水泥攪拌樁在處理地基液化土中的應(yīng)用探討

俞廷山

（湖北工業(yè)大學(xué),武漢 430068）

水泥攪拌樁在處理地基液化土中的應(yīng)用探討

俞廷山

（湖北工業(yè)大學(xué),武漢 430068）

砂土液化如果不采取相應(yīng)的處理措施可能會產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，解決砂土液化問題的基本思路就是加固軟土地基，水泥攪拌樁是比較常用的一種方法，在實際應(yīng)用過程中應(yīng)該注意水泥攪拌樁是介于剛性的預(yù)制灌注樁和柔性的碎石(砂)樁之間的一種半剛性樁，在使用前應(yīng)盡可能通過試驗確定加固設(shè)計參數(shù)。另外對于施工有問題的樁應(yīng)進(jìn)行單樁載荷試驗，檢驗復(fù)合地基承載力，并檢驗、校準(zhǔn)設(shè)計參數(shù)，為今后設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)。

水泥攪拌樁；地基液化土；軟土地基

砂土液化主要是指飽含水分的細(xì)沙在外界作用力條件下由固體狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)的過程。砂土液化可能會產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，例如使地基出現(xiàn)塌陷，嚴(yán)重的甚至?xí)沟厣辖ㄖ锍霈F(xiàn)傾斜和開裂，產(chǎn)生重大安全隱患，因此合理解決砂土液化問題具有重要的意義。

解決砂土液化問題的基本思路就是加固軟土地基，水泥攪拌樁是比較常用的一種方法，它是以水泥作為固化劑，通過一系列的攪拌和灌注等施工過程，使軟土地基與水泥漿相互結(jié)合形成高抗壓性、整體性的樁體，從而達(dá)到提高地基穩(wěn)定性的目的。

1 選用水泥攪拌樁應(yīng)注意的問題

一是對于含水分過高的地基來說，應(yīng)該利用水泥干粉來制備半剛性能的水泥土樁，利用水泥的水化作用能夠最大限度降低地基土自由水成分，而且在水泥攪拌樁之間的泥土具有一定的固結(jié)作用，這也在一定程度上提高了水泥樁本身的，強(qiáng)度，增強(qiáng)了地基的承載能力。

二是對于水分含量相對較低的地基來說，可以選擇水泥漿材料來防止水泥的水化作用過慢，影響水泥樁自身的強(qiáng)度和地基本身的承載能力。

三是隨著水泥攪拌樁應(yīng)用的日益廣泛，在利用水泥攪拌樁處理液化地基時應(yīng)該更加慎重，應(yīng)該針對當(dāng)?shù)氐鼗膶嶋H條件來決定是否可推廣應(yīng)用，就目前對地基的檢測方法來說，標(biāo)貫實驗的檢測方法主要是評價復(fù)合地基的液化等級，但是水泥攪拌樁之間的泥土在處理前后幾乎沒有太大的變化，水泥攪拌樁之間進(jìn)行標(biāo)貫實驗的結(jié)果與處理前也不會有太大的差異，由此可以推斷出，利用當(dāng)前的標(biāo)貫試驗方法來檢測，液化指數(shù)不會有明顯的下降，僅僅通過實驗結(jié)果來看，其消除的效果并不明顯，但如果加入具有明顯吸水膨脹性的石灰粉，就會大大降低水泥攪拌樁之間泥土的含水量，采用標(biāo)貫實驗的方法進(jìn)行檢測時，獲得的檢測數(shù)據(jù)也能滿足建筑的要求，因此可以有效地消除地基的液化現(xiàn)象。

2 在水泥攪拌樁設(shè)計應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

在水泥攪拌樁實際施工過程中，一般會受到工期的限制，因此很難實現(xiàn)攪拌樁按照預(yù)先設(shè)置好的加固土配比進(jìn)行施工，因此一般都在施工的同時直接進(jìn)行單樁豎向承載力的估算，但在估算的過程中需要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》GBJ7—91說明進(jìn)行。

