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摘要：随着改革开放步伐的不断加快，社会经济的高速发展，人们对于水利工程的需求也越来越多，全国掀起了水利工程建设热潮。而我国由于地域辽阔，地质情况复杂，很多地区都有复杂的软土地基。本文针对水利工程中软土地基双向水泥搅拌桩的技术处理进行分析。
关键词：水利工程；软土地基；双向水泥搅拌桩
引言
为了保证工程质量，就要求在软土地基上修建水利工程时先要进行软基处理。双向搅拌桩作为软基处理的一种有效处理方式，具有很强的承载力和稳定性，也得到了广泛的应用。
一、软土地基在水利工程施工中的价值
在水利工程施工中，软土地基的处理技术非常重要，由于软土地基有着特殊的物理性质，稍微处理不当，就会致使水利工程开裂和路面凹凸不平的情况，在运行中就会出现程度不同的安全问题。软土地基如果处理不得当，地基就不够稳定，构造物的结构也会出现不同程度的沉降现象，水利工程就会不稳定。
以前的水利工程施工中，由于对水利等级的要求不是很高，水利的施工项目也比较少，软土地基的处理也就相对较少。然而社会经济的快速发展，各种行业也在快速发展，人们对水利工程的需求也在逐渐上升，软土地基的处理也就逐渐多起来，软土地基的处理技术就显得非常重要。由于软土地基本身的危害性较大，如果处理不当，就会影响整个水利工程的质量。
二、双向水泥搅拌桩在水利工程中的成桩原理
（一）水泥的水解和水化反应
普通硅酸盐水泥包含着水硬性胶结材料为主的基础物质，就是所谓的、、、等。由于它们的性质不同，组成的水泥矿物也有所不同。当采用水泥和水拌合成水泥泥浆时，或者采用水泥泥粉直接与饱和软土进行搅拌，水泥颗粒表面的矿物质就会迅速与水产生水解和水化反应，进而生产一系列水化物，这些水化物会迅速溶解于水。水泥表面的颗粒物就会逐渐由内向外暴露出来，与水继续发生反应，生成的水化物也会继续溶解于水，指导溶液达到饱和，就会形成凝胶颗粒悬浮物，随着与周围空气发生反应进而凝结硬化。
（二）水泥水化物与粘土颗粒离子交换和团粒化作用
由于土体属于多相散粒体，当与水进行结合时，就会呈现出胶体的特征。当二氧化硅遇水时，就会形成硅酸胶体微粒，通过化学反应，在土体颗粒的表面就会形成比较大的土团颗粒。
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三、双向水泥搅拌桩的施工方案
（一）施工前的准备
（1）搅拌桩施工现场应当事先进行场地平整，清楚桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼处应当及时回填粘土，不能回填杂土。
（2）水泥搅拌桩应当采用质量合格，等级强度为32.5普通硅酸盐袋装水泥，方便计量。在使用之前，施工单位应当对于水泥的出厂合格证书进行检验，出具质量检验报告单。在自检合格之后按照严格的设计要求进行配合比例设计，水泥泥浆比重测定等，然后在将水泥的样品送至驻地办公室进行检验，将配合比送至驻地办公室进行验证。
（3）水泥搅拌桩施工机械应当配备电脑记录仪、打印设备以及水泥泥浆比重测定仪器等，方便以后的了解和控制水泥泥浆的用量，便于喷浆均匀的记录。监理工程师应当每天收集电脑记录，
（4）水泥搅拌桩施工机械设备必须具有良好的稳定性能，所有的钻机在开钻之前应当由监理工程师和项目经理部组织检查，验收合格之后，根据设计水泥用量和桩的深度，计算每根桩的水泥用量，配备水泥泥浆量，确定每根桩的的水泥泥浆用量。
（5）根据计算确定的数据，进行工艺性试钻五根以上之后，确定好桩位，成桩垂直度，进钻提钻速度和桩长，进钻提钻阻力情况，以及保证每根桩的水泥用量、泥浆用量、喷浆均匀性等，提供工艺性试钻报告，选择合理的技术措施，审核通过之后，方可开工。
（二）施工工艺
（1）工艺流程
双向水泥搅拌桩施工工艺流程图
（2）桩位放样：根据桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差要求小于设计要求。依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。
（3）进钻：启动钻机钻至设计深度，在钻进过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过搅拌叶片喷嘴喷入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌和。在搅拌过程中，记录人员应当记录读数变化情况，重复搅拌和提升，等待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成，桩机移至下一桩位。
四、双向水泥搅拌桩的施工控制要点
在桩机运转之前首先需要精确调试之后，对桩机以及输料管道的畅通情况也要进行检查。还要对双向搅拌桩机在实际工程中的运行情况进行精确的计算，计算桩机是否能够达到设计桩底的高度要求。在平常的施工过程中，由于经常会出现水位的上涨或者下跌，施工地面也会随着水位的上涨或者下跌，在原地的基础之上填高达水位以上的标高，在引进桩机的过程中就会容易被忽略掉，进而导致在第一根试桩时，桩机无法下钻到设计桩底的标高。
其次就是要对于水泥的质量、用量以及搅拌过程都要严格控制。在施工开始之前，要在设计桩顶高出半米左右的地方，将高出的部分挖去。搅拌桩的垂直高度不能大于百分之一的偏差，桩位布置偏差不能超过二十厘米，设计值不能超过百分之四。浆液不能发生沉淀，搅拌过程必须连续，要促使浆液完全到达桩基底端。
最后在桩机加固时，桩与桩的搭接时间不能超过二十四小时，搅拌机的喷浆速度和次数也必须符合实际的施工工艺，深度误差不能超过半米，记录时间的误差不能超过五秒。
结语
综上所述，水泥搅拌桩是软土地基处理的一种有效形式，是利用水泥作为固化剂的主剂，搅拌桩机将水泥浆喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列的物理化学反应，使软土固结，进而提升基础强度，提高软土地基的承载力。
参考文献：
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[4]欧阳痕.水利工程中软土地基双向水泥搅拌桩的技术处理[J].南方农机，2017，（2）：94. DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2017.02.080.
论文作者:吴明辉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/10
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