水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基的應(yīng)用分析

周克專

(長(zhǎng)安大學(xué)，陜西 西安 710000)

?

水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基的應(yīng)用分析

周克專

(長(zhǎng)安大學(xué)，陜西 西安 710000)

摘要：本文針對(duì)水泥土攪拌法對(duì)斜坡軟弱土地基進(jìn)行加固的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：斜坡軟弱土地基具體的構(gòu)造所具有的不均勻性對(duì)于路堤基底方面的壓力分布以及樁土荷載分擔(dān)等有關(guān)力學(xué)響應(yīng)有著非常明顯的影響，而且隨下坡一側(cè)有關(guān)軟弱土層厚度方面的增加會(huì)出現(xiàn)一定卸載效應(yīng)以及樁土之間實(shí)際壓力調(diào)整加劇的有關(guān)現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞：水泥土攪拌法；斜坡軟弱土地基；應(yīng)用分析

基于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定快速發(fā)展。高速鐵路相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相較于原有鐵路來說已經(jīng)有了很大的提高，有關(guān)地基工后沉降方面的要求也更加的嚴(yán)格。在我國(guó)，山地以及丘陵占據(jù)了很大一部分國(guó)土面積，對(duì)于高速鐵路來說，其無法避免的需要沿著丘陵山地而行，因此，對(duì)于斜坡軟弱土地基方面的填筑路堤是必須要妥善解決的問題。

1水泥攪拌技術(shù)概述

對(duì)于水泥土攪拌法來說，其是美國(guó)經(jīng)過第二次世界大戰(zhàn)過后第一次研制成功的，叫做就地?cái)嚢铇?。我?guó)由80年代開始對(duì)于軟土地基進(jìn)行加固處理方面的應(yīng)用，得到了非常好的效果。水泥土攪拌法在加固軟土地基方面是一種全新的方法。它是憑借水泥(或者是石灰)等有關(guān)材料當(dāng)做固化劑，利用特制的相關(guān)攪拌機(jī)械，對(duì)地基深處相關(guān)的軟土以及固化劑(漿液或者是粉體)進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，從固化劑以及軟土間所出現(xiàn)的一系列有關(guān)物理—化學(xué)方面的反映，讓軟土硬結(jié)成有著水穩(wěn)定性、整體性以及一定強(qiáng)度的有關(guān)水泥加固土，和天然地基之間形成一種復(fù)合地基，提升地基強(qiáng)度并且增大變形模量，進(jìn)而能夠共同承擔(dān)相關(guān)構(gòu)筑物實(shí)際的荷載。

2水泥攪拌法在加固斜坡軟弱土地基中的應(yīng)用

2.1水泥攪拌法在加固斜坡軟弱土地基應(yīng)用中存在的問題

對(duì)于水泥土攪拌樁方面的加固機(jī)理和具體的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析之后，總結(jié)出幾個(gè)主要問題：①水泥土攪拌樁有關(guān)樁體水泥實(shí)際的滲入量不能達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。因?yàn)橥翂毫Α姖{壓力以及孔隙水壓力之間的相互作用，導(dǎo)致水泥漿會(huì)沿著鉆桿上行，然后冒出地面，產(chǎn)生冒漿，從而對(duì)水泥土攪拌樁相關(guān)樁體當(dāng)中的實(shí)際水泥滲入量產(chǎn)生影響。②水泥漿沿樁體方面的垂直分布不夠均勻。因?yàn)榭紫端畨毫σ约巴翂毫δ軌蜓貥扼w發(fā)生垂直變化，并且孔隙水壓力、土壓力以及噴漿壓力之間會(huì)產(chǎn)生相互作用，導(dǎo)致水泥漿沿鉆桿逐漸上行，進(jìn)而冒出地面，所以水泥土攪拌樁通常樁體上部水泥實(shí)際的含量較高，而越往下實(shí)際的水泥含量就會(huì)越少。③攪拌不夠均勻，有很多工程實(shí)例證明，大部分施工只能對(duì)總體的水泥用量以及平均摻入量進(jìn)行控制，無法定量控制有關(guān)單位長(zhǎng)度方面的水泥摻量。并且也有很多水泥土樁有關(guān)取芯試驗(yàn)方面的結(jié)果也表明：實(shí)際的水泥參入比在沿樁身深度方面的分布不均勻，其中存在薄弱面。

2.2水泥攪拌法加固斜坡軟弱土地基的應(yīng)用新技術(shù)

針對(duì)以上問題，在對(duì)水泥土攪拌樁方面的加固機(jī)理，以及影響水泥土在深層攪拌樁方面的具體成樁質(zhì)量與樁身質(zhì)量因素等進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上，通過長(zhǎng)期的探索，已經(jīng)成功研制出兩種水泥土攪拌樁和其相關(guān)的施工工藝，也就是釘形有關(guān)水泥土攪拌樁以及雙向有關(guān)水泥土攪拌樁。

