斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩空搅工艺分析

李 俊

(成都建工集团有限公司，四川 成都 610031)

0 引 言

在斜坡软土地基中，由于地基土质孔隙率大，水泥土搅拌桩很难成桩，对水泥土搅拌桩空搅工艺提出了更高的要求[1]。基于此，本文提出斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩空搅工艺分析，致力于提高水泥土搅拌桩空搅喷浆速度。

1 斜坡软土地基力学指标

本次斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩空搅工艺分析中，假设选取的斜坡结构上的软土地基区域为M，根据该地区历史勘查资料中各项数据的结果，将M区域按照土质上的差异，划分为四个不同类型，从上到下分别为：硬塑与软塑状粉质黏土层结构；黄色软土层结构；软塑状红色黏土层结构以及灰色软黏土层结构，四个涂层结构之间并不是完全分离的，在每两层涂层结构中间存在着上下混合的小部分区域。其斜坡软土地基力学指标具体参数见表1。

表1 斜坡软土地基力学指标

结合表1所示，为本次施工地区斜坡软土地基力学指标，由此可见，斜坡软土地基渗透系数极高，水泥土搅拌桩空搅成桩难度高。在此基础上，设计斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩空搅工艺，致力于实现水泥土搅拌桩快速成桩。针对斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩空搅工艺具体设计内容，如下文所述。

2 斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩空搅工艺

2.1 增加水泥土搅拌桩空搅次数

为提高斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩成桩速率，必须重新设定水泥土搅拌桩空搅次数[2]。针对斜坡软土地基渗透系数高以及天然密度低的特点，必须在原有空搅工艺的基础上，增加水泥土搅拌桩空搅次数。以此作为水泥土搅拌桩空搅工艺中的第一步，处理斜坡软土地基。此过程的示意图，如图1所示。

图1 增加水泥土搅拌桩空搅次数示意图

结合图1所示，通过增加水泥土搅拌桩空搅次数的方式，使水泥土与软土之间搅拌均匀，避免出现孔隙的现象，确保斜坡软土地基的土层强度能够达到高度统一，为下文控制水泥土搅拌桩空搅注浆压力奠定良好的基础。

2.2 控制水泥土搅拌桩空搅注浆压力

在充分搅拌后，完成对水泥土的混合，并在此基础上，对搅拌过程中注浆的压力大小进行控制。在水泥土搅拌的过程中，还应当适当加快喷浆的速度大小，并以空搅和旋转搅拌相结合的方式，根据水泥土搅拌桩的状态需要，对注浆的压力进行动态控制。确保制备后的水泥土材料满足后续施工的各项需求，避免出现二次水泥土材料制备的问题产生，避免水泥土搅拌桩空搅注浆压力过大或过小造成的空搅失效。在此基础上，执行水泥土搅拌桩空搅工艺中的第二步喷射水泥浆[3]。喷射水泥浆示意图，如图2所示。

图2 喷射水泥浆示意图

结合图2所示，通过控制水泥土搅拌桩空搅注浆压力，能够使水泥土与软土充分接触，加快水泥土搅拌桩空搅喷浆速度，进而实现喷射水泥浆。为保证斜坡软土地基处理质量，必须将水泥浆喷射压力控制在规定范围内，保证水泥土搅拌桩空搅的速率能够与之匹配，通常情况下，结合《水泥土搅拌桩空搅标准》，将水泥浆喷射压力控制在0.3～0.5 MPa即可。

2.3 完成水泥土搅拌桩空搅工艺设计

在斜坡软土地基处理中，喷射水泥浆后，通过不断调整水泥土搅拌桩空搅注浆压力与水泥浆喷射速率，进而在两者之间找到一个平衡点，使斜坡软土地基的物理状态能够与水泥土保持高度一致，获取更好的水泥土搅拌桩成桩效果。本次工艺设计中，选用φ850@600三轴水泥土搅拌桩止水，起到加固斜坡软土地基的作用。通过上述设计的空搅工艺，处理斜坡软土地基，能够在保证水泥土搅拌桩成桩速率的同时，保证水泥土搅拌桩成桩质量。

3 实例分析

3.1 实验准备

构建实例分析，本次选用某斜坡软土地基作为实验区域，该区域原状软土为灰色黏土，其物理力学指标见表2。

表2 斜坡软土地基力学指标

结合表2所示，在明确斜坡软土地基力学指标的基础上，处理斜坡软土地基，首先使用本文设计工艺进行水泥土搅拌桩空搅，通过Hadoop-1.0.3稳定版记录其空搅喷浆速度，记为实验组；再使用传统工艺进行水泥土搅拌桩空搅，同样通过Hadoop-1.0.3稳定版记录其空搅喷浆速度，记为对照组。由此可见，本次实例分析选取对比指标为空搅喷浆速度，工艺的空搅喷浆速度越高，证明其水泥土搅拌桩空搅成桩速率越快，以此判断水泥土搅拌桩空搅工艺性能。设定实验次数为10次，并记录实验结果。

3.2 实验结果分析

整理实验结果见表3。

表3 实验结果对比表

通过表3可知，本文设计的工艺空搅喷浆速度明显高于对照组，对于斜坡软土地基的处理能力更强，更具实际应用价值，有必要在水泥土搅拌桩空搅方面加大使用力度，提高斜坡软土地基硬度。

4 结束语

通过斜坡软土地基处理中水泥土搅拌桩空搅工艺分析，能够取得一定的研究成果，解决传统水泥土搅拌桩空搅中存在的问题。通过实例分析证明，设计的水泥土搅拌桩空搅工艺是具有现实意义的，能够在现实中取得良好的斜坡软土地基处理效果，并以此为依据指导斜坡软土地基处理工作朝着更好的方向发展。在后期的发展中，应加大本文设计工艺在水泥土搅拌桩空搅中的应用力度。在日后的研究中还需要进一步对水泥土搅拌桩空搅工艺的优化设计提出深入研究，为提高斜坡软土地基处理的综合性能提供参考。本文主要存在不足在于没有针对本文设计工艺，在斜坡软土地基处理中的注意事项加以仔细说明，在后续的研究中可以予以不足，进一步完善水泥土搅拌桩空搅工艺方面的相关研究，真正意义上做到高效斜坡软土地基处理。