基于深层水泥搅拌桩的软土地基公路施工技术研究

基于深层水泥搅拌桩的软土地基公路施工技术研究

赵启邦，段鹏刚

中国水利水电第四工程局有限公司  青海省西宁市  810000

摘要：随着交通运输行业的不断发展，公路建设项目日益增多，特别是在软土地基上进行公路建设，需要采取科学合理的地基处理技术。深层水泥搅拌桩作为一种有效的软土地基加固方法，以其施工简便、效果显著等优点，在公路建设中得到了广泛应用。本文围绕深层水泥搅拌桩的软土地基公路施工技术展开研究，介绍深层水泥搅拌桩的基本原理、施工工艺流程等，以期为相关工程实践提供参考。

关键词：深层水泥搅拌桩；软土地基；公路建设

软土地基具有承载力低、压缩性高、透水性差等特点，给公路建设带来很大的挑战。为提高软土地基的承载力和稳定性，需要采取有效的地基加固措施。深层水泥搅拌桩作为一种常见的地基加固方法，通过在地基中将水泥与软土进行强制搅拌，使软土硬结成具有整体性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度。

一、深层水泥搅拌桩的基本原理

深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。深层水泥搅拌桩的施工原理主要包括以下几个方面：

1.固化剂的选择：深层水泥搅拌桩采用水泥作为固化剂，水泥与软土发生物理化学反应，生成水化硅酸钙等化合物，从而提高地基的强度和稳定性。

2.搅拌机械的作用：深层搅拌机械通过旋转叶片将软土与水泥浆进行强制搅拌，使水泥浆均匀分布在软土中，形成均匀的水泥土混合体。

3.软土的硬结过程：在水泥浆的作用下，软土中的水分逐渐被水泥浆吸收，同时水泥浆中的氢氧化钙与软土中的黏土矿物发生化学反应，生成不溶于水的化合物，使软土逐渐硬结。

4.地基强度的提高：随着软土的硬结，地基的强度和稳定性逐渐提高，能够满足公路建设的需要。

二、深层水泥搅拌桩的施工工艺流程

1.施工准备

首先，资料收集：在进行深层水泥搅拌桩施工之前，资料收集是至关重要的第一步。施工团队需要全面而详细地收集与施工地点相关的地质和水质资料，以便对地基的土质特性和地下水位等情况有充分的认识。地质资料收集主要包括对施工区域的地质勘探报告、土壤分析报告以及历史地质变迁记录等，这些资料能够帮助施工团队了解地基的土壤类型、土层分布、土壤含水量、土壤压缩性等关键参数。通过对这些参数的深入分析，施工团队可以判断地基的稳定性和承载力，为后续的深层水泥搅拌桩施工提供科学依据。而且，水质资料的收集也是不可忽视的。水质好坏直接影响到水泥浆的制备质量和搅拌桩的成桩效果，施工团队需要收集施工区域地下水的水质检测报告，了解水中所含的矿物质、酸碱度、硬度等指标。这些信息对于选择合适的水泥品种、调整水泥浆的配比以及预防水泥浆的变质等问题都具有重要的指导意义。

其次，施工场地平整：平整施工场地能够确保搅拌桩机能够顺利进场并稳定工作，从而提高施工效率和施工质量。施工团队需要对施工区域进行清理，移除地面的杂物、垃圾和植被等。这些障碍物不仅会阻碍搅拌桩机的进场，还可能对搅拌桩的施工造成不利影响。清理工作完成后，施工团队需要使用推土机、压路机等机械设备对施工区域进行平整和压实。平整后的地面应保持一定的坡度和排水性能，以防止雨水和积水对施工造成影响。而且，施工团队还需要对施工区域进行标高测量和标记，确保搅拌桩的施工位置准确无误。在测量过程中应使用高精度的测量仪器和设备，并按照设计要求进行严格的测量和校准。

2.施工测量

2.1放线

首先，确保测量仪器的精度：在放线前应对测量仪器进行校准和检查，确保其精度符合施工要求。其次，考虑施工误差：在放线时应预留一定的施工误差范围，以应对施工过程中可能出现的偏差。最后，做好标记和保护：放线完成后应在搅拌桩的位置做好明显的标记，并使用保护设施防止标记被破坏或移位。

