水泥搅拌桩在高速公路软基处理中方案设计与施工工艺探究.doc

水泥搅拌桩在高速公路软基处理中的方案设计与施工工艺研究 　　摘 要：结合X高速公路工程实际，对水泥搅拌桩应用于高速公路软土路基处理中的处理方案、施工工艺及注意事项等内容进行研究，表明该方案能有效进行高速公路软土路基的处理，处理效果良好有效 关键词：水泥搅拌桩；软基处理；高速公路 1 工程概况 X高速公路位于川、滇、黔三省结合部，路线全长24.494km。地处四川盆地盆周山地区的南西缘山地亚区及四川盆地南低山丘陵区，路线走廊带的地形、地貌单元受地质构造和岩性控制明显。软基主要分布于沿线沟谷、平坝或凹槽地段，地表一般为水田或冬水田，地基承载力一般为0.06～0.12MPa，软弱土层厚度多为2.0～8.0m，局部黏土层厚8～12m。该软弱土具有含水量高，承载力低，抗剪强度小的特性，易引起填方路堤的失稳或产生过大工后沉降 2 水泥搅拌桩软基处理方案设计 水泥搅拌桩的设计长度取决于上部结构在承载力以及变形方面的需求同时搅拌桩需穿透弱土层达到地基承载力高的土层之中。在设置搅拌桩过程中，为确保其抗滑稳定性，桩长需超过危险滑弧以下2米，若为湿法加固，其深度需低于20米，若为干法加固，则需低于15米，其桩径应高于500mm。规范对桥头、涵洞等处的工后沉降要求较一般路段更为严格，并允许有一定的沉降差值。为减少桥头、涵洞等构造物的不均匀沉降，本工程的小型构造物软基处理段均采用水泥搅拌桩处理，本节选取X高速公路西段K21+680～K21+760软土地基涵洞段做为工程实例进行方案设计 按照公路路基设计规范（JTGD30-2004）、公路软土地基路堤设计与施工技术细则（JTG/TD31-02-2013）等作为设计依据，并通过上述层次分析法建立模型进行处理方法优化比选，优化结果表明X高速公路软基处理工程宜选用水泥搅拌桩法处理，采用直径为50cm的水泥搅拌桩进行加固，布置方式为正三角形。在每根桩加固区间距保持在1m，其深度应穿透软土层，伸入砂岩层不得小于0.5m。施工设计图如图1所示 X高速公路软基处理工程采用水泥搅拌桩处理后仍利用理正岩土计算软件建模计算，经计算处理后的地基工后残余沉降量为0.145m，满足规范≤0.200m的要求。滑动稳定安全系数为1.986，也满足规范≥1.200的要求。承载力也满足设计要求的250kPa。因此，X高速公路西段软基处理工程处理方案为采用采用直径为50cm的水泥搅拌桩进行加固，布置方式为正三角形。在每根桩加固区间距保持在1m，其深度应穿透软土层，伸入砂岩层0.5m 3 水泥搅拌桩施工工艺 （1）桩位放样：由专职测量员放线定位，误差控制在1cm以内。（2）机械就位，准确对孔：通过拉动卷扬机使钻机在走管上前后左右移动使桩机到达指定桩位，对中。（3）预搅下沉：开启电机，使起吊钢丝绳放松，让搅拌机沿着导向搅拌下沉，其速度通过观测监测表进行控制，工作电流必须低于额定定值。（4）制备浆液：在深层搅拌机预搅下沉过程中，还需要拌制灰泥比为1：1的水泥泥浆，在压浆之前，将浆液倒入集料斗。水泥掺入比15%时用量274.05kg/m3，水泥用量总计约：126T。（5）喷浆搅拌提升：在搅拌机深度达到设计值时，启动灰浆泵，等灰浆达到喷浆口时，根据设计规定的速度喷浆，同时将搅拌机上升。（6）复搅下沉：同（3）操作。（7）喷浆复搅提升：同（5）操作，深层搅拌机喷浆达到了设计顶面的标高时，需要将灰浆泵关闭，而此时集料中已经无浆液，可将搅拌机升至地面上来。（8）移位：重复以上步骤，进行下一桩的作业 4 施工注意事项 （1）在施工过程种，需确保搅拌机底盘的水平以及导向架的竖直，桩的垂直偏差必须低于1%，桩位偏差必须低于5%，成桩后，其直径与长度必须高于设计值。（2）施工过程中，各个参数必须严格按照设计的桩数、桩位、桩长与试验来确定。桩体搅拌应保证均匀性、连续性，同时要进行复搅。若在机具下沉过程中，有较大阻力，需对提高搅拌机自重，再开启加压装置或者倒入浆液，边拌边进行钻入工作。（3）成桩过程中，若应故障发生停止情况，则需要在恢复供浆时，在断浆面上或下重复搭接0.5m喷浆施工，若故障时间在3个小时以上，则需要将管道拆除，并进行清洗。（4）喷浆量与搅拌的浓度必须通过国家计量部门认证的监测仪器进行测量。（5）在搅拌桩施工完成后28天内，禁止有机械在其上行驶，在28天后，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002J220-2002）要求，对单桩以及复合地基进行载荷试验检测。检测结果为合格后，才能进行下一步的路基施工。（6）经过检测后，若能满足设计条件，则可以填筑加筋碎石垫层。在铺设土工格栅过程种，需要注意必须拉直拉平，同时，幅与幅之间必须对齐。（7）施工前，需要按照图纸核实与改迁路基范围内的管线，对那些未进