淺談水泥攪拌樁在市政道路設(shè)計(jì)軟土地基處理中的應(yīng)用

劉尚東

梧州市城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院 廣西梧州 543002

1 攪拌樁工作原理及應(yīng)用范圍

1.1 工作原理

水泥攪拌樁其主要是借助攪拌機(jī)械來(lái)對(duì)軟土路基結(jié)構(gòu)實(shí)施穩(wěn)固加工處理，并且在實(shí)施攪拌操作的時(shí)候，水泥和土體之間會(huì)出現(xiàn)化學(xué)或者是物理反應(yīng)，最終能夠構(gòu)成水泥攪拌樁固化結(jié)構(gòu)與樁間土來(lái)一并擔(dān)負(fù)新的復(fù)合地基結(jié)構(gòu)施加的壓力，使得原始的軟土地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有所提高，并且?guī)?dòng)軟土地基結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量的提升。施工工作人員需要對(duì)水泥漿液輔助劑的各個(gè)成分的配比較管控，確保軟土地基結(jié)構(gòu)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到既定的效果，水泥砂漿內(nèi)部的鈣成分可以積極的實(shí)現(xiàn)與土層中的有機(jī)物的融合，最終構(gòu)成質(zhì)量較高的復(fù)合地基結(jié)構(gòu)[1]。

1.2 應(yīng)用范圍

攪拌粧技術(shù)往往都是被人們大范圍的運(yùn)用在軟土地基結(jié)構(gòu)的加工處理環(huán)節(jié)之中，與其他類型的地基結(jié)構(gòu)相比較來(lái)說(shuō)，軟土地基內(nèi)部的水分占比相對(duì)較大，并且壓縮性能較強(qiáng)，載荷能力較差，這種類型的地基結(jié)構(gòu)在沿海地區(qū)的工程項(xiàng)目中十分的普遍，并且利用攪拌樁技術(shù)能夠更加高效的將水泥漿液與軟土結(jié)構(gòu)加以融合，提升復(fù)合地基結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。因?yàn)閿嚢铇都夹g(shù)實(shí)際操作較為方便，并且不會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的環(huán)境破壞，對(duì)周邊其他結(jié)構(gòu)也不會(huì)形成不良影響，進(jìn)而受到了人們的廣泛喜愛，被大范圍的運(yùn)用到了軟土地基結(jié)構(gòu)的加固處理工序之中。就工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員來(lái)說(shuō)，需要結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，以及道路地基結(jié)構(gòu)特征，周邊環(huán)境需求來(lái)確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并制定切實(shí)可行的設(shè)計(jì)計(jì)劃[2]。

2 水泥攪拌樁在市政道路設(shè)計(jì)軟土地基處理中的應(yīng)用及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)

使用水泥攪拌樁，加固深度可達(dá)20m，處理效果好，工期短，工程造價(jià)相對(duì)較高，適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土等地基。路基設(shè)計(jì)應(yīng)保證路基具有足夠的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性、抗變形能力和耐久性。因此，水泥攪拌樁處理軟土地基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理選定樁徑、樁長(zhǎng)和樁間距，做好地基承載力計(jì)算、路基沉降計(jì)算、路基穩(wěn)定性驗(yàn)算等。

（1）水泥攪拌樁復(fù)合地基承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：

fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk

式中：λ-單樁的承載力發(fā)揮系數(shù)，一般取1．0；

Ra-單樁的豎向承載力特征值，kN；

Ap-樁的截面積，m2；

β-樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)，如果是淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑狀軟土等，一般取0．1-0．4，其他的土層一般取0．4～0．8；

m-面積置換率，m=d2/dc2，其中d 為樁身平均直徑，m，dc表示一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑，m，如果是等邊三角形布樁的話，那么dc=1．05s，如果是正方形布樁的話；

fsk-處理之后樁間土承載力特征值，kPa，一般是天然

地基承載力特征值。

（2）由樁周土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力特征值可按下列公式估算，估算時(shí)應(yīng)取淤泥較厚且樁長(zhǎng)較短的最不利處進(jìn)行計(jì)算：

Ra=μp

n

Σqsilpi+αpqpAp

i=1

式中：μp-樁的周長(zhǎng)，m；

n-樁長(zhǎng)范圍之內(nèi)所劃分的土層數(shù)量；

qsi-樁周第i 層土的側(cè)阻力特征值，kPa；

lpi-樁長(zhǎng)范圍內(nèi)第i 層土的厚度，m；

αp-樁端端阻力發(fā)揮系數(shù)，通常為0．4～0．6 之間；

qp-樁端端阻力特征值，kPa，應(yīng)取樁端土未經(jīng)修正的地基承載力特征值。

樁身材料強(qiáng)度確定的單樁承載力應(yīng)不小于由樁周土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力，即也應(yīng)滿足下列公式的要求：

Ra=ηfcuAp

式中：fcu-與攪拌樁樁身水泥土配比相同的室內(nèi)加固土試塊，邊長(zhǎng)為70．7mm 的立方體在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下90d 齡期的立方體抗壓強(qiáng)度平均值，kPa；

η-樁身強(qiáng)度折減系數(shù)，干法可取0．20 ～0．25，濕法可取0．25。

（3）水泥攪拌樁處理軟土地基的路基沉降計(jì)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算可由《理正軟土地基路堤設(shè)計(jì)軟件》進(jìn)行計(jì)算[3]。

3 市政道路軟基工程水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制

（1）在正式開始工程施工之前，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的所有雜質(zhì)進(jìn)行清除。并且結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)定實(shí)施施工技術(shù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)加以確定。依據(jù)試樁操作要求，來(lái)對(duì)施工技術(shù)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

（2）施工環(huán)節(jié)應(yīng)保證水平放置攪拌樁機(jī)底盤及導(dǎo)向架垂直，并在1%以內(nèi)控制攪拌樁垂直偏差，20mm 以內(nèi)控制樁位偏差，成樁直徑、樁長(zhǎng)應(yīng)與設(shè)計(jì)規(guī)定相符。漿液配置好后應(yīng)避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，避免停放過(guò)長(zhǎng)時(shí)間，需不間斷進(jìn)行泵送施工。在施工規(guī)定下，確定噴漿、攪拌、提升的速度及攪拌次數(shù)，通過(guò)流量計(jì)控制噴灰量、提升速度，并派專人做好記錄工作[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

在最近的幾年時(shí)間里，國(guó)內(nèi)的市政道路工程的施工規(guī)模在逐漸的壯大，并且就現(xiàn)如今沿海地區(qū)的很多的地區(qū)工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，軟土地基結(jié)構(gòu)的建造成本也在逐漸的增加，道路工程設(shè)計(jì)工作的效果對(duì)市政道路工程結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，施工成本都會(huì)形成一定的影響。城市道路在建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基，若處理不當(dāng)，地基承載能力不足，很容易引起道路沉降、地基剪切破壞等問(wèn)題，導(dǎo)致道路破壞或者路堤失穩(wěn)，導(dǎo)致行車安全存在嚴(yán)重隱患。為了能夠從根本上提升市政道路軟土地基的處理效果，確保公路工程路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠切實(shí)的加以落實(shí)，充分的結(jié)合實(shí)際需求引用攪拌樁技術(shù)作用是十分關(guān)鍵的。聯(lián)系實(shí)際情況引用前沿的攪拌樁技術(shù)不但可以促進(jìn)人們對(duì)這項(xiàng)新型技術(shù)加以全面的了解，并且可以從根本上提升市政道路軟土地基結(jié)構(gòu)的建造質(zhì)量的提升。