2.2测量控制

测量控制是施工测量的另一项重要任务，其通过建立测量控制网，对施工过程中的各项参数进行测量和控制，以确保施工精度和工程质量。测量控制网通常由一系列的控制点和控制线组成，这些控制点和控制线在施工前就已经确定并标定在施工场地上。在施工过程中施工团队需要定期对这些控制点和控制线进行测量和检查，以确保控制点和控制线的准确性、稳定性。并且，施工团队还需要对搅拌桩的施工过程进行实时监测和控制，包括搅拌桩深度、直径、垂直度以及水泥浆配比和注入量等参数测量和控制。在实时监测和控制西下施工团队可以及时发现并纠正施工过程中的偏差和问题，确保搅拌桩的施工质量和工程安全。

3.搅拌桩施工

3.1制备水泥浆

在深层水泥搅拌桩的施工准备阶段，制备水泥浆是一项至关重要的工作。施工团队需要严格按照设计要求，精确计算水泥、水以及其他可能添加的添加剂的比例，以确保水泥浆的配比准确无误。制备过程中需要采用专用的搅拌设备，将水泥与水充分混合均匀，形成符合要求的水泥浆。并且，施工团队还需要对制备好的水泥浆进行质量检查，包括检测其流动性、稠度以及初、终凝时间等关键指标，以确保水泥浆的质量符合施工要求。

3.2搅拌下沉

当水泥浆制备完成后，施工团队可以启动搅拌桩机进行搅拌下沉作业。搅拌桩机的搅拌叶片在旋转的同时，会逐渐下沉至设计深度。这一过程中施工团队需要密切关注搅拌桩机的运行状态，以及搅拌叶片的下沉速度和深度，确保搅拌桩能够按照设计要求进行施工。并且，还需要注意搅拌叶片与周围土体的接触情况，以避免对周围土体造成过大的扰动或破坏。

3.3喷浆搅拌

在搅拌叶片下沉过程中施工团队需要通过灰浆泵将制备好的水泥浆喷入软土中，喷浆搅拌是关键步骤，要求施工团队精确控制喷浆的量和速度，以确保水泥浆能够均匀分布在软土中，并与软土进行强制搅拌。这一过程中搅拌叶片的旋转和下沉会起到关键作用，会将水泥浆与软土充分混合，形成具有一定强度和稳定性的搅拌桩体。

4.质量检测

4.1成桩检测

在搅拌桩施工完成后施工团队需要对搅拌桩的成桩质量进行检测，包括检测桩身强度、桩径等关键参数。桩身强度可以通过取芯检测或无损检测等方法进行测定，以确保搅拌桩的承载能力符合设计要求。桩径则需要通过测量搅拌桩的直径或周长来确定，保证搅拌桩的尺寸满足设计要求。

4.2地基检测

除了对搅拌桩本身进行检测外，施工团队还需要对地基进行检测，包括检测地基的承载力、变形等关键参数。地基承载力可以通过静载试验或动力触探等方法进行测定，以评估地基的承载能力和稳定性。地基变形则需要通过监测地基的沉降或水平位移等参数来确定，从而评估地基的加固效果是否符合设计要求。

5.验收

5.1资料整理

在搅拌桩施工完成后，施工团队需要整理施工过程中的各项资料.包括施工记录、质量检测报告、施工图纸和设计文件等。这些资料是评估施工质量、进行验收评估以及后续维护管理的重要依据。因此，施工团队需要确保这些资料的完整性和准确性。

5.2验收评估

施工团队需要对施工成果进行验收评估，包括对搅拌桩的施工质量、地基加固效果以及整体工程的安全性、稳定性和经济性等方面进行综合评估。验收评估需要遵循相关的设计要求和标准规范，以确保施工质量符合设计要求和相关标准。

总之，本文围绕深层水泥搅拌桩的软土地基公路施工技术展开了研究。通过介绍深层水泥搅拌桩的基本原理、施工工艺流程等方面内容，为相关工程实践提供技术支持和参考。

参考文献：

[1]李军.小议公路软土地基施工处理中深层水泥搅拌桩技术的应用[J].江西建材，2015（10）.

[2]曹凡.深层水泥搅拌桩在公路软土地基处理中的应用[J].科技创新导报，2013（08）.

[3]赵志杰.公路软土地基处理中的深层水泥搅拌桩施工[J].科学之友，2013（03）.

[4]易卫锋.探讨水泥搅拌桩施工技术在公路软土路基上的应用[J].中国水运(下半月),2013(3):212-213.

[5]王艳玲.公路软土路基水泥搅拌桩施工技术的要点[J].黑龙江科技信息,2015(16):184.