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摘要：软土地基，是公路工程建设中一个重要问题，它具有含水量高、渗透性小、抗剪强度低、固结系数小等不利的工程性质。其地基承载力较低，如果不做处理，一般不能承受较大荷载，影响工程质量。深层水泥搅拌桩技术是当前国内处理软土地基的主要方法之一，可以承受较大的加荷速率、抗竖向变形能力强，而且施工成本低、施工周期较短，目前在公路建设领域应用较为广泛。
关键词：公路路基；软土地基处理；水泥深层搅拌桩
1.水泥深层搅拌桩的原理及特点
在公路路基施工中，经常会遇到软土层地段，这部分地段层土质松软，水份含量高，颗粒孔隙间距比较大，压缩性非常高、承载力较低，这种土层作为公路地基要进行恰当处理，通过一定科技手段来增强其硬度及承载力，如果对其处理不好，会导致路基受力发生塌陷、断裂及沉降等问题，影响到整体工程的质量。
水泥深层搅拌桩施工技术是将水泥、水按一定比例进行配制，融合成浆液状并将喷入软土地基中，用专用机械将混合液体与软土运行搅拌掺混，利用这几种物质间的系列物理、化学原理发生反应，从而形成强度较高的复合地基处理技术。这种施工技术具有桩体强度高、承载力大、操作相对简单、效率较高等优点，另外还具有施工无噪音、无振动、无污染的优点，其对于软土路地基的处理效果明显，施工的成本投入较小，因此被普遍认可。
2.深层水泥搅拌桩的施工流程
2.1桩机定位、对中、调平
放好搅拌桩桩位后，移动搅拌桩机到达指定桩位，对中，调平(用水准仪调平)。
2.2调整导向架垂直度
采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度。按设计及规范要求，垂直度小于1.0%桩长。
2.3预先拌制浆液
深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45~0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50Kg。
2.4搅拌下沉
启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不应大于额定值。
2.5喷浆搅拌提升
下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度(0.50~0.8m/min)边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和。
2.6重复搅拌下沉
搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，关闭灰浆泵，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计要求进行。
2.7喷浆重复搅拌提升
下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面。
2.8桩机移位
施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。
3.水泥深层搅拌桩在路基软土路基处理中的应用案例
3.1工程概况
某高速公路全长1600m，其中某一地段为典型软弱地基地段，全长119m。经地质勘探，该段内为低液限黏土。黄褐色，湿～饱和，稍密～中密，软塑～流塑状，间夹低液限粉土，土质松弱。经实验室测定，天然含水量为21.7%，液限：35.3%，塑限：18.2%，塑性指数：17.1，天然密度：1.80g/cm3。
3.2地基处理方案的优化选择
施工前，确定了二种方案：深层水泥搅拌桩、塑料排水板软基处理、土工布或土工格栅软基处理。第一种方案适用于强度低、压缩性和排水性能差的软土，尤其是20m深度范围内无理想持力层的软土地基。第二种方案适用于沉降量不大的路基。通过对本工程的环境条件、地质水文条件、施工可行性和技术经济指标的综合分析，选择第一种方案加固处理该段软土地基，该方法能使桩、土体形成复合地基，大大降低了桩间土的应力，提高地基的强度和承载力。处理路基平均宽度为46m，处理深度为7m，桩径50cm，桩距120～180cm渐变。
3.3施工技术要求
根据相关规范要求，水泥搅拌桩在施工前先进行一段试验段，检验其效果，再根据成桩试验确定技术参数进行施工：28d无侧限抗压强度不低于1.5MPa，90d单桩极限承载力不小于150KN，单位复合地基承载力不小于150kPa。设计要求进入持力层1m，水泥掺入比大于12%，每米水泥用量50kg。具体的施工工艺流程为：首先进行施工准备，包括机械设备、原材料准备、组织劳动力、现场准备、桩位放样；施工采用“二喷三搅”工艺，原地面平整后，清除障碍，低洼场地回填黏土；钻机移位到制定桩位，保持钻机架垂直，支垫稳固；启动搅拌机，使搅拌机沿着导向架旋转切土下沉，随时监控下沉速度，开钻前，用清水冲洗管道并检验管道中有无堵塞，水排尽后下钻；待搅拌机下沉到一定深度，拌制水泥浆，充分拌匀，待压浆前将其倒入集料斗内，用挤压式灰浆泵压入胶管送到深层搅拌机的钻杆内，最后射入搅拌叶的出浆口；提升喷浆搅拌，注意提升速度；搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，进行二次喷浆搅拌；重复搅拌下沉；搅拌提钻；最后向集料斗加入清水，开启灰浆泵，清洗水泥浆残留和粘附在搅拌头上的软土；最后移位，重复上述步骤，进行下一根桩的施工。总体施工参数：喷浆压力控制在1.0～1.3MPa，喷浆量控制在30ml/m，钻速控制在60r/min，提升速度控制在0.6m/min，下钻速度控制在0.75m/min，水泥浆比重：1.749，水灰比：0.5。
3.4工程质量检验与控制
在施工过程中，对原材料质量严加控制，保证施工的科学性和规范性，水泥在出厂合格的基础上，按规定频率取样复检，其性能指标均达到工程设计的质量要求。开挖检查，检测数据在50～54cm内；钻芯检测结果显示，芯样完整连续、水泥分布均匀、呈长柱状；桩体试件无侧限抗压强度测试及载荷试验均满足设计要求，可以大面积施工，全线共计施工3659根桩，总体评价工程实施效果良好。
4.软土地基中水泥深层搅拌桩施工中应注意的问题
软土层水泥深层搅拌桩技术是一项综合性、技术性较强的工程，为保证整体施工顺利进行，要加强各环节的质量监控，实现科学、高效管理。首先要制订相对完善的管理制度，在前期的规划及具体设计中要用专业的技术人员，严格程序，分工明确，责任到人，加强制度管理，为工程提供制度保障。其次是严格过程管理，在整个桩体施工工过程中，要对每一个施工环节加强技术与监管等。另外，要加强技术培训，对相关的人员要加强技术培训，提升专业素质及水平的提高。
水泥深层搅拌桩技术在解决软土地基施工中以其许多优点，在实践中广泛应用，我们要在具体实践中加大研究力度，努力提升施工水平，不断促进软土地基处理技术向更高层次发展。
结束语
综上，由工程实践证明，水泥深层搅拌桩处理软土地基的效果是十分明显的，处理后的地基，复合地基的强度的得到了极大的提高。尤其是在沿海地区以及江河湖泊沿岸的公路工程中，采用水泥搅拌桩加固处理能较好地解决了在软基上建造桥涵等结构物的这一工程问题。
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