市政道路软土路基水泥搅拌桩的设计与施工

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 市政道路软土路基水泥搅拌桩的设 计与施工 摘要：软土地基指主要由淤泥、 淤泥质土、冲填土、杂质土或其他高压 缩性土层构成的地基，也称软弱地基。 软土的抗剪强度低、压缩性高、透水性 低、触变性、流变性以及不均匀性。道 路工程的软土地基加固处理常用的方法 有：机械碾压及强夯法、换土垫层法、 排水固结法、振冲挤密法、置换及及拌 入、加筋土。本文主要针对市政道路软 土地基的特点，探讨采用水泥搅拌桩加 固处理的设计与施工。 中国论文网 /2/view-12910859.htm 关键词：市政道路；水泥搅拌桩； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 路基加固；软土路基；设计施工 一、市政道路工程地质条件的特 点 （一）市政道路是一条带线状的 建筑物，沿线路基工程的地质条件变化 大，穿越路段的沟塘、河道、暗浜等不 同的地貌条件复杂多变，针对不同路段 的地质条件正确选用不同的处理方案不 同，既能缩短工期，又能节约投资。 （二）苏州地处长江三角洲，沿 线大部分地区为河相、海相冲积平原， 地表约 30 米以下为第四代沉积层，地 势平坦，软土分布广泛，地质情况复杂， 软土层的厚度变化大，软土地基的稳定 和变形是路基工程的突出问题。 （三）为准确了解软土层的工程 特性，应通过地质勘察了解各主要土层 的分布及各土层的物理力学特性，通常 采用钻孔原位测试和原状取土孔的试验 手段，旨在科学有效得出相关检测数据。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 二、道路路基中软土地基加固的 两个因素 （一）强度和稳定性：当地基的 承载力不足以支撑路基及路面自重、车 辆行驶荷载时，地基会发生局部或整体 剪切破坏，有可能导致道路地基不稳， 存在坍塌的可能。 （二）压缩及不均匀沉降：当地 基以上的路基及路面自重荷载作用下产 生过大的变形时，会影响道路的的正常 使用，特别是超过道路路基所能容许的 不均匀沉降时，道路可能发生开裂破坏， 沉降量较大时，不均匀沉降往往也很大。 （三）在市政道路的设计中需要 考虑使用寿命期内的车流量、车载量以 及有可能导致道路稳定和变形的影响， 防止市政道路在使用寿命期内，出现道 路及沿线构筑物产生过大或差异沉降、 位移、倾斜、开裂和失稳等严重的道路 损坏事故。依据设计路段的地基地质勘 探资料进行强度和稳定性、压缩及不均 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 匀沉降的验算。 三、水泥搅拌桩设计 水泥搅拌桩是利用水泥等作固化 剂,通过特制的深层搅拌机械在地基深部 就地将水泥和软土强制拌和，水泥和软 土之间产生的一系列物理化学反应，使 软土硬结成具有整体性、水稳定性和一 定强度的水泥加固土，从而提高地基的 强度和增大它的变形模量，水泥土与天 然地基形成复合地基,共同承担竖向荷载。 水泥搅拌桩的优点主要有:(1)工 程造价较低,工期比较短,基本上不存在 挤土效应,对周围地基的扰动小;(2)土体 经加固后重力基本不变,其下卧层不会产 生较大附加沉降; (3)施工无振动,无噪音, 无泥浆废水等污染,无土方外运。 苏州吴中经济开发区出口加工区 纬二路道路，穿越原河塘段路基，根据 地质资料反映，河塘段路基存在着较厚 的亚粘土质，因考虑道路施工期较短、 施工期天气因素、路基素填土较高短期 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 难以压实等实际情况，经建设单位、工 程管理单位及设计单位协商，在素填土 填筑后采用水泥土搅拌桩加固填土地基。 为了确保今后的道路平坦与不受到软土 的侵蚀，水泥土搅拌桩的直径为 50cm，桩中心距为 150 厘米，采用“ 梅 花形”布孔方式，桩底进入亚粘土层 50cm，水泥土搅拌桩固化剂采用 P0.325 级水泥，水灰比为：0.450.55，水泥掺 入量为 14%（50Kg/m） ，面积置换率为 14.5%，复合地基承载力 110Kpa 。 四、水泥搅拌桩施工过程的控制 （一）施工现场的前期准备 1、根据工程施工现场修建施工 便道以满足施工机械、原材料的进场， 同时配备柴油发电机保证施工电力的正 常供应。根据实际工程量配备 4 台水泥 搅拌桩机，对每台进场桩机进行调试， 每台桩机配备能检测和记录水泥掺入量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 装置和搅拌深度的自动记录仪（电脑打 印设备） 。 