楊云鴻，趙同宇，郭 騰

(1.中國水電第十四工程局有限公司 昆明市 655000； 2.遼陽市政設施管理處 遼陽市 111000； 3.錦州市政工程總公司 錦州市 121000)

水泥攪拌樁在軟基地區(qū)是一種有效的軟基處理方式，其主要原理是將水泥作為固化劑的主要原料，采用攪拌樁機將水泥噴入土體中，使其充分攪拌，使水泥和土體產生一系列的物理化學作用，從而形成強度相對較高的樁體。水泥攪拌樁施工攪拌次數越多，拌和越均勻，水泥顆粒礦物的反應越充分，水泥的強度也就越高。但是攪拌的次數越多，施工時間也越長，工效也就越低，因此需要通過試樁確定合理的攪拌次數、水泥摻量等參數。本次研究以華南某路基軟基處理工程為依托，開展不同水泥摻量、不同攪拌次數對樁體質量的試樁研究。

1 工程概況

某項目位于某三角洲平原區(qū)，地面坡度平緩，高程在2.2～5.4m，根據地質勘察報告：本項目特殊路基主要為軟土路基，項目所在區(qū)域存在的不良地質為局部分布的飽和砂土地震液化和軟土震陷。項目區(qū)普遍存在軟土的分布，層厚不均勻，厚約0.90～24.20m，平均厚度為6.51m。層面起伏很大，厚薄不均。

綜合考慮本項目沿線路段的特點，針對上述軟基處理方法進行綜合比選，本項目主線拓寬范圍采用水泥攪拌樁復合地基處理，主線橋頭引道路堤高度Hw<2.0m路段舊路范圍不處理，加寬范圍采用水泥攪拌樁處理。

2 實驗及檢驗過程

2.1 試樁方案

試樁編制專項方案并已通過審批，于2018年11月8日在參建各方代表現(xiàn)場監(jiān)督下，根據方案開始組織進行試樁施工，試驗樁根數50根，其中四攪四噴70kg/m和80kg/m各為15根，兩攪兩噴70kg/m和80kg/m各為10根。待達到28d齡期后進行標準貫入、鉆芯法試驗檢驗工作，及時完善試樁總結報告，并作為指導后期大面積施工的依據。

2.2 試樁目的

(1)確定水泥攪拌樁水泥摻量(kg/m)；

(2)確定水泥攪拌樁施工工藝：四攪四噴、兩攪兩噴；

(3)確定噴漿提升速度、單根樁施工時長、水泥攪拌機攪拌轉速；

(4)確定水泥攪拌樁質量檢測方法及標準。

2.3 主要技術參數

在路線樁號K51+120～K51+240段進行試樁，本次試樁共計50根，其中四攪四噴70kg/m和80kg/m各為15根，兩攪兩噴70kg/m和80kg/m各為10根。水泥攪拌樁樁徑為50cm，樁體所用水泥為42.5R級及以上的普通硅酸鹽水泥，水灰比宜為0.45～0.55，水泥摻量為20%～25%，設計推薦水泥量70kg/m，純水泥漿試樁參數見表1，試驗段典型地質類型見圖1。

表1 純水泥漿試樁參數表

2.4 標準貫入、鉆芯法試驗

2019年1月9日-19日，試驗組對試驗樁分別進行了鉆芯檢測和標準貫入試驗檢測，并形成《水泥攪拌樁標準貫入試驗檢測結果通知單》和《基樁鉆芯法試驗檢測初步結果通知單》，根據檢測結果，對數據進行統(tǒng)計分析、標準貫入試驗結果分析。

圖1 XLZK-57地質勘探柱狀圖

根據檢測報告分析總結，得出施工工藝、水泥摻量和標貫貫入擊數的關系，詳見圖2。

圖2 施工工藝、水泥摻量和標貫貫入擊數的關系圖

其中四攪四噴80kg/m水泥摻量的攪拌樁平均擊數為33.42次，四攪四噴70kg/m水泥摻量的攪拌樁平均擊數為30.76次，兩攪兩噴80kg/m水泥摻量的攪拌樁平均擊數為29.9次，兩攪兩噴70kg/m水泥摻量的攪拌樁平均擊數為27.28次。

根據檢測報告分析總結，得出施工工藝、水泥摻量和樁身混凝土強度代表值的關系，詳見圖3。

圖3 施工工藝、水泥摻量和樁身混凝土強度代表值的關系圖

四攪四噴80kg和70kg的水泥摻量的平均代表值分別為8.4MPa和6.9MPa，兩攪兩噴80kg和70kg的水泥摻量的平均代表值分別為7.8MPa和5.4MPa，經分析得出，兩種工藝、兩種摻量組合的試樁無側限抗壓強度均符合設計要求。

2.5 樁身質量試驗結果分析

通過對試驗結果分析可知，四攪四噴80kg摻量的水泥樁身均勻性相對最好，四攪四噴70kg摻量的水泥樁身均勻性次之，兩攪兩噴的水泥樁身均勻性相對最差，具體試驗結果見表2。

表2 樁身完整性評價統(tǒng)計表

2.6 綜合評價和總結

(1)通過本次水泥攪拌樁試樁工作，31組標貫數據分析對比，以標貫擊數為標準，施工工藝和水泥摻量效果程度依次為：四攪四噴80kg/m>四攪四噴70kg/m>兩攪兩噴80kg/m>兩攪兩噴70kg/m。

(2)本次水泥攪拌樁試樁工作，21根樁中有13根樁樁身水泥土芯樣均勻性較差，有8根無法完整取樣制作試件；芯樣28d無側限抗壓強度代表值均滿足設計要求。以抗壓強度為標準，施工工藝和水泥摻量效果程度依次為：四攪四噴80kg/m>四攪四噴70kg/m>兩攪兩噴80kg/m>兩攪兩噴70kg/m。

根據設計圖紙，本條線路的軟土大部分為淤泥質粉質粘土，飽和、流塑狀，分布不均，考慮全線軟土性質的不均勻性，根據試樁結果，為了確保施工質量，水泥用量為80kg/m，采用“四攪四噴”工藝。

3 結語

目前在國內軟土路基施工中，采用水泥攪拌樁處理地基的工程較多，通過本次試驗得知，在水泥用量摻入比方面，摻入比過低或造成強度不達標，不能滿足設計及強度要求；摻入比過高造成費用成本高，而起到的效果卻和正常范圍內的效果差不多。在攪拌次數上來講，攪拌次數越多越充分，質量也越穩(wěn)定，但是過多的攪拌次數在功效、成本上難以滿足要求，所以實際施工過程中都根據實際情況做試樁實驗來確定參數，以便于技術上可行、經濟上合理。