分析水泥搅拌桩在市政道路设计软土地基处理中的应用

时间：2024-04-25

石华

中国市政工程西北设计研究院有限公司东莞分公司广东东莞 523000

软土地基的特点是压缩变形大、承载能力比较弱和沉降不均匀，在这种地质条件下进行市政道路建设，需要采用一定的处理措施。近年来，水泥搅拌桩复合地基法在软土地基中得到了广泛应用。水泥搅拌桩的使用机理简单，通常是使用一定的设备将固化剂按照一定的标准搅拌喷进软土中，这样就会产生一定的物理化学反应，使土体加固硬结，从而达到加固地基和提高变形模量的目的[1]。

1 市政道路设计中软土地基的不良影响

市政道路的工程建设面临的土质条件上不一样，所以要想保证道路工程的质量和寿命必须对不适合直接进行施工的地基条件进行改善。通常情况下市政道路往往需要较大的交通荷载，无论从使用性能还是安全性能上都需要进行综合的考量。第一，软土地基的承载能力弱，导致负荷载荷的能力变差，加重了后期道路的建设负担。第二，软土地基存在明显的沉降问题。尤其在市政道路建设的过程中地基沉降问题影响市政道路的正常使用，使道路设施的相关布置受到阻碍。第三，软土地基的强度太低。在实际的应用中会产生严重的变形，而严重的道路形变对道路的稳定、运输和城市的市貌都会产生不利的影响。

2 水泥搅拌桩的运作流程

水泥搅拌桩地基处理是道路工程建设中最广泛的施工技术，将固化剂喷入软地基中，通过搅拌让物理化学反应不断产生。各种反应让软土地基的强度和硬度不断增加，这样就可以达到市政道路设计的目标。从实际操作来看，其具体的工艺流程如下：

2.1 土地的平整工作

在准备工作的阶段市政道路建设的内容相当简单，主要就是对软土地基进行平整。要根据实际完成具体的施工，按照施工现场不同的地势进行软土地基的平整工作，在低洼的地势做好填充和覆盖，在高凸的地势做好平整和修整。然后在勘测地基中检查是否有体积大的、硬度大的杂质，并将这些杂质清理出来，保证整个平整工作的顺利实施[2]。

2.2 选择相应的固化剂

选择固化剂只是其中一部分，还要在水泥搅拌桩的应用中确认好固化剂的量。根据相关的地基情况选择不同强度的固化剂（水泥为主），并按照不同的标准确定不同的剂量。在使用的前期相关的技术人员可以对固化剂的使用量和种类进行严格的考量，然后再到相关部门进行质量检查，保证固化剂施加的效果。与此同时，将确定的材料分装然后进行计量和管理，避免其在施工的过程中出现偏差。

2.3 设备的就位

在设备的就位上要根据施工前期确定的每个图纸将每个桩的位置、深度和方向进行确定，确保在正式的施工开始前将施工设备安装就位，保证工程的顺利展开。首先要充分保证钻机等设备准确就位，达到期望的标准深度。其次，要充分保证设备的主轴达到一定的垂直度。最后保证喷洒设备中的浓度和喷洒的周期，通过均匀的喷洒、充分的搅拌让软土地基性质改变[3]。

2.4 开机工作

在所有准备工作就绪后水泥搅拌桩技术的施工就会开启相关的设备，严格的按照之前的规定标准在具体的工作时间安排中按照循环的工作周期进行工作。

2.5 实施过程中进行详细的记录

所有施工程序都需要有专门负责的人员对各种信息进行准确、详细的记录。而在记录工作的每个施工环节使用的固化剂的位置、固化剂的喷洒方向以及固化剂喷洒的用量和周期都会有非常明确的执行标准。一般情况下只需要检测人员的积极配合下将软土基底的性质检测出来就可以，一旦达到施工的目标要求就要及时对其终止喷洒。这样就可以防止极端问题的频繁出现，然后保证整个工程的顺利展开。

2.6 土质检测

施工完成后可以由相关的检测人员对施工质量进行详细的检测，保证地基的方方面面都能检测到，尤其是地基的硬度方面。这样可以保证后续市政道路施工的质量和使用寿命[4]。

3 水泥搅拌桩的施工优点

3.1 适用范围大

水泥搅拌桩技术的工程应用在很多程序上都会涉及，要求相关人员按照不同的土质要求、不同的环境因素进行合理的应用。在利用水泥搅拌桩时相关人员可以选取不同的固化剂和配比，这样就可以让水泥搅拌桩工程技术全面的改善地基条件，让其满足各种工程设计施工的需求。

3.2 机械化程度高

从当前的道路施工质量来看，与水泥搅拌桩相关的技术已经运用的相当成熟，水泥搅拌桩技术全面实现了机械化。因此，在施工时需要通过配套的设备和高强度机械完成施工。在机械化程度不断提高的过程中一方面从整个道路工程施工的稳定性、安全性展开，成熟的机械设备让工程质量和效率得到前所未有的提升，还可以让施工的效率提升。另一方面是施工人员配备的减少问题，人力成本的减少让高机械化的工作为工作人员的安全提供更高质量的保证。

3.3 环境影响较小

水泥搅拌桩工艺的成熟有目共睹，其在施工难度上非常低，在机械化方面非常高，而且施工的周期也很短。与此同时，这种工艺在施工的过程中遇到的噪声、粉尘、振动等危害的因素产生的比较少，对周围的居民区、工作区正常运转的影响较小。所以，在实际的使用中这种工艺对周边环境影响较小，这种工艺在实际应用中的价值更高[5]。

4 水泥搅拌桩在市政道路软土地基建设中的具体策略

4.1 施工放样和平整施工

市政道路软土地基处理中需要充分利用水泥搅拌桩这种工艺，这样就可以让施工道路的路面得到处理。在施工时需要将施工现场的杂物、垃圾等全面的处理，这样才可以保证场地的平整。另外，施工时还要对排水线路和供电线路进行全方位的铺设，并且还要搭设各种各样的储存棚以便供水泥浆使用。同时还要搭设与之相关的安装场地和机械调试场地[6]。不仅如此，在实际的工程建设中还要保持后台和水泥搅拌桩之间的水平距离，保证注浆压力的位置控制等。

4.2 施工材料与机械设备

市政道路的建设、水泥搅拌桩的施工材料基本上都以水泥为主，而且软土地基的处理基本上采用的是普通的硅酸盐水泥。这样一来，水泥要想进入施工现场必须通过检测，如此才能确保水泥的质量。与此同时，还要将厂家提供的检测报告和合格证明收集起来。而施工设备主要就是搅拌桩基、制浆机、压浆机和相应的配套设施，况且这些设备在入场前都需要接受相应的检验，因此只有在确定合格后才能投入使用[7]。

4.3 配合比

市政道路建设需要从地质勘测的结果和水泥搅拌桩的标准要求两方面展开，首先要在道路中选择一段典型范围进行配比。相关人员要针对这段范围利用机械设备对其进行严格的开挖采样，相关的样品送往实验室进行检测。在这里值得注意的是水泥调配的过需要按照工程的三种配方进行调配，调配需要有一定的标准，相关人员要按照设计图纸推荐的掺入比进行配比。然后其余两种方案也是在这个配比的基础上展开，可以参考这个配比标准，让水泥的掺入比上下浮动3%就可以。