2、组织原材料进场并现场取样 送检报验，根据设计图纸对有代表性的 路段分别将土样、水泥分 45kg/m、50 kg/m、55kg/m 三个掺入量送实验室进 行试验配比，最终采用 50 kg/m 的水泥 用量。 3、场地平整至设计标高后对道 路中心桩、边桩水准点标桩进行测量放 线，依据设计桩位图用钢卷尺丈量桩距， 竹片标出桩位，现场放样后形成书面文 件报监理审批核验。 4、为更好直观地控制桩长，在 桩机桩架上每米用反光漆（夜间施工时 比较醒目）进行标定，质量监督、检查 人员能据此对桩长、钻进深度进行控制， 检查钻头横向搅拌刀片长度确保桩孔直 径 50cm。同时在井架垂直方向设置垂 球以控制桩架钻杆的垂直度。 5、根据设计文件、地质勘探资 料、实验室配比报告选取有代表性的区 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 段，在监理、业主代表的参与下进行试 桩，试桩数量 5 根，试桩后编制试桩成 果报告并总结试桩经验，确定施工技术 参数、用以指导施工和评价桩基质量。 （二）施工过程的质量控制 1、对施工桩基进行编号，制成 标牌悬挂于钻机明显处，并将该桩机施 工段的水泥搅拌桩长、桩径、喷灰量、 现场负责人等内容进行标识。 2、检查桩基的运行情况，确保 成桩后桩位的误差值控制在 50mm 以内， 桩机就位后对钻杆的垂直度进行控制， 在桩机调平时用铅垂吊线方法检查钻杆 垂直度，确保钻杆的垂直度误差值控制 在 1.5%以内。 3、根据设计文件、审批试桩报 告的技术参数进行施工，采用“四搅二 喷”施工工艺，严格控制钻孔深度、喷 浆时间及停浆时间，确保水泥搅拌桩桩 长。为保证地基的加固效果，必须选择 合理的钻机速度、提升速度、喷浆速度。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 4、首先搅拌时的钻头的钻进进 速度用低档控制在 0.7m/mim，尽量将 土体搅碎、均匀，依据桩机钻进的深度、 桩机电机的工作电流值确定钻进深度达 到设计持力层 50cm 后开始喷浆，并在 桩底部停留 30 秒钟进行磨桩端，然后 边喷浆边提升钻杆，速度控制在 0.7m/mim，当达到桩顶设计标高时进行 行磨桩 30 秒钟，然后进行复搅喷浆钻 进，速度控制在 0.7m/mim，达到桩端 后停喷搅拌提升至桩顶，然后边搅拌边 提升出地面。在配制浆液时，严格控制 水灰，可适当掺入外加剂。 5、定时检查成桩直径及搅拌均 匀程度，对使用的钻头直径磨损量不得 大于 1 厘米。现场施工人员认真填写施 工原始记录，收集和整理好电脑记录仪 打印的施工记录，在喷浆成桩过程中遇 有停电、机械故障等其他原因，中断停 止喷浆时，应及时记录中断的时间和桩 位深度，在 3 小时内采取补喷处理措施， 并将补喷过程填报于施工记录内，深度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 记录误差不得大于 50mm，时间记录误 差不得大于 5s，第二次喷浆接桩，其补 喷重叠长度不得小于 0.5 米。如现场出 现搅拌深度不到位的情况，可适当增加 配重，每增加 300kg，可下钻 0.3m- 0.5m。 （三）施工后的质量评定与检测 1、水泥搅拌桩施工完成后，根 据施工记录对搅拌桩的单桩喷灰量、成 桩长度、复搅时间进行复核和评定，并 将搅拌桩的土样、水泥原材料的各项质 量检测证明及试验报告整理归档。 2、成桩 3 天后选取有代表性的 搅拌桩，用人工将桩头挖出（长度约 60cm）,检查桩头的完整性和水泥土的 搅拌均匀状况，同时用经纬仪、钢尺丈 量检查桩位中心的误差值应小于 100mm 。 3、成桩 28 天后，根据桩位图按 总数的 1%请质监、监理随机钻芯取样 进行检测，检查桩身 完整性、桩土的搅拌均匀程度、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 桩身的长度，并拍摄芯样照片送试验室 进行强度试验，钻孔后用水泥砂浆及时 封闭孔洞。 4、成桩 3 个月，根据施工记录 及以上对桩头、桩径、喷灰搅拌均匀情 况、钻芯情况、桩长、桩芯强度检测结 果等对单桩的质量进行评定，对不合格 的桩应根据具需要采取补桩或加强邻桩 质量等措施，根据单桩评定结论对所有 桩基进行综合评定，确保地基的加固质 量。 五、水泥搅拌桩加固后的经济效 果评评价 在整个施工完成之后，通过承建 方与施工方双方进行检测，在水泥土搅 拌桩的工程质量检测中，利用轻型触探， 钻芯取样做无侧限抗压强度试验等方法 对桩体的强度指标进行检测，通过测试 数据反映，桩体质量全部合格。在施工 期内对路基顶面灰土、二灰碎石、沥青 砼根据检测要求分层进行弯沉检测，弯 沉值单位 1/1