市政道路軟土路基施工質量控制的探討

摘要：本文結合工程實例，對道路工程軟土路基進行了深入研究，提出了深層水泥攪拌樁的軟基處理方法，詳細介紹了深層水泥攪拌施工中的質量問題，影響因素以及控制措施，并且闡述了深層水泥攪拌樁的軟基處理效果。

關鍵詞：市政道路；軟土路基；深層水泥攪拌樁；質量控制措施

道路工程不斷向復雜地帶延伸，經常會遇到軟土等不良地基，然而軟土地基是指強度低，壓縮量較高的軟弱土層，主要分布在濕地等潮濕地區，承載力、固定性較差，嚴重制約著道路工程施工。而深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑，通過深層攪拌機械在地基將軟土或沙等和固化劑強制拌和，使軟基硬結而提高地基強度，該方法非常適用于軟基處理，而且效果顯著。

1.軟土路基的處治目的

特殊地質路基的處理目的為解決路基抗滑穩定和路基沉降問題，通過采用處理措施，提高地基土的強度，增加路基抗滑穩定性，同時加速地基在施工期間的沉降，減小工后沉降。

2.工程概述

本項目四周環路，全長約958 米，道路規劃紅線36 米，設計雙向6 車道，時速50km/h。

該場地巖層自上而下為：人工填土（厚度1.40～4.20m），淤泥質土（層厚2.70～7.80m，平均厚度5.68m），粉質粘土（層厚2.50～6.50m，平均厚度4.58m），粉細砂（層厚2.70～13.90m，厚度變化較大，厚度分布不均勻，平均厚度7.12m），最后是強風化巖（層厚3.80～7.50m，平均厚度5.92m）。

本道路現狀在K0+000～K0+500 段為菜地及耕地，溝渠較多，根據對現狀地質的勘察，本段土質多為淤泥質土，需對此段做特殊路基處理；由于工期較緊，為了保證工程質量，減少工程造價，縮短工程周期，根據 2012 年10 月17 日《道路工程》軟基處理方案研討會會議紀要內容，決定采用深層水泥攪拌樁的軟基處理方法。

2.1 施工參數及范圍

深層水泥攪拌固化材料采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比取0.4～0.5。水泥攪拌樁樁徑50cm，樁距150cm，正三角形布置。采用“兩攪兩噴”方法軟基處理范圍為：機動車道外延60cm，人行道和綠化帶不處理。

2.1.1 試樁

（1）深層攪拌樁施工是藉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。試樁的目的是為了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，以指導下一步水泥攪拌樁的大規模施工。

（2）選擇做6根工藝試驗樁，水泥攪拌樁位于菜地及耕地當中，根據地質勘測報告土層結構分布，選擇在K0+195～K0+205（此施工段為箱涵處理段，單樁平均長度最長），進行試樁打設。

試樁樁號為：5-119～5-121，2-120～2-122，4-124～4-126

單樁承載力試驗樁選擇最大長度攪拌樁16.5m的，水灰比取0.5，按照三種不同的水泥用量配合比（45kg/m，50kg/m，55kg/m）分別以兩組進行。成樁7天后樁頭進行開挖并做單樁承載力試驗，成樁28d后，截掉成樁樁頂至樁頂預計設計標高，從設計樁頂開始，從上至下按直徑d=110mm，高度h=100mm取芯六個試件。①水泥摻量為45kg/m芯樣的抗壓強度平均達到設計的90%；②水泥摻量為50kg/m芯樣的抗壓強度平均達到設計的110%；③水泥摻量為55kg/m芯樣的抗壓強度平均達到設計的140%；④樁身完整性、均勻性良好；選用水泥摻量為50kg/m配合比為施工配合比。

2.2 深層水泥攪拌樁的質量控制

2.2.1 影響攪拌樁施工質量的主要因素

2.2.1.1 現狀調查

本項目深層水泥攪拌樁從K0+020開始到K0+520止，共有6566根，其中K0+020～K0+195段，單樁平均長度為10m，共2345根；K0+205～K0+520段，單樁平均長度為8m，共4221根。根據我司以往的施工經驗，攪拌樁施工受地質情況影響較大，項目部首先對本工程已施工的水泥攪拌樁（按照總樁數的0.5%抽檢，抽33條）進行質量檢查，發現主要存在以下問題

