周克虎　张伟亚

摘要：该文结合某软基处理工程，通过室内试验，阐述了水泥土的无侧限抗压强度，表明水泥掺量、养护龄期均会影响水泥土的强度。在此基础上，研究水泥搅拌桩复合地基的承载性能，得出随深度变化，桩身侧摩阻力将随之快速降低，通过垫层调节，一定深度内扩大头将出现负摩阻力，可明显提高水泥搅拌桩复合地基承载力。通过案例实际情况，可规范施工工艺，提高工程建设质量。

关键词：水泥搅拌桩;软基加固;无侧限抗压强度

引言

软土地基之所以不适合直接作为天然地基使用，主要是因为软土的含水量比较丰富，其压缩性较大，透水性较差，强度低，易变形，因此，在软土地基上修建公路时必须对其进行适当的加固处理，从而避免道路路基因不堪重负，发生影响道路安全的质量问题。通过对水泥搅拌桩的实验研究，可以有效地改善公路软基施工，有效地提高工程质量，使人们的出行更加方便安全。

1 水泥搅拌桩复合地基的承载力分析

1.1 无侧限抗压强度试验

在水泥土固化过程中，无侧限抗压强度是其效果评价的重要指标之一[1]。该文选择SYE-2000型压路机进行试验，加荷速率定为1.0 KN/s。试件加载前，可将一层润滑剂均匀涂抹到上下表层，随后在压力试验机下垫板中心放置试件，具体过程如下：

（1）首先对水泥搅拌桩采取预制，成桩7天以后方可使用，采用浅部开挖桩头，对水泥土搅拌桩的均匀性进行目测，另外，对水泥土搅拌桩进行检查的数量应在总数量的1%以上，通常情况下要不少于3根为最佳。

（2）水泥土搅拌桩成桩28天之后，桩径方向的四分之一处进行垂直钻孔取芯，对水泥土搅拌桩进行检查的数量应在总数量的1%以上，最少要在3根以上。

1.2 复合地基承载力分析

为了充分了解水泥搅拌桩复合地基承载特性，该试验需埋设应变计6个，分别设于桩身。并在桩顶部位埋设土压力盒1个，桩间土对称埋设土压力盒2个，以此进行有效检测[2]。

经试验可见，桩身侧摩阻力主要集中于桩身扩大头处，在变截面位置下部，伴随深度的不断增加，桩身侧摩阻力将随之快速降低。也就是说，土层分布直接关系着桩身侧摩阻力的大小，分层性较为显著，当荷载增加，分层性愈加显著。与单桩相比，复合地基可通过垫层进行调节，一定深度内扩大头将出现负摩阻力，其下部桩身的侧摩阻力更易发挥作用，表明水泥搅拌桩复合地基承载力得到了明显提高。

2 工程概况

文章以某公路施工为例：自然地面标高为1.20 m～2.60 m。据现场勘查可见，该路段存在较为深厚的淤泥质软土，按自上到下的顺序划分，该工程以正三角形布設水泥搅拌桩加固。

