关键词：混凝土搅拌桩；软土地基处理；应用研究
1、混凝土搅拌桩法机理
1.1 软土地基的土层特点
软土地基多数是指主要由粘土和粉土等松软土和有机土组成、土层中因为含有一定的有机矿物质导致土层比较软弱、承载力较差的地基类型，这类地基类型大多出现在滨海区域、江河湖泊区域和沼泽区域，但是在建筑基础工程不断深入发展的背景下，越来越多软土地基的土地被开发利用起来，其土层基本特点为。第一，含水量高，比较湿润，固结时间长；第二，多为松软土，抗压强度低，压缩性高；第三，地下水位高，土层结构分布复杂，透水性差。
1.2 混凝土搅拌桩法强度的影响因素
影响混凝土搅拌桩的强度的影响因素主要有四点。在实际施工中需要着重重视这四点，才能保证施工的顺利进展，并保证软土地基拥有较为不错的地基强度。
（1）混凝土的性质。混凝土在软土地基中充当硬化剂的作用，因此混凝土的性质也决定着地基处理的质量，主要与水泥的种类和型号、参入量和外加剂种类有关。混凝土搅拌桩的硬度随着水泥的掺入量增大而增大，根据试验显示，在0~90d的范围内，水泥的利用效率更高。在粉土室内加固试验结果中显示，水泥参入比不断增大，混凝土的无无侧限抗压强度会出现准惰性区，换言之并不是水泥的参入比越高越好，会存在经济效益降低的问题。一般情况下，水泥强度提升一级，混凝土强度增大幅度大约在50%~90%，在同样强度的情况下，水泥等级强度提高以及，可以降低2%~3%的参入比。
（2）土体的性质。根据施工地点的不同，施工地的土体性质存在一定的差异，含水量、有机质量和土体的化学性质都会影响混凝土搅拌桩的硬度。在一定程度上，土体性质也会影响到后面两个因素。
（3）搅拌条件。混凝土的搅拌时间、使用的搅拌工具和搅拌程度对混凝土搅拌桩的强度产生影响。
（4）养护条件，一般情况下养护有寒是循环和冻融循环，养护过程中，养护的温度、时间和养护时地基的湿度均会对最后的工程效果产生影响。
1.3 混凝土搅拌桩在软土地基处理的优势
（1）加固效果好，采用此方法可以有效提升软土地基的强度，根据施工方式的不同可以达到100KPa到200KPa之间，能有效改善软土地基的地基性质不稳定、较容易产生地基沉降的问题。
（2）工期时间短，适合赶工期的工程和长条工程，一般经过半个月到一个月的养护，就可以正常投入上部荷载。
（3）施工速度快，以某建设面积为200亩的施工场地为例，混凝土搅拌桩采用大约10台搅拌机、22000根搅拌桩，就可以在3个月的时间内完工。
（4）受天气的影响较小。混凝土搅拌桩对天气的限制不高，在梅雨季节或者小河流域、湖边等地均可正常施工，在南方尤其适合。
2、混凝土搅拌桩法加固施工原则
2.1 混凝土搅拌桩的处理要求
利用混凝土搅拌桩加固后，处理地基需要满足《建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202—2018）》，并按照《混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204）》进行混凝土质量检验，使用混凝土搅拌桩加固以后，需要检验复合地基的承载力，检测混凝土无侧限抗压强度影响，取值一般在0.3~4.0MPa之间。施工过程中，成桩7天可采用轻便能探法检验桩体质量。用轻便触探器所带勺钻，在桩体中心钻孔取样，观察颜色是否一致，检查小型土搅拌均匀程度、根据轻便触探击数与水泥土强度的关系，检查桩体强度能否达到设计要求，轻便能探法的深度一般不大于4m。成桩完成，对竖向承载的水泥土在90天后、横向承载的水泥土在28天后，用钻芯取样的方法检查桩体完整性，搅拌均匀程度，桩体强度、桩体垂直度。钻芯取样频率为1%～1.5%。
2.2 混凝土搅拌桩在软土地基处理中的加固原理
因为软土地基的自然特点，其并不能直接作为建筑物地基使用，需要进行一定的人工加固处理，形成复合地基，比较典型的做法就是混凝土搅拌桩法，这种地基处理方法的主要原理是，利用水泥和人工固化剂在软土地基中强制搅拌，从而发生化学反应，在软土固化后再用于建筑物修建使用。
3、混凝土搅拌桩在软土地基处理中的应用实例
3.1 工程实例分析
本文选取广西某流域堤防地基处理工程为例分析。该场地主要是第四系冲、洪积粘土层、粉质黏土②2、②3层组成，场区地下水埋深0~13.7米，地下水水位与大气降雨补给密切相关，丰水期基岩裂缝隙水的稳定水位较枯水期高约3~5米。