根據以上調查，可知本工程已施工的33根攪拌樁，不合格樁身數達到6根，合格率81.8%。其中樁身強度不合格樁達到3根，占不合格品的50%。因此，樁身強度不合格是本攪拌樁分項工程的主要質量問題。

2.2.1.2 樁身強度不合格的原因分析及處理措施

樁身強度不合格是本攪拌樁分項工程的主要質量問題，對此，經過現場調查、查看工程地質報告、對作業人員進行問卷調查等一系列措施，確定造成樁身強度不合格的主要原因有以下4個：

（1）未制定不同地質情況的速度控制標準。施工過程中沒有按照地質不同調整攪拌上提下攪速度，都是統一按照0.5m/min。

（2）未控制每根樁漿液用量。漿液配置量未按每根樁不同土質深度算出，有時用量過剩，有時不足。

（3）水泥現場臨時存放點無有效保護，運至現場水泥有部分無防水措施，容易受潮。

（4）機械故障或停電的原因出現中間停頓，或是機械帶病作業在控制環節上失去平衡。

2.2.2 對策制定及實施

2.2.2.1 對策制定

針對以上4個主要原因，制定了如下對策：

對策1：做各種地質情況的攪拌試驗，根據試驗數據制定不同地質的速度控制標準。

對策2：按不同地質的水泥用量確定每根樁的漿液用量。

對策3：在每臺樁機攪拌器邊搭設臨時儲存工棚，儲存位置底部用木板墊高。

對策4：在開始施工前，對機械各部進行詳細的檢查，不得使用帶病機械進行作業。

2.2.2.2 對策實施

實施1：制定各種地質的提升速度控制標準。

按本分項工程的主要地質（菜地及耕地）各取一個試驗區域，每種地質按不同攪拌噴漿速度各試打5根攪拌樁，測量記錄每米水泥用量，再抽芯檢驗各種提升速度下的攪拌均勻程度和樁身強度。列出記錄對比表格

實施2：按每根樁的深度和土質控制每根樁漿液用量。

根據已確定的攪拌速度標準和每米水泥用量，按每根樁的地質情況，計算每根樁的水泥用量，并據此控制每根樁的漿液用量。

實施3：水泥現場臨時存放點采取有效的防護措施

在水泥攪拌機附近采用彩條布搭設臨時儲存工棚，填高地面，用木板架高，防止浸水，臨時儲存工棚只供存當天使用水泥，嚴禁過量儲存，隨時用完隨時從倉庫運輸到存儲工棚。

實施4：施工前檢查好機械的情況，確保有后備的電源。

施工前和施工后，安排專人對機械各部進行檢查，排除隱患，確保有后備電源以免影響施工。

2.2.2.3 攪拌樁質量檢驗

經過采取以上措施，攪拌樁施工完成后，對本工程攪拌樁按照比例翻倍進行了抽查，抽查樁數為66根，情況如下由上表可知，實施質量控制措施后，在抽查的66根攪拌樁中，不合格數僅為4條，攪拌樁的施工合格率為93.9%，大大提高了攪拌樁施工合格率。

2.3 處理效果檢測

經過深層水泥攪拌樁施工后，進行了單樁豎向抗壓載荷試驗，試驗數據表明單樁承載力符合設計及規范要求，通過工后沉降觀測，采用深層水泥攪拌樁處理的軟土地基沉降量很小，其效果優于其他處理方法。

2.4 結論

采用深層水泥攪拌樁加固軟土路基的方案對該道路工程的軟土路基處理是可行的，并且該方法能有效的加固軟土路基，減少工程工后沉降，并能提高軟土層的承載力。另外，該方法簡單可行，經濟環保。

3 結語

綜上所述，軟土路基的難點在于軟土的承載力、固定性較差，通過水泥攪拌樁這種軟基處理方法，可以有效的加固軟土路基，減少工程工后沉降，并能提高軟土層的承載力。但是在運用水泥攪拌樁的時候要根據不同的地質條件和施工條件進行處理，做到因地制宜，保證工程質量。

參考文獻

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