夯實水泥土樁復合地基在公路建設中的應用探析

【摘 要】該文介紹了夯實水泥土樁復合地基在公路系統中的成功應用，通過夯實水泥土樁與水泥土攪拌樁兩個方案的比較，達到了地基加固的預期效果，且工效高投資少，為同類工程提供了一些有益經驗，可供同行參考。夯實水泥土樁與水泥土攪拌樁相比，施工質量容易控制。在施工過程中夯實水泥土樁能夠通過簡易方法檢查質量并及時加以更改，而且成孔時能夠對土層一目了然，彌補了勘察階段的不足，對及時發現土層的異常變化是很有利的。顯而易見，夯實水泥土樁施工質量相對容易控制，含水量、配合比、夯擊能等可操作性強，施工質量控制更為簡便。

【關鍵詞】夯實水泥土樁；水泥土攪拌樁；復合地基；土的側向擠密作用 壓縮模量；最終沉降量

Compacted soil-cement pile composite foundation in highway construction applications Analysis

Yang Zhi

(Haiyuan County Transportation Authority Haiyuan Ningxia 755200)

【Abstract】This paper describes the compacted soil-cement pile composite foundation in the highway system in the successful application of compacted soil-cement pile through the soil-cement mixing pile with two programs compared to the expected effect of reinforcing the foundation， and high efficiency investment， for the same project provided some useful experience for the peer reference. Compacted soil-cement pile and soil cement mixing pile compared to the quality of construction is easy to control. During the construction process through compacted soil-cement pile easy way to check the quality and timely to change， and on the soil into the hole to clear， to make up for the survey phase of the lack of timely detection of abnormal changes in soil is very beneficial. Obviously， the quality of compacted soil-cement pile construction is relatively easy to control， moisture content， mix， tamping to other operable， construction quality control easier.

【Key words】Compacted soil-cement piles;Soil-cement;Composite foundation;Soil compaction effect of lateral compression modulus;Final settlement

某公路段原地基加固設計方案為水泥土攪拌樁，根據地質勘察報告和現場實際情況，經過認真分析、計算，對夯實水泥土樁和水泥土攪拌樁方案進行了比較，采用夯實水泥土樁方案進行地基處理。夯實水泥土樁適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基，其所使用的材料可就地取材、施工簡便易行、經濟合理且能達到較高的地基承載力。更為經濟合理?，F從夯實水泥土樁與水泥土攪拌樁的區別進行說明。

1. 夯實水泥土樁與水泥土攪拌樁的區別

1.1 夯實水泥土樁是將水泥和土料在地面充分拌合，拌合的均勻程度遠遠高于孔內攪拌水泥土。所以相同水泥摻量夯實水土的強度要遠遠高于水泥土攪拌樁的強度。

1.2 夯實水泥土樁的成樁是將地面拌合均勻的水泥土混合料分層回填孔內并強力夯實，夯實最佳含水量為土料最佳含水量Wop±1～2%，此時，夯實水泥土有最大強度，樁體強度與天然地基強度相比有一個很大增量，這一增量既有水泥的膠結強度，又有水泥土密度增加產生的密實強度。而水泥土攪拌樁較天然地基密度增加甚微，其強度增量主要取決于水泥的膠結硬凝作用。

1.3 土的側向擠密作用。

夯實水泥土樁在夯錘的動力密實作用下，沿樁孔周圍土體被擠密加固，承載力得到提高；水泥土攪拌樁無法做到這一點。

由于夯實水泥土樁復合地基樁體強度高、樁間土被擠密，所以夯實水泥土樁復合地基的壓縮模量要大于水泥攪拌樁復合地基的壓縮模量。

設計依據（見表1）。

2. 設計方案參數對比與分析

水泥土樁的單樁承載力特征值為96KN，水泥土配合比1：7，每延米水泥用量20Kg；水泥攪拌樁水泥的摻入量為15%，每延米水泥用量56Kg，通過對水泥土攪拌樁與夯實水泥土樁主要的參數進行對比與分析，分別從復合地基最終沉降量、工程造價、質量控制與施工管理、施工進度等主要方面進行了對比與分析，得出以下結論。

由下表（表2）對水泥土攪拌樁與夯實水泥土樁兩個設計方案的對比參數中可以看出：

2.1 復合地基最終沉降量：經過兩個方案的計算比較，處理后復合地基承載力相同的條件下，夯實水泥土樁處理后的復合地基最終沉降量：160.63mm，小于原水泥攪拌樁處理方案的最終沉降量：250.04mm，方案更趨于優化。

2.2 工程造價：

夯實水泥土樁較水泥土攪拌樁的設備成本低，水泥用量少，水電費較少，因此單延米施工費用大大降低，能夠節省大量資金，降低工程造價。通過對3～8標段的兩種方案進行比較，可以看出，采用夯實水泥土樁復合地基總造價約791.6萬元，采用水泥攪拌樁復合地基總造價約991.2萬元，節約資金兩百萬元。

2.3 質量控制與施工管理：

本工程中首次采用EDTA絡合滴定法測定水泥的摻入量，原理是用過量的氯化鋇使溶液中的SO4 2-非完成沉淀，再用EDTA標準溶液滴定過量的Ba 2+，計算出SO4 2-含量，進而計算出水泥的滲入量。非常有效的控制了偷工減料問題。不定期、不定時的抽樣測定，該方法科學合理且行之有效。

水泥土攪拌樁施工是用攪拌頭將水泥漿和軟土強制拌和，攪拌次數越多，拌和越均勻，水泥土的強度也超高。但是攪拌次數越多，施工時間也越長，工效也越低。要尋求最佳的攪拌次數、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復攪深度等參數，施工質量不容易控制。

夯實水泥土樁與水泥土攪拌樁相比，施工質量容易控制。在施工過程中夯實水泥土樁能夠通過簡易方法檢查質量并及時加以更改，而且成孔時能夠對土層一目了然，彌補了勘察階段的不足，對及時發現土層的異常變化是很有利的。顯而易見，夯實水泥土樁施工質量相對容易控制，含水量、配合比、夯擊能等可操作性強，施工質量控制更為簡便。

2.4 施工進度：

夯實水泥土樁較水泥土攪拌樁對水電的需求量較小，而且夯實水泥土樁設備靈活，更易于展開交插作業，流水施工，能夠提高施工進度，縮短工期。根據設備能力，單機作業效率大約為20~30根/天。且養護時間短，兩周后可進行靜載荷試驗，繼續下一步施工，較大幅度的縮短了工期。

3. 結束語

通過對質量、工期、成本等幾方面比較，夯實水泥土樁復合地基設計方案占有一定的優勢，在公路系統地基處理方面也是一種經濟實用的地基處理方法，經檢測處理效果良好。此方法具有經濟高效、工法簡單又能解決實際問題的優點，因此這一方法在公路系統具有廣闊的推廣空間及應用前景，也會獲得很好的經濟效益和社會效益。

［文章編號］1619-2737（2011）11-04-020