水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基的应用分析

周克专

(长安大学，陕西 西安 710000)



水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基的应用分析

周克专

(长安大学，陕西 西安 710000)

摘要：本文针对水泥土搅拌法对斜坡软弱土地基进行加固的相关应用进行了分析，结果表明：斜坡软弱土地基具体的构造所具有的不均匀性对于路堤基底方面的压力分布以及桩土荷载分担等有关力学响应有着非常明显的影响，而且随下坡一侧有关软弱土层厚度方面的增加会出现一定卸载效应以及桩土之间实际压力调整加剧的有关现象。

关键词：水泥土搅拌法；斜坡软弱土地基；应用分析

基于我国国民经济的稳定快速发展。高速铁路相关建设标准相较于原有铁路来说已经有了很大的提高，有关地基工后沉降方面的要求也更加的严格。在我国，山地以及丘陵占据了很大一部分国土面积，对于高速铁路来说，其无法避免的需要沿着丘陵山地而行，因此，对于斜坡软弱土地基方面的填筑路堤是必须要妥善解决的问题。

1水泥搅拌技术概述

对于水泥土搅拌法来说，其是美国经过第二次世界大战过后第一次研制成功的，叫做就地搅拌桩。我国由80年代开始对于软土地基进行加固处理方面的应用，得到了非常好的效果。水泥土搅拌法在加固软土地基方面是一种全新的方法。它是凭借水泥(或者是石灰)等有关材料当做固化剂，利用特制的相关搅拌机械，对地基深处相关的软土以及固化剂(浆液或者是粉体)进行强制搅拌，从固化剂以及软土间所出现的一系列有关物理—化学方面的反映，让软土硬结成有着水稳定性、整体性以及一定强度的有关水泥加固土，和天然地基之间形成一种复合地基，提升地基强度并且增大变形模量，进而能够共同承担相关构筑物实际的荷载。

2水泥搅拌法在加固斜坡软弱土地基中的应用

2.1水泥搅拌法在加固斜坡软弱土地基应用中存在的问题

对于水泥土搅拌桩方面的加固机理和具体的应用现状进行了分析之后，总结出几个主要问题：①水泥土搅拌桩有关桩体水泥实际的渗入量不能达到相关的设计要求。因为土压力、喷浆压力以及孔隙水压力之间的相互作用，导致水泥浆会沿着钻杆上行，然后冒出地面，产生冒浆，从而对水泥土搅拌桩相关桩体当中的实际水泥渗入量产生影响。②水泥浆沿桩体方面的垂直分布不够均匀。因为孔隙水压力以及土压力能够沿桩体发生垂直变化，并且孔隙水压力、土压力以及喷浆压力之间会产生相互作用，导致水泥浆沿钻杆逐渐上行，进而冒出地面，所以水泥土搅拌桩通常桩体上部水泥实际的含量较高，而越往下实际的水泥含量就会越少。③搅拌不够均匀，有很多工程实例证明，大部分施工只能对总体的水泥用量以及平均掺入量进行控制，无法定量控制有关单位长度方面的水泥掺量。并且也有很多水泥土桩有关取芯试验方面的结果也表明：实际的水泥参入比在沿桩身深度方面的分布不均匀，其中存在薄弱面。

2.2水泥搅拌法加固斜坡软弱土地基的应用新技术

针对以上问题，在对水泥土搅拌桩方面的加固机理，以及影响水泥土在深层搅拌桩方面的具体成桩质量与桩身质量因素等进行充分研究的基础上，通过长期的探索，已经成功研制出两种水泥土搅拌桩和其相关的施工工艺，也就是钉形有关水泥土搅拌桩以及双向有关水泥土搅拌桩。

钉形水泥土有关双向搅拌桩指的就是，通过对水泥土搅拌桩方面的复合地基应力有关传递规律以及土拱效应规律进行分析的基础上，对原有的设备做出改进，应用同心双轴钻杆，并在内钻杆方面设置相关的正向旋转叶片之后设置喷浆口，对于外钻杆方面安装相关的反向旋转叶片，利用外杆上叶片方面的反向旋转过程当中存在的压浆作用以及正反向有关旋转叶片一起进行搅拌水泥土的相关作用，防止水泥浆上冒，将水泥浆控制到相关的两组叶片中间，确保水泥浆在桩体当中搅拌均匀以及均匀分布，保证成桩质量；把搅拌叶片一起设置成相关的可伸缩叶片，从而方便水泥土搅拌桩方面的上、下不同截面有关桩身。

图1　钉形水泥土双向搅拌桩施工工艺

钉形水泥土有关双向搅拌桩具体的施工工艺见图1，实际的操作步骤如下：①平整施工将相关场地压实，进行定位、放线；②搅拌机定位：利用起重机悬吊相关的搅拌机到对应的桩位，并且将其对中；③切土下沉：启动相关的搅拌机，让搅拌机顺着导向架向下进行切土，并且开启送浆泵朝着土体喷水泥浆，利用两组叶片同时进行正、反向搅拌土体以及旋转切割，相关的搅拌机持续进行下沉，直到最后扩大头设计有关深度；④收缩叶片：合理改变内、外钻杆实际的旋转方向，把相关的搅拌叶片收缩至直径500mm；进行切土下沉，两组有关叶片同时正、反进行搅拌土体以及旋转切割，相关的搅拌机持续进行喷浆、下沉，最终到设计深度，对于桩端应该就地持续进行喷浆搅拌超过10秒；⑤提升搅拌：关闭相关送浆泵、使搅拌机提升，利用两组叶片同时进行正反向旋转具体搅拌水泥土到扩大头底面；⑥伸展叶片：合理改变内外钻杆具体的旋转方向，把相关的搅拌叶片伸展至直径1000mm；在喷浆并提升搅拌到地表或者是设计桩顶标高之上50cm后，应该关闭送浆泵。然后将相关的钻头提出地表，仔细观察叶片是否已经打开，比如两个以上叶片没有打开，就应该进行人工打开，然后扩大头部位再进行一次下沉以及提升搅拌。

结束语：总而言之，水泥土搅拌法非常适合应用在软弱土地基方面的处理，实践证明这是一种非常优良的方法。其为我们今后对于软弱土地基方面的工程建设打下了良好的基础，并提供了有效的经验，值得大力推广。

参考文献：

[1]罗强,胡勇刚,张良,杨尧.水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基的土工离心模型试验研究[J].中国铁道科学,2012,(04);118.

[2]胡勇刚,罗强,张良,黄晶,陈亚美.基于离心模型试验的水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基变形特性分析[J].岩土力学,2013，(07);163.

中图分类号:TU 443

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)04-0016-01

作者简介：周克专(1991-)，男，汉族，广西，研究生，长安大学，岩土工程。