斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁空攪工藝分析

李 俊

(成都建工集團(tuán)有限公司，四川 成都 610031)

0 引 言

在斜坡軟土地基中，由于地基土質(zhì)孔隙率大，水泥土攪拌樁很難成樁，對水泥土攪拌樁空攪工藝提出了更高的要求[1]。基于此，本文提出斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁空攪工藝分析，致力于提高水泥土攪拌樁空攪噴漿速度。

1 斜坡軟土地基力學(xué)指標(biāo)

本次斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁空攪工藝分析中，假設(shè)選取的斜坡結(jié)構(gòu)上的軟土地基區(qū)域?yàn)镸，根據(jù)該地區(qū)歷史勘查資料中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的結(jié)果，將M區(qū)域按照土質(zhì)上的差異，劃分為四個不同類型，從上到下分別為：硬塑與軟塑狀粉質(zhì)黏土層結(jié)構(gòu)；黃色軟土層結(jié)構(gòu)；軟塑狀紅色黏土層結(jié)構(gòu)以及灰色軟黏土層結(jié)構(gòu)，四個涂層結(jié)構(gòu)之間并不是完全分離的，在每兩層涂層結(jié)構(gòu)中間存在著上下混合的小部分區(qū)域。其斜坡軟土地基力學(xué)指標(biāo)具體參數(shù)見表1。

表1 斜坡軟土地基力學(xué)指標(biāo)

結(jié)合表1所示，為本次施工地區(qū)斜坡軟土地基力學(xué)指標(biāo)，由此可見，斜坡軟土地基滲透系數(shù)極高，水泥土攪拌樁空攪成樁難度高。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁空攪工藝，致力于實(shí)現(xiàn)水泥土攪拌樁快速成樁。針對斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁空攪工藝具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，如下文所述。

2 斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁空攪工藝

2.1 增加水泥土攪拌樁空攪次數(shù)

為提高斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁成樁速率，必須重新設(shè)定水泥土攪拌樁空攪次數(shù)[2]。針對斜坡軟土地基滲透系數(shù)高以及天然密度低的特點(diǎn)，必須在原有空攪工藝的基礎(chǔ)上，增加水泥土攪拌樁空攪次數(shù)。以此作為水泥土攪拌樁空攪工藝中的第一步，處理斜坡軟土地基。此過程的示意圖，如圖1所示。

圖1 增加水泥土攪拌樁空攪次數(shù)示意圖

結(jié)合圖1所示，通過增加水泥土攪拌樁空攪次數(shù)的方式，使水泥土與軟土之間攪拌均勻，避免出現(xiàn)孔隙的現(xiàn)象，確保斜坡軟土地基的土層強(qiáng)度能夠達(dá)到高度統(tǒng)一，為下文控制水泥土攪拌樁空攪注漿壓力奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 控制水泥土攪拌樁空攪注漿壓力

在充分?jǐn)嚢韬螅瓿蓪λ嗤恋幕旌希⒃诖嘶A(chǔ)上，對攪拌過程中注漿的壓力大小進(jìn)行控制。在水泥土攪拌的過程中，還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加快噴漿的速度大小，并以空攪和旋轉(zhuǎn)攪拌相結(jié)合的方式，根據(jù)水泥土攪拌樁的狀態(tài)需要，對注漿的壓力進(jìn)行動態(tài)控制。確保制備后的水泥土材料滿足后續(xù)施工的各項(xiàng)需求，避免出現(xiàn)二次水泥土材料制備的問題產(chǎn)生，避免水泥土攪拌樁空攪注漿壓力過大或過小造成的空攪失效。在此基礎(chǔ)上，執(zhí)行水泥土攪拌樁空攪工藝中的第二步噴射水泥漿[3]。噴射水泥漿示意圖，如圖2所示。

