅拌桩检测效果，防止在水泥搅拌桩检测过程中出现比较大的失误。第二，增加设备更新的经费投入。在购买检测机械设备期间，要基于实际需求作为出发点，有效规避购买与水泥搅拌桩检测要求不符的检测设备[2]。

3.2 建立完善的管理体系

在任何工作展开过程中，要想做到有序规范地推进，则要有完善的管理体系作为基础条件，土木工程软基水泥搅拌桩检测亦是如此。因此，在土木工程水泥搅拌桩检测过程中，检测单位应构建完善的管理体系，以确保水泥搅拌桩有序规范地推进。管理人员需要基于水泥搅拌桩检测要求和实际情况，构建健全的管理体系。同时，制定全面性的奖惩管理体系，及时纠正检测人员在实践工作中不规范操作的行为，提高检测人员的积极主观能动性。另外，检测单位要制定正规编制工作人员管理制度，有效规避检测单位内部工作人员处于混乱状态，保证土木工程水泥搅拌桩能有序推进，在出现相关问题后能及时找出相关负责人，这样既能使水泥搅拌桩检测中存在的相关问题得到快速解决，也有利于减少水泥搅拌桩检测过程中出现不规范操作的现象[3]。

结论：综上所述，在土木工程建设期间，难免遇到软土地基，为保障土木工程的稳定性和安全性，工程企业必须谨慎对待软基处理工作。在土木工程软基处理过程中，水泥搅拌桩是常用的方法，为确保水泥搅拌桩的稳定性和安全性达标，则要进行规范的试验检测。在开展水泥搅拌桩试验检测过程中，工程企业要根据实际情况选用合适检测法，这样既能保证水泥搅拌桩检测的真实性和可靠性，也能避免不必要的费用支出，有利于提高工程企业的经济效益，进而促进工程企业的可持续且长远发展。

参考文献：

[1]王雅宁,景泽涛,李保民. 智能化水泥搅拌桩监测系统在软基处理中的应用实测[J]. 现代信息科技,2023,7(15):166-173,178.

[2] 曹晓宇. 水泥搅拌桩加固软土路基与试验检测技术研究[J]. 中国高新科技,2022(24):52-53,61.

[3] 陈盛原,叶华洋,张伟锋,等. 水泥搅拌桩联合堆载排水固结法加固软基的效果评价[J]. 科学技术与工程,2020,20(14):5743-5750.