旋噴攪拌樁在軟土地基處理工程中應(yīng)用

孫志兵

旋噴攪拌樁在軟土地基處理工程中應(yīng)用

孫志兵

（四川三江港口航道工程建設(shè)有限公司 四川成都 610000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國公路工程得到了非常快速的發(fā)展。其中軟土地基處理是工程建設(shè)中最為關(guān)鍵的內(nèi)容之一。在進(jìn)行軟土地基處理過程中，旋噴攪拌樁是最為重要的方式之一，將其應(yīng)用到軟土地基當(dāng)中會(huì)取得非常好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。本文主要介紹旋噴攪拌樁在軟土地基處理工程中的應(yīng)用內(nèi)容，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

旋噴攪拌樁；軟土地基處理；應(yīng)用

1 引言

公路工程是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中最為重要的部分之一，其中對于軟土地基的處理是工程建設(shè)過程中最為基本也是最為重要的內(nèi)容。在進(jìn)行軟土地基處理過程中，水泥土攪拌技術(shù)是最為常規(guī)的技術(shù)，但是對于某些特殊的地域來說并不適用。在常規(guī)水泥土攪拌技術(shù)的基礎(chǔ)上融合高壓射頻注漿技術(shù)形成旋噴攪拌樁技術(shù)，能夠有效對軟土地基進(jìn)行加固，會(huì)取得非常明顯的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益。

2 軟土地基的基本特點(diǎn)和處理技術(shù)

（1）我國的幅員遼闊，軟土的類型多種多樣。

軟土主要的特點(diǎn)包括：含水率大、孔隙比比較大（e≥1.0）、具有較大的壓縮量（a0.1-0.2≥0.5×1/Mpa）、強(qiáng)度相對較低（P＜0.8MPa）。

（2）軟土地基處理技術(shù)情況

從現(xiàn)階段來看，我國比較常用的軟土地基處理技術(shù)主要有兩種類型，分別為排水固結(jié)法以及復(fù)合地基法。排水固結(jié)法無法減少總沉降量，在完成了路基工程后會(huì)出現(xiàn)較大的沉降；復(fù)合地基法雖然在一定程度上能夠滿足地基沉降方面的要求，但是其整體工程造價(jià)較高。水泥土攪拌樁以及高壓旋噴樁是我國現(xiàn)階段最為常用的軟土地基加固措施，在我國得到了廣泛的應(yīng)用。

3 旋噴攪拌樁的加固原理以及施工技術(shù)情況

（1）旋噴攪拌樁的加固原理

旋噴攪拌樁主要是將水泥土攪拌工藝以及旋噴樁高壓射頻技術(shù)實(shí)施有機(jī)結(jié)合，并且對于攪拌樁設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，通過比較高的壓力（在10-20Mpa）進(jìn)行水泥漿液的噴射來進(jìn)行土體的切削。同時(shí)通過對鉆頭進(jìn)行改進(jìn)來將水泥漿限定在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，并采用雙向攪拌技術(shù)來進(jìn)行土體以及漿液的攪拌，這樣能夠降低水泥漿對于周邊土體的干擾，同時(shí)通過對樁身不同部位強(qiáng)度要求實(shí)施變徑工藝來充分發(fā)揮樁身的強(qiáng)度，從而提升旋噴攪拌樁的性價(jià)比。

（2）旋噴攪拌樁的施工技術(shù)參數(shù)情況

旋噴攪拌樁的施工技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 旋噴攪拌樁的施工技術(shù)參數(shù)表

4 旋噴攪拌樁在軟土地基處理工程中的應(yīng)用

（1）工程基本情況

某工程處在全新的吹填、拋填區(qū)域，軟土地層結(jié)構(gòu)相對來說較為復(fù)雜，軟土層最厚的位置達(dá)到了40m以上。為了保證施工機(jī)械具有足夠的安全性和穩(wěn)定性，要對路基沉降進(jìn)行有效控制。為了進(jìn)一步降低工程費(fèi)用，需要按照不同板塊功能方面的需求對于軟土地基進(jìn)行處理，進(jìn)行地基承載力以及沉降方面的計(jì)算，通過旋噴攪拌樁實(shí)施深厚層軟土的處理。

（2）相應(yīng)設(shè)計(jì)方案

軟土地基處理的A區(qū)具有較好的地質(zhì)條件，對于基底的處理可以通過重型碾壓進(jìn)行處理，重型碾壓的次數(shù)需要按照實(shí)驗(yàn)性施工來確定，需要符合基床表層的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)情況，碾壓的范圍為坡腳外2m范圍。B、C、D區(qū)都處在旗臺(tái)吹填區(qū)，都已經(jīng)進(jìn)行過前期的處理（主要是通過塑料排水板+真空預(yù)壓的方式）。形成的地面標(biāo)高在4.2—6.7m，原有灘面的標(biāo)高在-1.2—-4.9m范圍內(nèi)，某些區(qū)域的變化相對較大。C區(qū)屬于過渡區(qū)域，通過旋噴攪拌樁進(jìn)行加固處理，擴(kuò)大頭的直徑為0.9m，采用的是正三角形布置，一直加固到路基坡腳位置。

