水泥攪拌樁加固軟土地基在城市道路中的應(yīng)用

傅桂帆

摘 要：當(dāng)前，隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平的快速提高，城市化進程不斷推進。結(jié)合城市道路建設(shè)的實際情況，深入開展水泥攪拌樁加固軟土地基在城市道路中的應(yīng)用探究，有利于提高城市道路的工程質(zhì)量，促進城市更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；加固軟土地基；城市道路

近幾年，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，水泥攪拌樁加固軟土地基在城市道路中的應(yīng)用探究，成為提高城市道路工程質(zhì)量的重要課題。軟土地基處理方法有多種，（1）換填法，（2）強夯法，（3）堆截預(yù)壓法，（4）拋石擠淤法，（5）動力排水固結(jié)法，（6）水泥攪拌樁法等。根據(jù)地基不同的地質(zhì)條件、工程地質(zhì)層厚、道路環(huán)境條件等選擇合適的軟基處理方法，是提高城市道路質(zhì)量的重要保障。水泥攪拌樁技術(shù)具有成本較低、處理深度大、工期短等特點，施工過程中無振動，不污染環(huán)境，無地面隆起，對鄰近建筑物不產(chǎn)生有害影響，具有較好的綜合經(jīng)濟效益和社會效益，同時可有效減少道路工后沉降量，抗側(cè)向變形能力強等優(yōu)點。因此，在城市道路建設(shè)中，重視水泥攪拌樁加固軟土地基的應(yīng)用研究非常重要。

1 水泥攪拌樁加固軟土地基概述

在城市道路建設(shè)中，水泥土樁加固軟土地基，有濕法（水泥攪拌樁）和干法（水泥粉噴樁）兩種方法，濕法主要是利用水泥漿作為固化劑，通過專業(yè)的深層攪拌機械，將路基軟土與固化劑進行強制拌合，固化劑和地基軟土之間產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使天然土體硬結(jié)形成水泥土圓柱體——即樁體，促使加固土體形成堅固的復(fù)合地基。干法是用水泥干粉作為固化劑，通過專用機械由壓縮氣體將干粉輸送到地基中，與地基軟土強行拌合，使粉體與地基軟土充分發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，從而形成堅硬，連續(xù)水穩(wěn)性樁體，使被加固軟土地基承載力提高，以達到加固軟土地基目的。干法與濕法相比，更適合于高壓縮性，高含水量的淤泥及淤泥質(zhì)粘土，然而，施工時水泥干粉能否充分?jǐn)嚢枋且粋€值得研究的課題。因此，在實際工程應(yīng)用上不建議采用水泥粉噴樁（干法）加固軟土地基方法。應(yīng)用較多的是水泥攪拌樁（濕法）加固軟土地基處理方法。

2 水泥攪拌樁加固軟土地基在城市道路中應(yīng)用的影響因素

2.1 土質(zhì)的影響

水泥攪拌樁加固軟土地基，土質(zhì)的影響是必須考慮的一個因素。不同的土類，隨著加入的水泥摻入比的增加，其強度會隨之增加。一般情況下，粉性土增加的較快，粘性土速度較慢，其中淤泥質(zhì)土的增加速度最慢。因此，水泥攪拌樁加固軟土地基，要充分分析土質(zhì)的類型及可能產(chǎn)生的影響非常重要。

2.2 土的水含量

水泥攪拌樁加固軟土地基，土的含水量也是需要考慮的一個因素。通常情況，在其他條件都相同的情況下，水泥土的強度會隨著含水率的增加，而逐漸呈現(xiàn)出下降的現(xiàn)象。土的含水量對水泥攪拌樁加固軟土地基的處理效果具有很大的影響。因此，需要分析土的水含量也非常重要。

2.3 土的化學(xué)性質(zhì)

土的化學(xué)性質(zhì)往往是人們較容易忽視的一個影響因素。綜合實際調(diào)查工作的結(jié)果分析可知，酸性較大的土加固后的強度，一般不會超過堿性土加固后的強度，也就是說PH值越小，其呈現(xiàn)出的強度系數(shù)越小。

