水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基的應(yīng)用分析

周克專

(長安大學(xué)，陜西 西安 710000)

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水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基的應(yīng)用分析

周克專

(長安大學(xué)，陜西 西安 710000)

摘要：本文針對水泥土攪拌法對斜坡軟弱土地基進(jìn)行加固的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：斜坡軟弱土地基具體的構(gòu)造所具有的不均勻性對于路堤基底方面的壓力分布以及樁土荷載分擔(dān)等有關(guān)力學(xué)響應(yīng)有著非常明顯的影響，而且隨下坡一側(cè)有關(guān)軟弱土層厚度方面的增加會出現(xiàn)一定卸載效應(yīng)以及樁土之間實(shí)際壓力調(diào)整加劇的有關(guān)現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：水泥土攪拌法；斜坡軟弱土地基；應(yīng)用分析

基于我國國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速發(fā)展。高速鐵路相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相較于原有鐵路來說已經(jīng)有了很大的提高，有關(guān)地基工后沉降方面的要求也更加的嚴(yán)格。在我國，山地以及丘陵占據(jù)了很大一部分國土面積，對于高速鐵路來說，其無法避免的需要沿著丘陵山地而行，因此，對于斜坡軟弱土地基方面的填筑路堤是必須要妥善解決的問題。

1水泥攪拌技術(shù)概述

對于水泥土攪拌法來說，其是美國經(jīng)過第二次世界大戰(zhàn)過后第一次研制成功的，叫做就地?cái)嚢铇丁Ｎ覈?0年代開始對于軟土地基進(jìn)行加固處理方面的應(yīng)用，得到了非常好的效果。水泥土攪拌法在加固軟土地基方面是一種全新的方法。它是憑借水泥(或者是石灰)等有關(guān)材料當(dāng)做固化劑，利用特制的相關(guān)攪拌機(jī)械，對地基深處相關(guān)的軟土以及固化劑(漿液或者是粉體)進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，從固化劑以及軟土間所出現(xiàn)的一系列有關(guān)物理—化學(xué)方面的反映，讓軟土硬結(jié)成有著水穩(wěn)定性、整體性以及一定強(qiáng)度的有關(guān)水泥加固土，和天然地基之間形成一種復(fù)合地基，提升地基強(qiáng)度并且增大變形模量，進(jìn)而能夠共同承擔(dān)相關(guān)構(gòu)筑物實(shí)際的荷載。

2水泥攪拌法在加固斜坡軟弱土地基中的應(yīng)用

2.1水泥攪拌法在加固斜坡軟弱土地基應(yīng)用中存在的問題

對于水泥土攪拌樁方面的加固機(jī)理和具體的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析之后，總結(jié)出幾個(gè)主要問題：①水泥土攪拌樁有關(guān)樁體水泥實(shí)際的滲入量不能達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。因?yàn)橥翂毫?、噴漿壓力以及孔隙水壓力之間的相互作用，導(dǎo)致水泥漿會沿著鉆桿上行，然后冒出地面，產(chǎn)生冒漿，從而對水泥土攪拌樁相關(guān)樁體當(dāng)中的實(shí)際水泥滲入量產(chǎn)生影響。②水泥漿沿樁體方面的垂直分布不夠均勻。因?yàn)榭紫端畨毫σ约巴翂毫δ軌蜓貥扼w發(fā)生垂直變化，并且孔隙水壓力、土壓力以及噴漿壓力之間會產(chǎn)生相互作用，導(dǎo)致水泥漿沿鉆桿逐漸上行，進(jìn)而冒出地面，所以水泥土攪拌樁通常樁體上部水泥實(shí)際的含量較高，而越往下實(shí)際的水泥含量就會越少。③攪拌不夠均勻，有很多工程實(shí)例證明，大部分施工只能對總體的水泥用量以及平均摻入量進(jìn)行控制，無法定量控制有關(guān)單位長度方面的水泥摻量。并且也有很多水泥土樁有關(guān)取芯試驗(yàn)方面的結(jié)果也表明：實(shí)際的水泥參入比在沿樁身深度方面的分布不均勻，其中存在薄弱面。

2.2水泥攪拌法加固斜坡軟弱土地基的應(yīng)用新技術(shù)

針對以上問題，在對水泥土攪拌樁方面的加固機(jī)理，以及影響水泥土在深層攪拌樁方面的具體成樁質(zhì)量與樁身質(zhì)量因素等進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，通過長期的探索，已經(jīng)成功研制出兩種水泥土攪拌樁和其相關(guān)的施工工藝，也就是釘形有關(guān)水泥土攪拌樁以及雙向有關(guān)水泥土攪拌樁。