（3）旋噴攪拌樁試樁以及檢測要求

第一，工藝性試樁。在正式進(jìn)行旋噴攪拌樁施工前一定要進(jìn)行工藝性試樁，從而能夠得到此區(qū)域的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。要保證試驗(yàn)樁在2根以上。對于某些較為特殊的地區(qū)來說，要在室內(nèi)進(jìn)行配方試驗(yàn)，若是出現(xiàn)成樁問題、施工樁長和設(shè)計(jì)不相符以及成樁質(zhì)量等方面的問題需要第一時(shí)間和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)溝通，進(jìn)行處理。

第二，摻灰比。正常情況下通過Po42.5級以及以上的礦渣水泥進(jìn)行，保障摻灰量在30%—40%，將噴射水泥漿的壓力保持在10-20Mpa范圍。

第三，質(zhì)量檢測

取芯檢驗(yàn)。在完成了狀體約1月之后，在樁徑約1/4位置通過雙管單動(dòng)取樣器進(jìn)行取芯。按照施工總樁數(shù)的0.2%并且不少于3根進(jìn)行檢查樁體的均勻性以及完整性，在完成取芯之后需要通過水泥砂漿將取芯后的孔洞灌封。

進(jìn)行靜載荷試驗(yàn)。在完成了狀體約1月之后，可以按照總樁數(shù)量的0.2%抽取實(shí)施單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)或者是單樁載荷試驗(yàn)，并且要保證每項(xiàng)單體工程在3個(gè)點(diǎn)以上，并且要確保復(fù)合地基承載力以及單樁承載力都要在工點(diǎn)設(shè)計(jì)要求承載力之上。

進(jìn)行開挖檢驗(yàn)。按照施工質(zhì)量的具體情況，如果是鉆探取芯試驗(yàn)以及載荷試驗(yàn)并沒有充分說明樁身的實(shí)際情況，可以通過開挖相應(yīng)數(shù)量的樁體來確定加固柱體的外觀質(zhì)量、搭接質(zhì)量以及整體性等情況。

（4）試樁的檢測情況

第一，檢測方面的要求。要保證雙向攪拌樁3個(gè)月時(shí)期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度平均值在1.5Mpa以上；要保證旋噴攪拌樁3個(gè)月時(shí)期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值在3Mpa以上。

第二，檢測所得結(jié)果。對于此工程現(xiàn)場任意選擇了不同摻灰比試樁進(jìn)行抽芯檢驗(yàn)，主要檢查的是成樁1個(gè)月之后樁身所具有的完整性和樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度情況，如表2所示。

表2 不同類型的樁體成樁1個(gè)月后樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值

第三，對于試樁結(jié)果進(jìn)行分析。此工程區(qū)域地基為海相軟土，具有非常大的含水量。對于地表之下10m范圍內(nèi)吹填土采用釘形攪拌樁時(shí)，會(huì)得出干噴的方式和濕噴的方式具有非常大的差別。但因?yàn)?0m之下原狀土地基采用干噴會(huì)具有比較好的效果，所以在B區(qū)就可以采用釘形攪拌樁的方式，樁長在14-18m。而在C區(qū)過渡段采用的是旋噴攪拌樁，樁長保持在18-25m。另外，從表2中能夠得出無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的最小值為0.9MPa，最大值為19.83MPa，平均值為7.7MPa，能夠滿足設(shè)計(jì)方面的相關(guān)要求。在D區(qū)則采用的是預(yù)制方樁，長度要在30-40m范圍內(nèi)。利用不同樁長過度保證了地基總的沉降以及不均勻沉降符合設(shè)計(jì)方面的要求。不同方案的經(jīng)濟(jì)對比如表3所示。

表3 不同處理方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比情況

（5）工程措施

通過表3能夠得知，在成樁質(zhì)量較好的情況下，在地基加固深度在18m內(nèi)是雙向水泥土攪拌樁具有較好的經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)?shù)鼗庸躺疃仍?8m以上時(shí)，采用旋噴攪拌樁相對來說比較經(jīng)濟(jì)。

5 結(jié)束語

經(jīng)過上述內(nèi)容分析可知，旋噴攪拌樁將旋噴技術(shù)和攪拌技術(shù)進(jìn)行充分的融合，能夠發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效解決掉旋噴樁以及攪拌樁各自的問題，防止了施工過程中材料的浪費(fèi)，在軟土地基處理領(lǐng)域當(dāng)中具有非常好的推廣價(jià)值。

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