2.4 固化劑

水泥攪拌樁固化劑在同一摻入比下，水泥強度等級每提高一級，水泥土強度便增加20%～30%，水泥土強度隨水泥強度等級提高而增大，當(dāng)水泥土樁體強度要求大于1.5MPa時，宜選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，樁體強度要求小于1.5MPa時，可選用P.C32.5復(fù)合硅酸鹽水泥，從經(jīng)濟性考量，降低水泥強度等級，可增大摻入比，有利提高水泥土樁體的均勻性。

2.5 外摻劑對強度的影響

外摻劑對改善水泥土的性能和強度的影響分析，也是城市道路地基處理工作中不可缺少的一項內(nèi)容。外慘劑有石膏粉、木質(zhì)素磺酸鈣、三乙醇胺、氯化鈣和碳酸鈉等，不同的外摻劑，對水泥土加固的效果也是不同的，只有切實結(jié)合城市道路質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，選擇比例合理的外摻劑，才能確保城市道路地基的處理符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3 水泥攪拌樁加固軟土地基設(shè)計

水泥攪拌樁設(shè)計時，宜使用強度等級為32.5級以上的水泥，同時水泥品質(zhì)應(yīng)符合質(zhì)量要求，通過計算選擇適合的水灰比和水泥摻入比、面積置換率、樁徑、樁長以及樁間距，因上層覆土壓力較小，攪拌質(zhì)量差，施工地面要求比樁頂設(shè)計高程高0.5m，待開挖路基時，將上部樁身質(zhì)量較差的0.5m樁段鑿去，鋪設(shè)500mm厚的墊層，可采用級配良好的碎石，砂礫或碎石和砂礫混合料，墊層的最大粒徑≤30mm。

4 水泥攪拌樁加固軟土地基的施工工藝

4.1 水泥攪拌樁的施工程序

水泥攪拌樁加固軟土地基施工程序，很大程度上決定了水泥攪拌樁的質(zhì)量。首先需要準(zhǔn)備施工所必備的技術(shù)資料，包括：場地的地質(zhì)勘查報告以及攪拌樁設(shè)計樁位圖等基礎(chǔ)性資料；其次，確定水泥用量和水灰比，確保水泥摻入比符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。水泥攪拌樁施工程序應(yīng)遵循樁位放樣、攪拌機定位、檢驗裝機、制備水泥漿、預(yù)攪下沉、噴漿攪拌、提升、重復(fù)攪拌下沉提升、關(guān)閉攪拌機、清洗移至下一根樁定位，重復(fù)以上程序等一系列的施工流程。嚴(yán)格按照每一個施工步驟，確保水泥攪拌樁加固軟土地基的處理效果。

4.2 施工要求

水泥攪拌樁施工可采用二噴四攪法施工工藝，施工時注意攪拌速度和操作方法。鉆機下沉速度控制在0.38～0.8m/min，提升速度控制在0.3～0.5m/min，注漿泵出口壓力控制在0.4～0.6MPa，為保證樁端樁頂施工質(zhì)量，當(dāng)漿液達到噴漿口后，應(yīng)噴漿座底30S，使?jié){液完全達到底端，當(dāng)噴漿口到達樁頂標(biāo)高即停止提升，再攪拌數(shù)秒，以保證樁頂均勻密實，不得中斷噴漿。

4.3 水泥攪拌樁的施工質(zhì)量控制

為了確保水泥攪拌樁加固軟土地基的處理效果，結(jié)合城市道路工程的實際情況，避免施工中出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，水泥攪拌樁施工需要控制鉆機深度及停漿面、攪拌速度、壓力及水泥漿用量、攪拌樁的垂直度、攪拌機的操作規(guī)定等幾項內(nèi)容。只有充分重視水泥攪拌樁的操作規(guī)定及垂直度，才能確保水泥攪拌樁加固軟土地基的質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，在我國社會經(jīng)濟發(fā)展中，城市道路的質(zhì)量，在很大程度上影響著城市的現(xiàn)代化發(fā)展水平。水泥攪拌樁在城市道路建設(shè)中的應(yīng)用范圍逐漸擴大，在處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土等地基加固方面取得很大的成功，對超軟土地基處理的效果也非常明顯。為了進一步提高城市道路軟土地基的處理效果，結(jié)合城市道路工程發(fā)展的實際情況，有效的開展水泥攪拌樁加固軟土地基在城市道路中的應(yīng)用，具有積極的現(xiàn)實意義。

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