釘形水泥土有關(guān)雙向攪拌樁指的就是，通過對水泥土攪拌樁方面的復(fù)合地基應(yīng)力有關(guān)傳遞規(guī)律以及土拱效應(yīng)規(guī)律進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對原有的設(shè)備做出改進(jìn)，應(yīng)用同心雙軸鉆桿，并在內(nèi)鉆桿方面設(shè)置相關(guān)的正向旋轉(zhuǎn)葉片之后設(shè)置噴漿口，對于外鉆桿方面安裝相關(guān)的反向旋轉(zhuǎn)葉片，利用外桿上葉片方面的反向旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)中存在的壓漿作用以及正反向有關(guān)旋轉(zhuǎn)葉片一起進(jìn)行攪拌水泥土的相關(guān)作用，防止水泥漿上冒，將水泥漿控制到相關(guān)的兩組葉片中間，確保水泥漿在樁體當(dāng)中攪拌均勻以及均勻分布，保證成樁質(zhì)量；把攪拌葉片一起設(shè)置成相關(guān)的可伸縮葉片，從而方便水泥土攪拌樁方面的上、下不同截面有關(guān)樁身。

圖1　釘形水泥土雙向攪拌樁施工工藝

釘形水泥土有關(guān)雙向攪拌樁具體的施工工藝見圖1，實(shí)際的操作步驟如下：①平整施工將相關(guān)場地壓實(shí)，進(jìn)行定位、放線；②攪拌機(jī)定位：利用起重機(jī)懸吊相關(guān)的攪拌機(jī)到對應(yīng)的樁位，并且將其對中；③切土下沉：啟動相關(guān)的攪拌機(jī)，讓攪拌機(jī)順著導(dǎo)向架向下進(jìn)行切土，并且開啟送漿泵朝著土體噴水泥漿，利用兩組葉片同時(shí)進(jìn)行正、反向攪拌土體以及旋轉(zhuǎn)切割，相關(guān)的攪拌機(jī)持續(xù)進(jìn)行下沉，直到最后擴(kuò)大頭設(shè)計(jì)有關(guān)深度；④收縮葉片：合理改變內(nèi)、外鉆桿實(shí)際的旋轉(zhuǎn)方向，把相關(guān)的攪拌葉片收縮至直徑500mm；進(jìn)行切土下沉，兩組有關(guān)葉片同時(shí)正、反進(jìn)行攪拌土體以及旋轉(zhuǎn)切割，相關(guān)的攪拌機(jī)持續(xù)進(jìn)行噴漿、下沉，最終到設(shè)計(jì)深度，對于樁端應(yīng)該就地持續(xù)進(jìn)行噴漿攪拌超過10秒；⑤提升攪拌：關(guān)閉相關(guān)送漿泵、使攪拌機(jī)提升，利用兩組葉片同時(shí)進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)具體攪拌水泥土到擴(kuò)大頭底面；⑥伸展葉片：合理改變內(nèi)外鉆桿具體的旋轉(zhuǎn)方向，把相關(guān)的攪拌葉片伸展至直徑1000mm；在噴漿并提升攪拌到地表或者是設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高之上50cm后，應(yīng)該關(guān)閉送漿泵。然后將相關(guān)的鉆頭提出地表，仔細(xì)觀察葉片是否已經(jīng)打開，比如兩個(gè)以上葉片沒有打開，就應(yīng)該進(jìn)行人工打開，然后擴(kuò)大頭部位再進(jìn)行一次下沉以及提升攪拌。

結(jié)束語：總而言之，水泥土攪拌法非常適合應(yīng)用在軟弱土地基方面的處理，實(shí)踐證明這是一種非常優(yōu)良的方法。其為我們今后對于軟弱土地基方面的工程建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)，并提供了有效的經(jīng)驗(yàn)，值得大力推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅強(qiáng),胡勇剛,張良,楊堯.水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基的土工離心模型試驗(yàn)研究[J].中國鐵道科學(xué),2012,(04);118.

[2]胡勇剛,羅強(qiáng),張良,黃晶,陳亞美.基于離心模型試驗(yàn)的水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基變形特性分析[J].巖土力學(xué),2013，(07);163.

中圖分類號:TU 443

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1671-1602(2016)04-0016-01

作者簡介：周克專(1991-)，男，漢族，廣西，研究生，長安大學(xué)，巖土工程。