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摘要：在市政工程施工过程中，经常会遇到软土地基，为了保证施工质量需要对软土地基进行处理，在处理过程中，为了保证处理效果以及经济效益，需要对地基处理技术进行优化，本文以实际工程为例，对软土地基处理技术优化措施进行了分析和探讨，提出了水泥搅拌桩地基处理技术的优化措施，该优化方法不仅思路非常的明晰，而且具有较强的实用性，操作也非常的方便，保证了软土地基的处理质量，具有一定的借鉴参考价值。
关键词：市政工程；软土地基；处理技术；优化策略
在软土地基处理过程中，水泥搅拌桩是一种常用的的地基加固措施。主要是将水泥作为固化剂，利用专用的设备将水泥和地基土进行强行拌合后形成具有较高强度和水稳型的水泥土，然后制成墙体、桩体等，使桩体和原有地基共同作用后提升地基的承载力。利用水泥搅拌桩地基处理技术，可以使软土地基的变形特性得到改善，提高地基承载力，达到施工要求[1]。该技术适用于处理粉土、淤泥质土、淤泥、粘性土、素填土、饱和黄土、松散砂土等地基,应用范围广。本文以市政工程为例，对水泥搅拌软基处理技术的优化策略进行分析探讨。
1 工程概况
某市政公路工程总长度为36.2km，设计为双向四车道高速公路，设计路面的宽度为22.5m,路基的宽度为27m，设计车辆行驶速度为60km/h。公路施工过程中经过的路段地貌主要有洼地、平地、河堤、渠堤、渠道等路段，地表沉积物主要为亚粘土和粘土，河床和国道穿过地区主要有粉细沙，物质组成主要为粉砂和粉砂质粘土等细粒物质。根据本工程的实际情况，设计采用水泥搅拌复合桩对软土地基进行处理。本文重点对软土地基处理技术的优化措施进行探讨。
2 水泥搅拌复合桩地基的特点
2.1 水泥搅拌桩复合地基的优点
水泥搅拌桩地基加固技术是将原地基软土和固化剂就地搅拌混合，将搅拌土挤入承载力低的地基侧。在对软基进行加固处理的过程中，对原有建筑影响不大，可以根据软土地基的具体情况选择配方和固化剂，具有较高的灵活性，施工过程中无噪音、无污染、无振动，适用于市区软基加固，可以根据施工需要设计成格栅状、壁状、柱状、块状等进行加固，具有良好的地基加固效果。
2.2 水泥搅拌桩加固深度以及适用土质
水泥搅拌桩适合用来对淤泥质土、淤泥以及地基承载力小于粉土和粘性土的土层进行加固处理，不仅可以用来进行软土地基的加固，而且可以用来进行地下室基坑挡土止水帷幕施工。在地下室基坑挡土止水帷幕、道路软基处理、软土区建筑等项目施工中都得到了广泛的应用，经济效益显著。
2.3 水泥搅拌复合桩软基处理技术优化思路
在使用水泥搅拌桩对软土区进行处理时，通常需要先对桩径、桩间距和桩长进行确定，然后对工后沉降进行计算，如果工后沉降低于规范允许值或者无法达到设计要求，需要对桩间距和桩长进行调整，直到计算工后沉降达到要求为止。在进行优化时，要在对实用性和计算精度进行综合考虑的基础上，在保证加固效果的前提下使材料最省或造价最低即为最优造价。根据水泥搅拌桩处理软土地基的基本步骤不难发现，对水泥搅拌桩软基处理技术进行优化时，关键是要通过沉降计算将面积置换率和设计桩长求出来。
实际操作时，可以根据沉降控制情况将不同置换率下桩长的最佳长度确定出来，进而得到水泥用量和置换率之间的关系，并以此为前提将水泥的使用量作为判断标准，得出施工限制范围内使用水泥量最小的桩长就为最优桩长，得到的置换率即为最优置换率，然后根据最优置换率对桩间距和桩径进行确定[2]。
3 水泥搅拌桩复合地基具体处理措施
3.1 设计条件
根据本市政工程设计资料，分三次进行荷载的施加，以填土高度形式施加荷载，设置预压期为0，根据总沉降量对沉降进行控制，设计安全系数为1.0。具体沉降控制标准如下：涵洞、通道≤200mm，普通路段施工后沉降要≤300mm,主线桥头≤100m，沉降经验系数为1.0。将压缩层计算深度附加应力等于或者小于自重应力0.15倍为限，以软土层厚度作为计算厚度。根据本工程的具体情况，设计填土重度为20kN/m3，填土的高度为3.5m,坡度为1.5，处理宽度为45m,桩身压缩模量为90MPa,将软土地基看作均质地基，设计软土有效重度为8kN/m3,设计软土的压缩模量为3Mpa。
3.2 优化步骤
在对桩基的最佳长度进行确定时，需要在某一置换率下对最佳桩长进行确定。一般使用两分法逐步将某一置换率下可以达到沉降条件的对应桩体长度确定出来。例如，当置换率m=0.2时，可以按照表1求取桩长最佳值，然后根据求取最佳桩长的方法将各置换率下的最佳桩长确定出来。
3.4 确定最优桩间距和桩径
经过分析后，本工程最佳置换率m=0.247,根据最优置换率可以计算出桩间距和桩径之间的关系式：
本工程施工过程汇总，设计桩长为13m,取桩径d=0.50，根据上述公式计算出桩间距L=1.0m,和设计方案相同。
4 结论
综上所述，在进行市政工程软土地基处理施工时，为了保证施工质量，提高施工经济效益，需要对施工技术进行优化设计。本文以实际工程为例，水泥搅拌桩处理软土路基的施工优化方法进行了探讨。由于当前水泥土搅拌发在软土路基处理方面优化方法并不确定。在设计施工方案时，主要是根据施工经验进行设计的。由于设计缺乏合理性，造成了资源浪费或者因设计不合理引发安全事故。本文将单位处理面积水泥的使用量作为优化目标，对置换率和沉降计算中桩长之间的关系进行了分析，然后提出了水泥搅拌桩软土地基沉降控制优化方法，该优化设计不仅思路非常的明确，而且操作非常便利，具有非常强的实用性。
参考文献
[1]田洪水,肖俊华,赵淑慧,等.黄河三角洲软土的特征及地基处理方法[J].山东建筑工程学院学报,2003,1(4):24-27.
[2]侯树刚,陈静.软土的工程特性研究及地基处理一以连云港地区为例[J].岩土工程界,2003,6(10):35-36.
论文作者:周施
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/12
标签：水泥论文; 地基论文; 土地论文; 技术论文; 间距论文; 固化剂论文; 最优论文; 《基层建设》2017年第18期论文;