3.2 工程施工方案确定
根据场区的具体情况分析， 场区中软塑粘土层厚度较大，地基系软土地基，结合工程周边情况分析，决定使用混凝土搅拌桩处理此处的地基。
3.3地基处理基本要求和设计参数
3.3.1 基本要求
地基处理的一般原则是改善地基的透水性和滞水性，并且提升地基的承载力，减少沉降，让原地基均匀稳定，具体的要求可以参照表1。
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3.3.2 设计参数
设计桩长需要穿透较软弱的粘土层，并且深入粉质黏土层6~10米。综合考虑地基承载力要求、投资等问题，综合确定技术参数，根据工程实际情况设计桩径为0.5米、桩长6~8米、梅花形桩间距1.5米、排距1.5米。并确定水泥掺量为60kg/m，置换率为10.6%。
在设计参数的时候，如果遇到泥炭土含量和有机质土含量较高，可以适当增加水泥的掺量，在回填土边界设计过渡区。如果桩的长度较长，需要适当增加桩径和桩身强度。
3.4 施工要求
设计深层搅拌机机头的提升速度为0.6m/min，具体的施工流程见图1。施工中采取复搅公益，一般采取“一次喷浆、两次搅拌”，必要时采取“两次喷浆、三次搅拌”，并且适当增加水泥的掺量。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
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图1 混凝土搅拌桩在软土地基处理的施工流程
4、混凝土搅拌桩在软土地基处理施工过程中的注意事项
4.1 必要的监控和质量检测工作需落实
在施工建设过程中，需要对施工人员进行有效掌控，对工程质量进行全面的检测，保证人员工作到位，施工后续的维护和管理工作及时有效。对施工人员的操作进行严格管理，在每天施工开始之前，对水泥搅拌桩的管道进行全面清理，避免出现管道堵塞影响施工正常开展的情况发生，另外，还要严格控制混凝土搅拌桩桩体的垂直度，并且检验桩体部件的有效距离。在做好检验以后再开展施工，确保各工作构件保持在最佳的工作状态。
4.2 提升施工的信息化程度
针对部分施工环节，逐渐开始智能化尝试，以质量检测环节为例，一般都是人工检测，但是机械检测检测结果更准确，在实际操作过程中需要积极引进机械检测技术，在精密的检测仪器和触探试验中检验工程质量是否合格。
4.3 做好应急预案，规避施工风险
加强对施工技术人员的规范和培训，并且做好应急预案管理，做好应急培训，大型工程施工一旦出现事故会造成很大的人员损失和经济损失，因此需要尽可能规避施工风险。比较常见的是，在混凝土搅拌桩施工过程中，出现喷浆量不足的问题，需要通过提升钻杆作业方式加以改善，并进行整桩复搅。如果工程开展过程中出现意外的停电、断水和施工机械故障的问题，及时做出有效的处理措施加以补救。
4.4 加强施工人员的安全培训和技术培训
为了保证施工的有效性，需要不断规范施工技术人员的行为，在施工过程中严格规范员工行为，保证喷浆时间和工作频率在合理的范围内，杜绝随意停止作业中断喷浆。在施工前、施工中都要及时对施工人员进行安全培训和技术培训，保证工程施工的有效开展。
5、结语
总而言之，混凝土搅拌桩技术能大大提升软土地基的承载能力，在此类地基的处理中有非常强的优势，在施工中需要重视混凝土搅拌桩的技术要点，保证工程精准开展有效开展，确保工程质量。
参考文献
[1]钱志创. 深厚软土地基上泡沫混凝土置换路堤全过程沉降变形特性研究[D].华中科技大学,2018.
[2]章琦,王国欣.混凝土搅拌桩在软土地基处理中的应用[J].建设科技,2017(13):130-131.
[3]安运增.公路工程施工中软土地基处理分析[J].住宅与房地产,2015(22):135.
[4]姚建平. 流塑状软土复合地基失效机理及处理方法研究[D].中国铁道科学研究院,2015.
论文作者:潘厚佺
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期
论文发表时间:2020/4/3
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