旋喷搅拌桩在软土地基处理工程中应用

2017-05-05孙志兵

四川水泥 2017年3期

孙志兵

旋喷搅拌桩在软土地基处理工程中应用

孙志兵

（四川三江港口航道工程建设有限公司四川成都 610000）

随着我国经济的发展，我国公路工程得到了非常快速的发展。其中软土地基处理是工程建设中最为关键的内容之一。在进行软土地基处理过程中，旋喷搅拌桩是最为重要的方式之一，将其应用到软土地基当中会取得非常好的社会和经济效益。本文主要介绍旋喷搅拌桩在软土地基处理工程中的应用内容，希望能够对相关人士有所帮助。

旋喷搅拌桩；软土地基处理；应用

1 引言

公路工程是我国基础设施建设过程中最为重要的部分之一，其中对于软土地基的处理是工程建设过程中最为基本也是最为重要的内容。在进行软土地基处理过程中，水泥土搅拌技术是最为常规的技术，但是对于某些特殊的地域来说并不适用。在常规水泥土搅拌技术的基础上融合高压射频注浆技术形成旋喷搅拌桩技术，能够有效对软土地基进行加固，会取得非常明显的经济以及社会效益。

2 软土地基的基本特点和处理技术

（1）我国的幅员辽阔，软土的类型多种多样。

软土主要的特点包括：含水率大、孔隙比比较大（e≥1.0）、具有较大的压缩量（a0.1-0.2≥0.5×1/Mpa）、强度相对较低（P＜0.8MPa）。

（2）软土地基处理技术情况

从现阶段来看，我国比较常用的软土地基处理技术主要有两种类型，分别为排水固结法以及复合地基法。排水固结法无法减少总沉降量，在完成了路基工程后会出现较大的沉降；复合地基法虽然在一定程度上能够满足地基沉降方面的要求，但是其整体工程造价较高。水泥土搅拌桩以及高压旋喷桩是我国现阶段最为常用的软土地基加固措施，在我国得到了广泛的应用。

3 旋喷搅拌桩的加固原理以及施工技术情况

（1）旋喷搅拌桩的加固原理

旋喷搅拌桩主要是将水泥土搅拌工艺以及旋喷桩高压射频技术实施有机结合，并且对于搅拌桩设备进行改进，通过比较高的压力（在10-20Mpa）进行水泥浆液的喷射来进行土体的切削。同时通过对钻头进行改进来将水泥浆限定在设计范围内，并采用双向搅拌技术来进行土体以及浆液的搅拌，这样能够降低水泥浆对于周边土体的干扰，同时通过对桩身不同部位强度要求实施变径工艺来充分发挥桩身的强度，从而提升旋喷搅拌桩的性价比。

（2）旋喷搅拌桩的施工技术参数情况

旋喷搅拌桩的施工技术参数如表1所示。

表1 旋喷搅拌桩的施工技术参数表

4 旋喷搅拌桩在软土地基处理工程中的应用

（1）工程基本情况

某工程处在全新的吹填、抛填区域，软土地层结构相对来说较为复杂，软土层最厚的位置达到了40m以上。为了保证施工机械具有足够的安全性和稳定性，要对路基沉降进行有效控制。为了进一步降低工程费用，需要按照不同板块功能方面的需求对于软土地基进行处理，进行地基承载力以及沉降方面的计算，通过旋喷搅拌桩实施深厚层软土的处理。

（2）相应设计方案

软土地基处理的A区具有较好的地质条件，对于基底的处理可以通过重型碾压进行处理，重型碾压的次数需要按照实验性施工来确定，需要符合基床表层的压实标准情况，碾压的范围为坡脚外2m范围。B、C、D区都处在旗台吹填区，都已经进行过前期的处理（主要是通过塑料排水板+真空预压的方式）。形成的地面标高在4.2—6.7m，原有滩面的标高在-1.2—-4.9m范围内，某些区域的变化相对较大。C区属于过渡区域，通过旋喷搅拌桩进行加固处理，扩大头的直径为0.9m，采用的是正三角形布置，一直加固到路基坡脚位置。

（3）旋喷搅拌桩试桩以及检测要求

第一，工艺性试桩。在正式进行旋喷搅拌桩施工前一定要进行工艺性试桩，从而能够得到此区域的相关技术参数。要保证试验桩在2根以上。对于某些较为特殊的地区来说，要在室内进行配方试验，若是出现成桩问题、施工桩长和设计不相符以及成桩质量等方面的问题需要第一时间和设计机构沟通，进行处理。

第二，掺灰比。正常情况下通过Po42.5级以及以上的矿渣水泥进行，保障掺灰量在30%—40%，将喷射水泥浆的压力保持在10-20Mpa范围。

第三，质量检测

取芯检验。在完成了状体约1月之后，在桩径约1/4位置通过双管单动取样器进行取芯。按照施工总桩数的0.2%并且不少于3根进行检查桩体的均匀性以及完整性，在完成取芯之后需要通过水泥砂浆将取芯后的孔洞灌封。

进行静载荷试验。在完成了状体约1月之后，可以按照总桩数量的0.2%抽取实施单桩复合地基载荷试验或者是单桩载荷试验，并且要保证每项单体工程在3个点以上，并且要确保复合地基承载力以及单桩承载力都要在工点设计要求承载力之上。

进行开挖检验。按照施工质量的具体情况，如果是钻探取芯试验以及载荷试验并没有充分说明桩身的实际情况，可以通过开挖相应数量的桩体来确定加固柱体的外观质量、搭接质量以及整体性等情况。

（4）试桩的检测情况

第一，检测方面的要求。要保证双向搅拌桩3个月时期无侧限抗压强度平均值在1.5Mpa以上；要保证旋喷搅拌桩3个月时期无侧限抗压强度值在3Mpa以上。

第二，检测所得结果。对于此工程现场任意选择了不同掺灰比试桩进行抽芯检验，主要检查的是成桩1个月之后桩身所具有的完整性和桩身无侧限抗压强度情况，如表2所示。

表2 不同类型的桩体成桩1个月后桩身无侧限抗压强度值

第三，对于试桩结果进行分析。此工程区域地基为海相软土，具有非常大的含水量。对于地表之下10m范围内吹填土采用钉形搅拌桩时，会得出干喷的方式和湿喷的方式具有非常大的差别。但因为10m之下原状土地基采用干喷会具有比较好的效果，所以在B区就可以采用钉形搅拌桩的方式，桩长在14-18m。而在C区过渡段采用的是旋喷搅拌桩，桩长保持在18-25m。另外，从表2中能够得出无侧限抗压强度的最小值为0.9MPa，最大值为19.83MPa，平均值为7.7MPa，能够满足设计方面的相关要求。在D区则采用的是预制方桩，长度要在30-40m范围内。利用不同桩长过度保证了地基总的沉降以及不均匀沉降符合设计方面的要求。不同方案的经济对比如表3所示。