圖2 噴射水泥漿示意圖

結(jié)合圖2所示，通過控制水泥土攪拌樁空攪注漿壓力，能夠使水泥土與軟土充分接觸，加快水泥土攪拌樁空攪噴漿速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)噴射水泥漿。為保證斜坡軟土地基處理質(zhì)量，必須將水泥漿噴射壓力控制在規(guī)定范圍內(nèi)，保證水泥土攪拌樁空攪的速率能夠與之匹配，通常情況下，結(jié)合《水泥土攪拌樁空攪標(biāo)準(zhǔn)》，將水泥漿噴射壓力控制在0.3～0.5 MPa即可。

2.3 完成水泥土攪拌樁空攪工藝設(shè)計(jì)

在斜坡軟土地基處理中，噴射水泥漿后，通過不斷調(diào)整水泥土攪拌樁空攪注漿壓力與水泥漿噴射速率，進(jìn)而在兩者之間找到一個平衡點(diǎn)，使斜坡軟土地基的物理狀態(tài)能夠與水泥土保持高度一致，獲取更好的水泥土攪拌樁成樁效果。本次工藝設(shè)計(jì)中，選用φ850@600三軸水泥土攪拌樁止水，起到加固斜坡軟土地基的作用。通過上述設(shè)計(jì)的空攪工藝，處理斜坡軟土地基，能夠在保證水泥土攪拌樁成樁速率的同時，保證水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

構(gòu)建實(shí)例分析，本次選用某斜坡軟土地基作為實(shí)驗(yàn)區(qū)域，該區(qū)域原狀軟土為灰色黏土，其物理力學(xué)指標(biāo)見表2。

表2 斜坡軟土地基力學(xué)指標(biāo)

結(jié)合表2所示，在明確斜坡軟土地基力學(xué)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，處理斜坡軟土地基，首先使用本文設(shè)計(jì)工藝進(jìn)行水泥土攪拌樁空攪，通過Hadoop-1.0.3穩(wěn)定版記錄其空攪噴漿速度，記為實(shí)驗(yàn)組；再使用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行水泥土攪拌樁空攪，同樣通過Hadoop-1.0.3穩(wěn)定版記錄其空攪噴漿速度，記為對照組。由此可見，本次實(shí)例分析選取對比指標(biāo)為空攪噴漿速度，工藝的空攪噴漿速度越高，證明其水泥土攪拌樁空攪成樁速率越快，以此判斷水泥土攪拌樁空攪工藝性能。設(shè)定實(shí)驗(yàn)次數(shù)為10次，并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比表

通過表3可知，本文設(shè)計(jì)的工藝空攪噴漿速度明顯高于對照組，對于斜坡軟土地基的處理能力更強(qiáng)，更具實(shí)際應(yīng)用價值，有必要在水泥土攪拌樁空攪方面加大使用力度，提高斜坡軟土地基硬度。

4 結(jié)束語

通過斜坡軟土地基處理中水泥土攪拌樁空攪工藝分析，能夠取得一定的研究成果，解決傳統(tǒng)水泥土攪拌樁空攪中存在的問題。通過實(shí)例分析證明，設(shè)計(jì)的水泥土攪拌樁空攪工藝是具有現(xiàn)實(shí)意義的，能夠在現(xiàn)實(shí)中取得良好的斜坡軟土地基處理效果，并以此為依據(jù)指導(dǎo)斜坡軟土地基處理工作朝著更好的方向發(fā)展。在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大本文設(shè)計(jì)工藝在水泥土攪拌樁空攪中的應(yīng)用力度。在日后的研究中還需要進(jìn)一步對水泥土攪拌樁空攪工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)提出深入研究，為提高斜坡軟土地基處理的綜合性能提供參考。本文主要存在不足在于沒有針對本文設(shè)計(jì)工藝，在斜坡軟土地基處理中的注意事項(xiàng)加以仔細(xì)說明，在后續(xù)的研究中可以予以不足，進(jìn)一步完善水泥土攪拌樁空攪工藝方面的相關(guān)研究，真正意義上做到高效斜坡軟土地基處理。