摘要：文章以某河道护岸工程为例，分析其边坡不稳定情况并确定采用水泥搅拌桩施工技术进行处理，在对水泥搅拌桩的工程地质勘察要求以及其加固原理进行分析之后，介绍此工程中所应用的喷浆水泥搅拌桩施工技术，以及在此河道护岸边坡稳定处理工程中的应用过程和效果。
关键词：水泥搅拌桩；河道护岸；边坡稳定处理
1工程概况
以某河道护岸工程为例，其在河道护岸施工过程中具有最不稳定的特点，对其河道断面进行分析可知，其墙顶高程为2.2m，基础底板顶高程为0.7m，基础外侧进行护脚平台的设置，此平台的宽度在4m以上，而且通过1:5的边坡与设计河底高程-1.5m进行连接。然后在后侧进行斜坡绿化带的布置，并需要填高到4.3m的高度。由此可知此河道断面的竖向落差为5.8m，由于具有较大的竖向落差，而且挡墙以下为淤泥质土层，其水平抗剪强度和内摩擦角比较校，不满足规范要求。因此就需要通过水泥搅拌桩的施工方法来对软土地基进行加固，通过施工之后形成复合地基来提高此范围内的抗剪强度和内摩擦角数值，实现边坡整体稳定安全系数的提高。
2水泥搅拌桩对工程地质勘察的要求
在采用此方法进行施工中，除了要满足常规的工程地质勘察要求之外，还要满足以下勘察要求：一是要对护岸基础土层的厚度和物质组成进行勘察，重点要勘察大块物质的大小以及数量。二是对土的含水率进行勘察，这主要是由于土的含水率降低会导致内摩擦角以及水平抗剪牵固的增加。三是对有机质含量进行勘察。这主要是有机质含量过高也会导致内摩擦角和水平抗剪强度的增加。四是对水质进行勘察。重点是分析地下水的酸碱度以及硫酸盐的含量，实现对水泥侵蚀性影响的判断。五是对塑性指数进行勘察。这主要是由于在地基土的塑性指数超过25时会增加水泥和地基土搅拌均匀的难度。
3水泥搅拌桩加固原理
此施工技术对边坡稳定处理的加固原理就是，在利用水泥搅拌桩对土层进行加固时，其中掺入了比较少的水泥，确保在有一定活性的土体围绕下来进行水泥的水解反应和水化反应。而且由于水泥搅拌桩土体的硬化速度比较慢且过程比较复杂，而且表现处内摩擦角和水平抗剪强度的增长速度比混凝土更慢的特点。在整个加固的过程中会经过水泥的水解和水化反应、土体颗粒与水泥水化物发生作用以及碳化作用等三个过程。
4水泥搅拌桩施工技术
喷浆水泥搅拌桩施工方法属于深层搅拌施工技术的一种，所采用的固化剂为水泥浆液，在河道护岸边坡稳定处理中比较常用。在应用此施工技术进行施工时，首先需要使用起重机或塔架来对搅拌机进行悬吊并放入制定的桩位中，也就是进行定位和对中工作。然后就是在深层搅拌机的冷却水循环正常之后对搅拌桩电机启动并对起重机的钢丝绳进行反送，确保在对电流监测表进行观察和对下沉速度进行控制的同时，使搅拌机沿着导向架进行搅拌切土下沉。在上述下沉过程中，达到一定的下沉深度之后就需要按照之前设计的配合比来进行水泥浆的配制，并将配制好的水泥浆导入集料斗中。之后在搅拌机下沉到设计深度之后就对灰浆泵开启并将水泥浆压入地基中。在上述施工中需要在旋转的同时进行喷浆作业，还要按照规定速度来进行搅拌机的提升。重复上述动作，在提升到设计加固深度的顶面高程位置时，确保集料斗中的水泥浆正好排空。然后对集料斗以及全部管路进行清洗，将搅拌机移动到下个桩位来重复上述动作。如图4.1所示。
图4.1 喷浆水泥搅拌桩施工顺序图
5水泥搅拌桩在河道护岸边坡稳定处理中的应用效果分析
在本河道护岸工程中经过对场地地质条件进行勘察并确保其符合喷浆水泥搅拌施工技术要求之后，确定采用此技术来进行处理。按照其水泥土抗剪切强度，使用直接快剪和三轴不排水剪切试验来对水泥土进行测定。经过测定之后的此地区的沉积淤泥经过上述处理轴形成的水泥土，无侧限抗压强度为100kPa，7d水泥土强度为标准强度的30%，经过28d的养护，强度达到标准强度，进行取芯检测。在对复合土体强度进行计算之后，按照本场地地质勘察资料来对土体指标进行选用，确定水泥掺入量为20%，而且在上述处理中，水泥土抗剪强度采用抗压强度的20%，为200kPa，内摩擦角为20°。水泥搅拌桩桩间距为1.5m，搅拌桩面积置换率为16.7%，在淤泥层内进行加固，加固之后对复合土体强度指标进行试验测定。
经过测定得出，如果满足水泥土无侧限抗压强度在上述0.61~3MPa的范围之内时，会使得其粘聚力比天然图高10~20倍，且内摩擦角增加1倍左右。在此工程中详细计算不同的处理位置、不同处理范围以及不同处理深度之后，得出最为经济的处理方式就是水泥搅拌桩在河道挡墙底侧位置宽9.1m 范围，处理深度为16m，桩间距为1.5m， 河道整体稳定能满足规范要求。地基基础经过水泥搅拌桩处理后整体抗滑稳定计算结果见图5.1。
图5.1 水泥搅拌桩处理后非常运行工况整体稳定图
6结语
在某河道护岸工程中对其软土地基地质条件进行分析之后符合喷浆水泥搅拌桩的施工技术要求，针对此地区实际情况来采取具体的水泥搅拌桩施工技术对其进行边坡稳定处理之后，表现处良好的处理效果，值得在同类施工中推广使用。
参考文献：
[1] 朱艳薇. 水泥土搅拌桩在河道边坡稳定中的应用[J]. 工程建设, 2017(5).
[2] 王义兴. 水泥土搅拌桩在河道边坡加固中的应用[J]. 湖南水利水电, 2018(3).
论文作者:潘启雄,柯喜珍
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/10
标签：水泥论文; 河道论文; 护岸论文; 强度论文; 稳定论文; 施工技术论文; 搅拌机论文; 《防护工程》2019年第1期论文;