浅析深层搅拌桩在公路软土路基处理中的应用

燕晨阳?卫乐义

摘 要：在软土地区，地基处理的任务主要是解决地基变形问题，在满足强度的基础上对变形进行控制，桩体强度并不是越高越好，应使其有一定的变形量，促使桩间土发挥强度。深层搅拌法最大限度的利用了原状土，搅拌时无振动、无噪音、无污染，可有效提升地基承载力。为此，本文在全面了解深层搅拌桩作用机理的基础上，结合具体工程案例，对深层搅拌桩在公路软土路基处理中的应用要点和质量控制措施进行了分析与探讨。

关键词：深层搅拌桩;公路软土路基;作用机理

改革开放以来，我国经济迅速腾飞，公路工程建设事业取得了令人瞩目的成绩，建设规模逐年扩大。随之大量公路工程不得不修建于不良地质之上，如软弱地基，为保证公路工程软土地基施工质量，必须根据工程实际情况，采取切实可行的加固措施。作为一种新型地基处理技术，深层搅拌桩因其施工便捷、成本低、加固效果良好等优点在软基加固工程中得到了广泛应用。深层搅拌桩可有效控制软弱地基不均匀沉降，提升地基承载力。经大量实践证明，深层搅拌桩在公路工程软土地基加固中具有良好的应用效果，且得到了公路行业的广泛认可。

1 深层搅拌桩的作用机理

深层搅拌法的固化剂多采用水泥、石灰材料，外加剂以石膏、木质素磺酸钙为主。在软弱土层内插入深层搅拌机，并做均匀搅拌，可促使软土和固化剂发生一系列的反应，从而改善软土性能，起到固化硬结的作用。

土质不同，深层搅拌法的加固机理也有所差异。例如，砂性土，水泥土的固化原理基本等同于建筑上的水泥砂浆原理，其特点为固化时间相对较短，且原理并不复杂。粘性土，当掺加水泥用量有限的情况下，因粘粒表面积较大，且存在一定活性物质，将会减慢硬化速度，因此，相比砂性土，其固化机理更为复杂一些。因此，施工方法不同，固化剂不同，均会影响深层搅拌法的加固机理。随着科学技术的不断进步，作为一种新型加固和防渗技术，深层搅拌桩在公路软基加固工程中得到了广泛应用与推广。

2 工程概况

本工程为某公路施工建设项目，长为14.6km，宽度为26m。该公路的沿线内分布着较为广泛的软土。经过综合的分析考虑，本工程决定采用深层搅拌桩对软土路基进行处理。

3 公路软土路基处理中深层搅拌桩的应用要点

1）施工准备。（1）在正式施工之前，应先对施工场地进行平整和清理工作。将场地内的杂物和障碍物全部清除干净。对于场地低洼处应采用黏土进行回填夯实处理，需要注意的是不得采用杂填土进行回填处理。（2）根据设计图纸的要求进行桩位的测量放样。对于测定出来的桩位应做好标记，并采取保护措施。在施工过程中应定期对桩位进行检查。（3）在施工前，先对搅拌机的基本参数进行确定，其次要根据要求进行水泥浆液参数的配比。

2）钻机就位。当搅拌机械安装完成之后，应将挂钩勾住行走管的两端，开动绞车移动深层搅拌机达到指定桩位处，并进行精确对中。如果地面存在凹凸不平的问题时，应先对地面进行平整处理，或者可以在搅拌机下铺垫枕木，从而确保搅拌机平稳的行走。樁机进行对中施工应确保满足相关的要求。一般情况下，桩位的对中误差应控制在5cm以内，垂直度的偏差则应控制在1%以内。

3）水泥浆液的制作。严格按照水泥浆液的设计配合比进行浆液的拌制。根据设计要求，水泥的掺入量应控制在15%，水灰比应控制在0.5。在进行原材料的添加时，拌和机应保持不间断的搅拌。一般情况下搅拌的时间应控制在3min以上。当水泥浆液充分搅拌均匀之后即可进行送料。如果发生特殊情况需要停止送料时，拌和机仍应保持不间断的搅拌，这样可以有效的避免水泥浆液出现离析的问题。