水泥攪拌樁方法對軟土地基進(jìn)行加固的施工質(zhì)量控制方法一般采用現(xiàn)場實驗的方法，施工質(zhì)量控制內(nèi)容主要包括以下四點(diǎn)，第一是水泥攪拌樁的軟土預(yù)攪是否會被完全切碎，第二是在制備水泥攪拌漿時，水泥漿不得出現(xiàn)離析現(xiàn)象，三是水泥攪拌漿的凝固過程要保證凝固強(qiáng)度的均勻性，必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)的施工條件而進(jìn)行，四十必須要保證水泥裝攪拌樁的垂直程度。

在工地上的實際施工過程中，由于受到施工周期和經(jīng)費(fèi)等因素的影響，采用的復(fù)合地基荷載試驗經(jīng)常用其他的檢驗方法來替代，但無論從理論意義還是從實際操作方面，水泥攪拌樁是介于預(yù)制灌注樁和柔性的碎石(砂)樁之間的一種半剛性樁，它達(dá)不到剛性樁的強(qiáng)度水平，也不會像柔性樁那樣對水泥莊周邊的土壤發(fā)揮擠密的作用，而是在水泥樁和周圍土之間形成的復(fù)合地基，通過與周圍土基的摩擦作用共同承載地基上的負(fù)荷，因此地基軟涂層的含水量性質(zhì)和壓縮性等實際土的實際情況對于復(fù)合地基的性質(zhì)都會產(chǎn)生不同的影響，因此，在完成水泥樁后必須進(jìn)行水泥樁與樁土之間的負(fù)載實驗，這樣才能真正的反映出水泥樁承受負(fù)載的能力。

3 水泥攪拌樁質(zhì)量檢測的問題

水泥攪拌樁質(zhì)量檢測中最重要的一項就是要進(jìn)行攪拌樁強(qiáng)度的測定，具體方法是隨機(jī)抽取總水泥攪拌樁的15%進(jìn)行最小應(yīng)變量實驗，根據(jù)相關(guān)資料的規(guī)定，水泥攪拌樁對小應(yīng)變量實驗的實驗結(jié)果應(yīng)該隨著水泥強(qiáng)度的增長而明顯增強(qiáng)，而且一般在齡期超過28天后仍有明顯增加。

使用水泥攪拌樁對軟土地基進(jìn)行加固的施工技術(shù)到目前為止僅有十年的發(fā)展歷史，無論是在施工設(shè)計方法方面還是在施工工藝上都有一定的缺陷，甚至有的加固理論還處于半經(jīng)驗狀態(tài)，因此，我們在應(yīng)用軟土地基及水泥攪拌樁進(jìn)行加固施工時，應(yīng)該從多個方面對施工涉及到的水泥土樁進(jìn)行室內(nèi)外的實際承載實驗，保證建筑質(zhì)量。

4 結(jié)論

通過水泥攪拌樁施工技術(shù)對軟土地基進(jìn)行加固是一種比較有效的方法，但是在應(yīng)用水泥攪拌樁前必須要通過實際的實驗對加固的參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，尤其是要找到最佳的水泥樁長度和水泥摻入比例，才能在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低施工成本，同時充分發(fā)揮水泥攪拌樁的優(yōu)勢。

在制備水泥攪拌樁在攪拌過程中，應(yīng)該隨時檢查施工記錄，對不合格的施工記錄產(chǎn)生制造的水泥攪拌樁應(yīng)該予以銷毀，并及時采取補(bǔ)妝措施，或者增加鄰樁，另外在施工完成后一周時間內(nèi)，可采集土樣，觀察水泥攪拌樁的均勻程度和，樁身的強(qiáng)度，對于地形復(fù)雜的施工場所，要進(jìn)行單樁的負(fù)載實驗，確保水泥攪拌樁的負(fù)載能力。

[1]孫發(fā)平.水泥攪拌樁加固軟黏土地基模型試驗和有限元分析[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2012(04):86-90.DOI:10.3969/j.issn.2095-0373.2012.04.019.

[2]張建文,劉剛,李安洪等.高速鐵路非飽和土地基處理技 術(shù) [J].鐵 道 標(biāo) 準(zhǔn) 設(shè) 計 ,2011(02):27-31.DOI:10.3969/ j.issn.1004-2954.2011.02.008.

[3]宋月紅.水泥攪拌樁在礦區(qū)地基加固處理中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2011(11):119-121.

俞廷山（1964—），男，山東滕州人，碩士。