(廈門中平公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司， 福建 廈門 361008)

軟土地基地質(zhì)問(wèn)題不僅在工程建設(shè)中需要考慮，而且在學(xué)術(shù)界也受到廣泛關(guān)注。根據(jù)公路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土地基的定義，一般表現(xiàn)弱抗壓力強(qiáng)度、承載力低的軟弱土層是軟土地基。大多數(shù)有機(jī)質(zhì)土壤被定義為軟土地基。由于軟土自身的承載力低，大量的巖石和土壤在擠壓下大量的沉降，通常會(huì)給道路工程帶來(lái)極大的危害。如果在施工過(guò)程中對(duì)軟基土質(zhì)處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)公路的建設(shè)和使用產(chǎn)生不良影響及一系列的后續(xù)問(wèn)題。由于濱海道路靠近海岸線，土壤含水量含鹽份高、有機(jī)質(zhì)含量和軟土分布較廣而且厚度分布不均勻等特點(diǎn)，導(dǎo)致工程性質(zhì)較差濱海實(shí)施道路工程難度較大。因此采用有效的措施來(lái)應(yīng)對(duì)軟土地基，在工程中是至關(guān)重要的一環(huán)起著重要作用。以水泥攪拌樁工藝為基礎(chǔ)改進(jìn)而來(lái)釘型水泥土雙向攪拌樁已在軟土地基工程的處理中得到廣泛使用。

1、濱海公路地質(zhì)特征

近海岸土壤鹽分比內(nèi)陸土壤含量普遍偏高，而土壤主要是淤泥、腐殖質(zhì)和植物根系，含有較多的有機(jī)成分，具有強(qiáng)度低、壓縮特性高、力學(xué)性能差、厚度不均和厚度較深等特點(diǎn)。隨著人們對(duì)使用土地面積需求的增長(zhǎng)，為緩解土地資源稀缺不足問(wèn)題，通過(guò)圍海造陸等形式為濱海公路建設(shè)提供了大量的土地。用于圍海造陸的吹填土一般是來(lái)自沿海輪船航道和港口池地的疏浚淤積泥土，通過(guò)水力吹填逐漸形成現(xiàn)今可以看到的陸域場(chǎng)地。通過(guò)此種方式形成的陸域含水率高達(dá) 80%以上，強(qiáng)度及承載力極低是公路行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所定義的非常典型軟土地基。軟土地質(zhì)自下而上分為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥、淤泥質(zhì)粘土。軟土具有較高的延展特性、流動(dòng)性強(qiáng)、自身的水含量高、土壤間孔隙大，工程操作難度大等特點(diǎn)。采用何種地基處理方式可以使道路深厚軟土路基滿足其車輛運(yùn)行承載能力，是在建設(shè)中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

釘型水泥土雙向攪拌樁是一種有效處理軟基方式，其通過(guò)水泥作為主劑和固化劑，使用水泥攪拌樁機(jī)將土壤和水泥土注入充分?jǐn)嚢?，?jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)反應(yīng)，軟土硬化，提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。

2、釘型水泥土雙向攪拌樁的工作機(jī)理及特點(diǎn)

螺旋式雙向水泥土攪拌樁是在傳統(tǒng)的水泥攪拌樁技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的升級(jí)改進(jìn)版?；谕碾p軸鉆桿，在內(nèi)鉆桿上設(shè)置噴漿口，并且內(nèi)、外管分別安裝可以正、反方向旋轉(zhuǎn)的葉片。在施工時(shí)通過(guò)安置在外管和內(nèi)管上葉片的快速旋轉(zhuǎn)，達(dá)到同時(shí)雙向攪拌水泥土作用。在均勻攪拌水泥的同時(shí)，又均勻的在樁體中分布，大大提高樁的質(zhì)量。攪拌葉片雙向旋轉(zhuǎn)，水泥漿與土充分有效融合，不僅使樁更均勻，水泥漿充分利用，樁身強(qiáng)度增強(qiáng)，提高復(fù)合地基承載力，也堵住了水泥漿的上冒運(yùn)行方式避免浪費(fèi)。而且在釘形水泥土攪拌樁的運(yùn)行過(guò)程中，由動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)分別安裝在同心鉆桿內(nèi)外 2套攪拌水泥土的攪拌葉片的擴(kuò)展，使樁截面上部混合葉片也正、反向旋轉(zhuǎn)展開(kāi)形成的類似釘子形狀的水泥土攪拌樁。在相同條件下，樁身強(qiáng)度可提高30%以上，施工工期縮短1/3，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。