3 公路软基加固中水泥搅拌桩施工工艺及质量控制

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程有8个步骤。1）场地平整。施工前，应彻底清理干净桩位处杂物，如石块、树根和垃圾等。随后压实处理部位，保证地基预处理后其承载力可满足相关要求。2）施工控制及轴线布设。检查、复核所有坐标控制点、水准点，待确定无误之后，在整个施工范围内通过全站仪测设基桩轴线控制点，并记录好工程定位情况。要求必须在允许偏差内控制好各点位位置，避免影响后期施工质量。3）设备安装及调试。搅拌桩机进场之后，需安装好设备，并做好工前调试工作，保证各个设备运行正常，避免施工中出现设备故障，影响施工进度。4）机械就位。安装、调试完桩机，需及时就位，调整好平整度，并做好固定支撑工作，保证在施工过程中不会出现倾斜、位移等问题。5）向架方向让搅拌机持续搅拌、下沉，但需严格控制下沉速率。为避免钻头和排水板碰撞，第一次下沉要达到设计深度。6）可通过后台进行固化剂浆液的拌制，在浆桶内搅拌浆液的时间需控制在90 s以上，一般可选择慢速搅动电机在储浆桶内连续不断地匀速、缓慢地搅拌，避免浆液沉淀，影响使用质量。当搅拌机下沉到指定位置之后，需及时将灰浆泵启动，当浆液注满之后，可同时进行喷浆及搅拌机提升工作，但需合理控制提升速度，以50 cm/min以内为准[3]。7）重复搅拌。搅拌机喷浆提升位置达到设计顶面标高的情况下，需及时将灰浆泵关闭，且排空集料斗内的浆液。此时，为保证软土内均匀拌和浆液，需重新放下搅拌机，进行下沉、搅拌施工，随后向设计标高以上50 cm处提升，并做再次搅拌施工，以此增强桩身承载力。8）移位清洗记录。完成上述施工作业之后，即可进行下一桩施工。要求成桩之后，清理干净输浆管路，避免水泥结块。并定期将灰浆泵拆开进行清理。在整个施工过程中，必须指派专人做好记录工作，保证桩深、时间记录无误。

3.2 质量控制措施

公路软基加固施工中公施工管理人员的操作失误是引起施工问题的主要原因，因此在进行施工管理过程中，首先要加强对参与施工人员的培训，提高人员的综合素养和技术水平。施工单位要与参与施工的人员签订劳务合同，并为施工人员提供专业的岗前培训，使员工明确施工要点以及施工方法，树立法律意识和安全意识，能够规范操作。健全科学的施工管理制度是保证工程项目能够顺利稳定进行的前提，可以使工程项目严格按照相应规章制度和行业标准来执行，缩短施工工期，降低施工成本，提高企业的经济效益。所以，施工企业必须要结合施工的实际特点以及需求，构建科学系统的施工管理体系。明确各个部门以及各个人员的责任和义务，建立起行之有效的奖惩机制和激励机制，提高员工的生产积极性，保证管理活动的顺利开展。

3.3成桩后的质量检验

1） 开挖检查：根据工程设计要求，选择一定数量的桩进行开挖，并直接检查加固桩的表面外观，对软土和水泥浆的完整性、均匀性和混合状态有一定的感性认识。2） 钻孔取心：桩身钻孔取心法可直接检查软土与水泥浆的混合程度、桩长是否符合设计要求等;同时钻孔采集水泥土样制作试件，并与室内进行强度对比试验块，确定室内水泥土的强度，并推测复合地基承载力的可靠性。3） 原位测试方法：对于水泥土桩身的均匀性，也可采用手提式钻杆探头或标准贯入试验等动力触探试验。同时，标准贯入试验也可用于检测桩的强度。4）在水泥搅拌桩加固软土地基后，应定期观察沉降和侧向位移，这是整个设计和施工过程中最直观的检查和最终检测。

4 结语

现如今，科学技术的发展使得在软土地基上开展公路工程十分普遍，然而，软土地基固有的强度低、固结慢、变形大等特点使得在其上修建公路具有极大的风险，为有效消除这些风险，确保修建的公路能够正常发挥其使用价值，必须对软土地基进行有效的处理。软土地基的常见处理方式多种多样，但每种处理方式都有其适用条件，因此，公路工程施工单位必须结合具体的施工环境，选择合适的软基处理方式，确保公路工程的施工进度以及施工质量，最终实现经济效益和社会效益的有机统一。

参考文献

[1]李兵.水泥土双向搅拌桩在上海S32高速公路软基加固中的应用研究[J]. 公路工程，2010（4）：108-111.

[2]李宁，张媛君.钉形水泥土双向搅拌桩在深厚软基加固中的应用[J].路基工程，2015（1）：172-176.

[3]颜晓华，王崇建，张卢东，等.水泥土双向搅拌桩在某公路软基处理中的应用[J].中国水运（下半月），2012（1）：204-205.