釘形水泥土有關(guān)雙向攪拌樁指的就是，通過對(duì)水泥土攪拌樁方面的復(fù)合地基應(yīng)力有關(guān)傳遞規(guī)律以及土拱效應(yīng)規(guī)律進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對(duì)原有的設(shè)備做出改進(jìn)，應(yīng)用同心雙軸鉆桿，并在內(nèi)鉆桿方面設(shè)置相關(guān)的正向旋轉(zhuǎn)葉片之后設(shè)置噴漿口，對(duì)于外鉆桿方面安裝相關(guān)的反向旋轉(zhuǎn)葉片，利用外桿上葉片方面的反向旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)中存在的壓漿作用以及正反向有關(guān)旋轉(zhuǎn)葉片一起進(jìn)行攪拌水泥土的相關(guān)作用，防止水泥漿上冒，將水泥漿控制到相關(guān)的兩組葉片中間，確保水泥漿在樁體當(dāng)中攪拌均勻以及均勻分布，保證成樁質(zhì)量；把攪拌葉片一起設(shè)置成相關(guān)的可伸縮葉片，從而方便水泥土攪拌樁方面的上、下不同截面有關(guān)樁身。

圖1　釘形水泥土雙向攪拌樁施工工藝

釘形水泥土有關(guān)雙向攪拌樁具體的施工工藝見圖1，實(shí)際的操作步驟如下：①平整施工將相關(guān)場(chǎng)地壓實(shí)，進(jìn)行定位、放線；②攪拌機(jī)定位：利用起重機(jī)懸吊相關(guān)的攪拌機(jī)到對(duì)應(yīng)的樁位，并且將其對(duì)中；③切土下沉：?jiǎn)?dòng)相關(guān)的攪拌機(jī)，讓攪拌機(jī)順著導(dǎo)向架向下進(jìn)行切土，并且開啟送漿泵朝著土體噴水泥漿，利用兩組葉片同時(shí)進(jìn)行正、反向攪拌土體以及旋轉(zhuǎn)切割，相關(guān)的攪拌機(jī)持續(xù)進(jìn)行下沉，直到最后擴(kuò)大頭設(shè)計(jì)有關(guān)深度；④收縮葉片：合理改變內(nèi)、外鉆桿實(shí)際的旋轉(zhuǎn)方向，把相關(guān)的攪拌葉片收縮至直徑500mm；進(jìn)行切土下沉，兩組有關(guān)葉片同時(shí)正、反進(jìn)行攪拌土體以及旋轉(zhuǎn)切割，相關(guān)的攪拌機(jī)持續(xù)進(jìn)行噴漿、下沉，最終到設(shè)計(jì)深度，對(duì)于樁端應(yīng)該就地持續(xù)進(jìn)行噴漿攪拌超過10秒；⑤提升攪拌：關(guān)閉相關(guān)送漿泵、使攪拌機(jī)提升，利用兩組葉片同時(shí)進(jìn)行正反向旋轉(zhuǎn)具體攪拌水泥土到擴(kuò)大頭底面；⑥伸展葉片：合理改變內(nèi)外鉆桿具體的旋轉(zhuǎn)方向，把相關(guān)的攪拌葉片伸展至直徑1000mm；在噴漿并提升攪拌到地表或者是設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高之上50cm后，應(yīng)該關(guān)閉送漿泵。然后將相關(guān)的鉆頭提出地表，仔細(xì)觀察葉片是否已經(jīng)打開，比如兩個(gè)以上葉片沒有打開，就應(yīng)該進(jìn)行人工打開，然后擴(kuò)大頭部位再進(jìn)行一次下沉以及提升攪拌。

結(jié)束語：總而言之，水泥土攪拌法非常適合應(yīng)用在軟弱土地基方面的處理，實(shí)踐證明這是一種非常優(yōu)良的方法。其為我們今后對(duì)于軟弱土地基方面的工程建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)，并提供了有效的經(jīng)驗(yàn)，值得大力推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅強(qiáng),胡勇剛,張良,楊堯.水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基的土工離心模型試驗(yàn)研究[J].中國(guó)鐵道科學(xué),2012,(04);118.

[2]胡勇剛,羅強(qiáng),張良,黃晶,陳亞美.基于離心模型試驗(yàn)的水泥土攪拌法加固斜坡軟弱土地基變形特性分析[J].巖土力學(xué),2013，(07);163.

中圖分類號(hào):TU 443

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-1602(2016)04-0016-01

作者簡(jiǎn)介：周克專(1991-)，男，漢族，廣西，研究生，長(zhǎng)安大學(xué)，巖土工程。