圖1 釘型水泥土雙向攪拌樁流程圖 圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

3、釘型水泥土雙向攪拌樁和普通樁比較

釘型水泥土雙向攪拌樁是在傳統(tǒng)工藝上進(jìn)行改進(jìn)，不需要廢棄舊有設(shè)備重新購(gòu)買，技術(shù)易于推廣。而且其工藝流程操作使用并不復(fù)雜，原施工人員可以在短期指導(dǎo)下即可進(jìn)行施工。使用釘型水泥土雙向攪拌樁不僅可以有效的提升作業(yè)效率、提高工程質(zhì)量的同時(shí)，而且還可以大大節(jié)約裝備購(gòu)置、人工雇傭等成本。

常規(guī)樁（單向攪拌）由于攪拌葉片不管順時(shí)針旋轉(zhuǎn)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，都在相同的面上對(duì)土體進(jìn)行切割，因而無(wú)法通過(guò)攪拌實(shí)現(xiàn)土體均勻，形成層狀水泥土攪拌體，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度低。相比下釘型水泥土雙向攪拌樁的可以更均勻的使土體混合。

與柱體樁相比較釘型樁的受力更為合理。對(duì)于較低的軟土壓力隨著深度的增加逐漸減弱，上層土壤，和樁釘設(shè)計(jì)的“大、小”型雙向水泥攪拌樁復(fù)合地基的直徑，與自上而下的壓力使樁壓力更好的匹配更加均勻合理。由于擴(kuò)大頭作用相當(dāng)于增加土層置換率，可以增大樁間距，相應(yīng)減少樁數(shù)。同時(shí)，由于頭部的膨脹有一個(gè)類似的“帽”，擴(kuò)大了受力面積，攪拌樁頂部所需的厚度可以相應(yīng)減小。

施工成本更經(jīng)濟(jì)。由于樁間距增大，樁數(shù)減少，軟土處理單位面積的工程量減少，墊層厚度增加，直接節(jié)約了施工成本，且隨著處理深度的增加，這種優(yōu)勢(shì)更加突出。在相同條件下，樁身強(qiáng)度可提高30%以上，施工工期縮短1/3，經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。

4、具體建設(shè)問(wèn)題及解決辦法

濕噴樁質(zhì)量的影響主要因素是土壤條件、水泥、施工技術(shù)的，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備的地質(zhì)條件，再加上施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件各有不同、人為因素造成的前期準(zhǔn)備不足、施工工藝參差不齊以及手工設(shè)備不全等等原因都會(huì)造成濕噴樁的成樁質(zhì)量的不穩(wěn)定。

4.1 工作要求

施工過(guò)程的管理是困難的，只有施工單位自檢人員的管理是不夠的，因此需要參與建設(shè)項(xiàng)目的業(yè)主，負(fù)責(zé)監(jiān)督，監(jiān)督和其他共同的利益相關(guān)者，建立相應(yīng)的監(jiān)督體系，成立質(zhì)量檢查小組，在各階段，及時(shí)的監(jiān)督，現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題及時(shí)糾正和處理。

濕噴樁施工中，水泥、石膏粉的貯存必須經(jīng)監(jiān)理部門和內(nèi)部方及會(huì)員共同料區(qū)進(jìn)行清查，并在送料三簽名確認(rèn)后，及時(shí)登記水泥、石膏粉臺(tái)賬。自檢人員要檢查每一堆泥漿的比例，并確保每一堆泥漿都用完了。檢查每樁的垂直度，使錘的直線處于垂直標(biāo)記控制的范圍內(nèi)，垂直度偏差應(yīng)小于1%?，F(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)及時(shí)、填寫原始記錄并登記水泥、石膏粉的會(huì)計(jì)、異常現(xiàn)象及時(shí)停止，并向上級(jí)匯報(bào)。

4.2 注意測(cè)試樁的連接

我們必須高度重視樁樁施工環(huán)節(jié)其是單位確定各種技術(shù)參數(shù)、施工前的地質(zhì)條件的重要組成部分，它是在正式施工前根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定技術(shù)測(cè)試樁的比例。針對(duì)樁操作人員掌握的難點(diǎn)，改進(jìn)鉆頭鉆進(jìn)硬土；確定當(dāng)前的變化程度；確定水泥漿體密度；確定合適的運(yùn)輸方式。

5、結(jié)論

釘型水泥土雙向攪拌樁是一種新型的復(fù)合地基處理方式：可以有效地克服傳統(tǒng)水泥攪拌樁攪拌不均勻、易縮頸、斷樁的缺陷，有效提高了樁身質(zhì)量和單樁承載力；并通過(guò)雙向攪拌的正反向刀片裝置實(shí)現(xiàn)樁身變截面，技術(shù)上有較大的提高與創(chuàng)新，提高了復(fù)合地基承載力。此外，該工藝在大大提高了項(xiàng)目的質(zhì)量同時(shí)，節(jié)省了項(xiàng)目時(shí)間，降低了項(xiàng)目成本，可廣泛應(yīng)用到軟土質(zhì)的地基整治及處理中。

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