4）预搅下沉。先要开启搅拌机，接着放下钢丝绳，钢丝绳的下沉速度应控制在0.5m/s。在施工过程中如果遇到硬土层时，由于硬土层相对比较坚硬，容易影响施工搅拌的速度。因此，可以根据情况采取带水钻的钻进的措施。

5）第一次注浆、提升。当预搅拌的深度达到设计深度之后，即可开启灰浆泵，在灰浆泵的作用下，经搅拌均匀的水泥浆注入路基的软土中。这个过程中要一直保持一边搅拌、一遍注浆的状态，主要是防止混凝土在注浆过程中产生凝固，一般情况下，提升的速度应控制在0.5m/min。如果提升至设计桩顶标高处即可结束提升。

6）重复下沉。完成第一次注浆、提升后，紧接着应该进行重复的下沉搅拌作业。以确保水泥浆液充分的分布在土体中。重复下沉的速度应控制在0.5m/min。当下沉至设计桩底标高时，则可停止下沉。在搅拌机的施工过程中，如果出现问题而停止浆液的供应时，应将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m的位置处。

7）重复注浆、提升。重复下沉至原深度时，再次开启灰浆泵，进行第二次的注浆施工。按照第一次注浆的施工操作步骤重复进行注浆施工。

8）清洗。当深层搅拌桩施工完成之后，应及时采用清水对浆液的输送管路进行清理，从而避免浆液凝固而出现堵管的问题。对于钻头上的土体应及时进行清理和常规的检查，一旦出现问题，如损坏等现象时，应该及时的更换。

4 公路软土路基处理中深层搅拌桩的质量控制措施

1）搅拌桩桩位不准。在公路工程软土路基处理的过程中，要想防止出现桩位不准的情况，在施工之前，一定要做好施工控制工作，比如桩位的校准和核对。通常情况下，施工单位的施工人员在完成桩位放置之后，监理人员要对这一桩位进行复核，并且还要对桩位相对轴线位置进行有效的监测，从而在施工过程中，才能避免一些部位出现反复施工的情况。此外，在进行公路工程软土路基施工时，有关人员进行放置轴线相对位置和监测时，一定要做好相应的检查工作，才能有效地避免质量问题的出现，确保工作的顺利开展和实施。

2）钻头下沉搅拌时遇阻。针对打桩机的钻头下沉，进行搅拌时，可能会遇到很大的树根、石头或者一些其他的杂物，这样就会促使搅拌机很长时间的搅拌，但是却没有办法让其下沉，针对这样的现象，在进行施工时，监管人员应该发挥其自身的作用，能够认真负责、严谨的开展工作，对每一道工序都进行检查，及时发现上述问题，能够确保工程的施工质量。此外，倘若钻头在下沉搅拌时，遇到了阻碍，施工人员就要停止施工，并且采用间隔桩位的施工方法开展工作，最后对桩受到阻碍问题进行有效地处理。

3）输浆堵塞。对于公路工程软土路基的处理来说，在进行处理的时候，经常会出现输浆堵塞问题，出现这一问题的原因主要是因为钻头喷灌的位置摆放不正确、浆液的稠度太大等导致的。同时在采用深层搅拌桩技术进行施工时，水灰比要控制在0.5左右，如果水灰比在0.5以下，就非常容易造成输浆堵塞现象的发生，所以要对水灰比进行适当地调整，同时要及时清理干净输浆管道，最后再进行输浆施工。此外，如果在处理的过程中，出现了堵塞，要适当地调整钻头喷灌位置。

5 结束语

综上所述，在我国公路工程建设中，软土路基已经非常普遍，特别是近几年公路建设力度加大，很多公路的规划都处于软土层上，所以，对软基处理技术的研究具有重要意义。随着软基处理技术的成熟，多种处理开始被应用在路基处理中，深层搅拌桩具有众多优势，已经广泛应用于软土路基处理中。深层搅拌桩可以增加土体颗粒之间的连接效果，减少土体的含水率与空隙率，改善土体的力学性能，从而在很大程度上提高地基的承载力，使其满足公路路基的要求。

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