清远市公路勘察规划设计院
摘要：结合国道G323线连山县城段改建工程中软基不良地质处理的具体实例，介绍了该项目沿线不良地质处理中应用水泥搅拌桩的设计方案，并对该项目沿线鱼塘、淤泥段地质资料进行分析，同时对水泥搅拌桩施工要点作了简要阐述，为同类软基不良地质处理方案提供参考。
关键词：国道G323线；软基处理；水泥搅拌桩；施工工艺。
引言：随着经济的快速发展，各地对基础交通设施的建设越来越重视，公路新改建工程越来越多，项目实施过程中遇到各种不良软基地质，如淤泥、淤泥质土、素填土、软-可塑粘性土、松散-中密粉细砂、稍密-中密粉土、松散-稍密中粗砂和砾砂、黄土等土层，目前水泥搅拌桩在地基基础加固中得到广泛应用，它是通过特制的深层搅拌机，将软土和水泥（固化剂）强制搅拌，并利用水泥和软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使土体固结，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩，达到地基加固的作用，对改善软基不良地质状况有较好的效果。
1、工程概况
国道G323线连山县城段改建工程，项目起点K608+500位于二广高速公路连山互通出口与原国道G323线相交处（木材检查站附近），路线向西延伸，经石古、丰江、东前、大夫田，终点（K614+066.53），在沙田元珠附近与旧G323线相交，终点桩号为K614+024.97，路线长5.525公里。
项目沿线经过的地形地貌为山前冲洪积平原地貌和低缓丘陵地貌，总体地势起伏不大，经沿线踏勘，特殊性岩土主要为人工填土和软土，未发现其它类型特殊性岩土。沿线局部堆积人工填土，其特性一般具有不均匀性、湿陷性、自重压密性及低强度、高压缩性等，淤泥质土具有高压缩性、低强度、低透水性等特性，还具有触变性、流变性及不均匀性，受外力作用时，易产生侧向滑动、不均匀沉降等破坏变形，具体分布桩号为：K609+590-K609+678、K610+720-K610+865、K611+680-K611+760、K611+800-K611+960、K612+180-K612+192。
2、软基处理方案
针对本项目的特点，淤泥质土K609+590-K609+678、K610+720-K610+865、K611+680-K611+760、K611+800-K611+960、K612+180-K612+192桩号路段均采用水泥搅拌桩加固的处理方式，处理设计图见下图。
软基处理设计图
3、水泥搅拌桩设计及施工要点
3.1 水泥搅拌桩（湿喷）设计
水泥搅拌桩（湿喷）的桩径采用0.5m，桩中心间距1m，桩位平面采取等边矩形布置，采用湿喷工艺。桩身设计无侧限抗压强度为R28=1.2Mpa。
在水泥搅拌桩（湿喷）处理的路段，为分担桩体应力，增加桩体间的横向联系，路堤基底全断面铺设一层50cm厚砂石垫层，并设置一层土工格栅。同时，为避免水泥搅拌桩处理路段与预压处理路段的衔接处产生较大的差异沉降，设置过渡路段。
3.2 材料要求及水泥掺量的确定
（1）材料要求
水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥，所购置的水泥应是国家的免检产品，且在有效期内使用；严禁使用受潮、结块、变质的劣质水泥。对非免检厂生产的水泥，应分批提供有关标号、安定性等试验报告。水灰比一般采用0.4～0.5。为了增加搅拌桩水泥浆液的和易性和稳定性，提高早期强度，并考虑到本段软土的天然含水量较高，在制备水泥浆时需掺加NF系列高效减水剂，掺量由室内配合比试验确定。
（2）水泥掺量的确定
搅拌桩的水泥掺量由室内配合比试验确定。根据土样天然含水量、孔隙比的不同，水泥掺入量应作相应变化，下表数据可供参考。
水泥掺量参考值
3.3 施工工艺（二喷四搅一停）
搅拌机械运至工地后，先安装调试，待转速、空气压力及计量设施正常后，再开始就位。将搅拌头对准设计桩位，启动电机，待搅拌头转速正常后，边旋转切土边下沉，直至达到加固深度。从桩底向上喷浆，同时搅拌提升，直至离地面50cm，再重新边喷浆边搅拌至桩底，至桩底后停止钻进，连续喷浆1分钟，最后搅拌提升至地面。关闭电源，移动设备，重复以上步骤。将地面下未喷水泥的50cm，用水泥土回填，并捣实。
3.4 试桩
搅拌桩施工前，应根据现场实际情况，进行试桩，以取得各种机械参数，确保大面积施工质量，试桩工作要求有以下内容：
（1）掌握满足设计喷浆量（由水泥掺量及水泥浆水灰比换算得出）的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力等（供参考的机械参数：钻进速度v＜1.0m/min；提升速度0.4～0.7m/min；搅拌转数 r=30～50转/min；钻进、复搅、提升时管道压力 0.1～0.2Mpa；喷浆时管道压力 0.25～0.40 Mpa。
（2）掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。
（3）检验室内试验所确定的水泥土配合比是否适用于现场。
（4）检测桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求，即28天龄期的强度不得低于1.2Mpa。
（5）检验单桩允许承载力和允许复合地基（三桩）承载力（28天）能否分别达到300kPa和130kPa。
（6）检验加固剂分布的均匀性和有效加固长度能否符合设计要求。
3.5 施工质量控制
施工时的质量控制应符合以下规定：
（1）固化剂浆液应严格按预定的配比拌制。制备好的浆液不得离析、不得停置过长（时间不超过2h）；浆液倒入时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。
（2）泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有专人记录固化剂、外掺剂用量，并记录泵送浆开始、结束时间。
（3）根据成桩试验确定的技术参数进行施工。操作人员应记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间等有关参数的变化。
（4）供浆必须连续，拌和必须均匀。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使喷浆搅拌机下沉至停浆面以下1.0m，待恢复供浆后再喷浆提升。如因故停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用。
（5）搅拌机提升至地面以下2m时宜用慢速；当喷浆口即将提出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。
（6）搅拌桩施工中若发现喷浆量不足，应在旁边补桩1根，复打的喷浆量仍应不小于设计用量。
（7）搅拌桩施工结束28天并经检验合格后，方可以填筑路基。
3.6 质量检验
成桩七天内，施工单位先开挖自检，观察桩体成型情况及搅拌均匀程度，如实做好记录，检查频率为1%，开挖深度不小于1.5m，如发现凝体不良等情况，应报废补桩。成桩28天后，对不同软土地质条件、不同桩长路段，分别在整桩长度范围内进行钻芯取样，并进行无侧限抗压强度试验，抽检频率为桩数的2%，且每工点不得少于5根。同时进行静载试验，检测检验单桩允许承载力和复合地基（三桩）允许承载力，检测频率为同一路段不少于3组。
4、结束语
国道G323线连山县城段改建工程软基不良地质段应用水泥搅拌桩加固处理方法取得较好的效果，水泥搅拌桩作为路基工程的基础项目，其质量的优劣直接关系到地基加固的成效，进而影响整个路面主体结构的稳定性，因此在施工过程中要控制好每一根桩的质量，达到地基加固的效果。
参考文献：
[1]建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2012）；
[2]彭振斌.地基处理工程设计计算与施工.中国地质大学出版社.
[3]纪南昌.水泥粉喷桩施工质量控制初探[J].北方交通，2009（7）.
论文作者:张丽丽
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/4
标签：水泥论文; 浆液论文; 地基论文; 路段论文; 固化剂论文; 淤泥论文; 国道论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;