深层水泥搅拌桩在淤泥质软土路基处理中的应用

段荣丰

(中国市政工程西南设计研究总院有限公司，广东深圳 518000)

1 工程概况分析

作为深圳特区成立三十周年活动的重要工程之一的航站四路改扩建工程位于深圳市宝安国际机场片区，是区内一条南北走向的城市次干路，是进出机场货运区的主要道路，沿线遍布航空公司、物流公司等用地单位。道路北起机场T2站前中央环岛，南至机场南路菱形立交，道路全长3 320 m，路幅宽40 m，道路设计车速为40 km/h，高等级沥青混凝土路面(一级)，末段长约1 km范围为新建段，原始地貌为滨海漫滩;总体地势较为平整、开阔。

根据地勘资料显示，地层自上而下为:人工填土层、第四系海相沉积层、第四系冲洪积层、第四系残积层，下伏基岩为震旦系云开群花岗片麻岩;需要处理的地层为人工填土层、第四系海相沉积层;场地人工填筑土厚度1.00 m～7.20 m，海相沉积的淤泥层厚度1.20 m ～7.20 m。

深层水泥搅拌桩法是较为普通的一种地基处理方法，在地基处理过程中无振动、无噪声、无污染，施工简单、速度快，质量有保证、检测容易，造价适中。为了满足路基基底承载力要求，本工程采用深层水泥搅拌桩法对基底人工填筑土、淤泥等软弱土进行加固处理组成人工复合地基。

2 深层水泥搅拌桩的设计

2.1 复合地基承载力要求

根据市政道路标准轴载要求核定本工程复合地基承载力标准值要求不小于120 kPa，水泥搅拌桩28 d龄期的无侧限抗压强度不小于 1.0 MPa。

2.2 持力层

采用深层水泥搅拌桩法处理淤泥质软土，形成人工复合地基基础，持力层选在淤泥层的下一层含砂粘土，且桩进入持力层含砂粘土深度不小于2 m。

2.3 布桩形式

采用单桩梅花形布设，即等边三角形，桩间距为1.2 m。

2.4 桩身参数

1)桩径:0.55 m。

2)桩长:10 m左右，施工时根据实际地层情况做适当调整。

3)桩身水泥掺量为20%(质量比)，每延米水泥掺量暂定为70 kg(通过现场试验确定)。

4)选用强度等级为32.5级及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸水泥，水宜采用饮用水，水灰比宜为0.45～0.55(通过现场试验确定)。

5)采用四搅四喷深层水泥搅拌桩施工工艺。

3 施工工艺

3.1 施工程序

1)施工准备:整平场地，清除场地地上、地下一切障碍物，按设计要求，进行测量放线，准备机械设备等。

2)钻机定位:检验、调整钻机，使钻机钻头与设计桩位准备重合，并做好相关技术标准参数、浆量记录准备。

3)准备水泥浆:按设计要求进行配合比试验确定水泥掺量，在搅拌桶内准备水泥浆并搅拌均匀。

4)喷浆搅拌钻进:钻进过程中根据钻进的难易程度适当调整注浆流量，并在钻进过程中做好浆量记录，结合设计桩长，根据实际地质情况保证桩底进入持力层厚度不小于2 m。

5)喷浆搅拌提升:在桩底原地喷浆搅拌30 s后再提升，保证水泥浆用量。

6)复搅:对桩身重新喷浆，上下进行复搅。

7)移位:单桩成桩后，将钻机移至下一施工桩孔进行施工。

3.2 施工注意事项

1)场地平整确保施工过程中不发生设备倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1.0%，钻机桩位对中偏差不大于0.02m。

2)保证水泥质量，水泥使用前应有出厂合格证，并按监理要求进行抽样检验，合格后方可使用。

3)每延米水泥掺量、水灰比配制严格按试桩配比进行。

4)进行上、下双喷浆施工时，严格按照段浆量控制注浆泵的供浆流量，并控制检测浆液的段浆量及总浆量，保证整个整桩过程中边喷水泥浆、边提升连续作业。

5)制桩过程中严格做好施工深度、段浆量、总浆量、施工时间等施工记录。

4 质量检测

1)水泥搅拌桩在成桩7 d后轻型动力触探器钻取桩身水泥土样，观察搅拌均匀程度，判断桩身强度，检查数量不小于总桩数的1.2%。

2)水泥搅拌桩在成桩28 d后，用钻孔取芯的方法检查桩的完整性、桩土搅拌均匀性、桩长，将芯样送实验室做28 d龄期的无侧限抗压强度试验，以测定桩身强度。

3)人工开挖桩头0.5 m，目测检查桩的均匀性，量测成桩直径，检查数量为总桩数。

4)进行复合地基承载力静荷载试验，检验地基承载力，检验数量不小于总桩数的0.2%。

5 结语

本工程采用深层水泥搅拌桩加固淤泥质软土路基效果显著，复合地基承载力强度明显提高，保证了工程质量、工期要求，经济效益可行。