一、前言

        任何建筑的荷载都由基础传递到地基，因此要求地基具有相应的承载力和稳定性。当不能满足时，必须进行处理。目前，地基处理已发展为一项较普遍的主要应用技术，成为工程建设的一个重要组成部分，在具体的工程实践中地基处理方法选择和运用是否得当和合理，将影响整个工程的造价和工期。一般说来，不同的土质条件要用不同的处理方法。

二、概况

　　温州高速公路养护中心于2001年购置了一台意大利产的沥青混凝土拌和设备，该设备主机部分达300余吨，加上附属设备总重量达400余吨，在沥青混凝土加工过程中，各种混合料（矿料、沥青）、燃油、进出料的运输车辆等，对地基和基础的要求较高；而作为进口设备，到港后的安装时间又有严格限制。必须选择较短工期能完成，又要满足承载条件的施工方法。这台设备安装在瓯海区南白象靠近三洋附近，该区域的地形地貌表现为瓯江下游海积平原与三洋湿地的边缘相交带，地形平坦，地面高度为3.5～4.0米，其周边河网密布，纵横交错。地基主要是软土，由淤泥和淤泥质土多层组成，平面分布广而连续，厚度大，天然含水量大，界于50％～85％，压缩系数高，大多0.8～1.5，沉降变形大，固结排水慢，固结周期长等特点。在安装过程中，必须对软土地基进行人工处理加固。由于设备安装时间紧迫，各单位面积载荷不一致，我们因地制宜，分别采用灌注桩、深层搅拌和填土预压等措施进行加固处理，以达到缩短施工工期和经济合理的目的。

　　作为公路工程的主要施工方法之一的灌注桩技术，应用比较广泛。这里只阐述本人对深层搅拌法的一些体会。

三、方案实施

        深层搅拌法施工是地基处理中的一种化学处理方法，它具有设备简单、操作方便、工艺合理、技术可靠、无振动、无噪音、无泥浆、无废水污染环境、成本低、效果好等特点，是很适合我国国情的一种地基加固方法。根据固化材料状态的不同，它又可分为粉喷(干燥状态的水泥)和浆喷(水泥浆)两种。考虑到该区域系深层软土，我们采用了浆喷方法。

　　浆喷搅拌法是利用水泥浆作固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在加固深度内就地将软土和水泥浆充分拌和，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土的一种地基处理方法。水泥土的强度机理主要有两个方面的作用，首先是水泥的骨架作用，水泥与饱和软粘土搅拌后，首先发生水泥的水解和水化反应，生成水泥水化物，形成凝胶体-氢氧化钙，将土颗粒或小土团凝结在一起，形成一种稳定的结构整体。其次是离子交换作用，水泥在水化过程中，生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子(或钾离子)进行离子交换，生成稳定的钙离子，从而提高土体的强度。其设计标准为：桩径50cm，采用425＃普通硅酸盐水泥，掺入比αw=15%，水灰比为0.5，同时掺加2%水泥用量的石膏，桩身设计强度(90d龄期)为1.0MPa，桩位设计为纵、横向１m间距呈梅花型布设，桩深12m,共打设搅拌桩775根，总桩长9300m，总加固土方量152.09m3，平均置换率m=0.39，加固1m3软土平均耗用水泥110Kg，石膏2.2Kg，实际桩身强度4.4MPa，复合地基允许承载力达160kPa，而该层天然土强度仅为60kPa，从而较好地提高了地基的承载能力。

        1、施工前的准备工作

        (1)按照施工图设计的边坡，对搅拌桩施工基面以上的土方组织开挖，以减少不必要的空搅长度。平整好搅拌桩钻机的施工现场，同时清除施工现场上有碍钻机移动和实施钻孔搅拌的一切障碍物。地表过软时，应采取换土夯实或铺设垫板等措施，以防钻机失稳。

        (2)按照施工图的设计，对各排桩的轴线和桩位进行测量放样，现场桩位布置与施工图设计的误差不得大于5cm。同时在钻机组装就位过程中，应注意起吊设备的平稳和导向架的垂直，以确保桩体施工的垂直度，其垂直度偏差应控制在1.5%以内。

        (3)为取得良好的地基加固效果，施工前须作好有关资料的收集、室内配合比试验、地基加固设计计算和施工工艺性设计。在正式施喷前，应进行若干根试喷工作，以期熟悉并掌握施工机械的各项性能，同时了解各参数与水泥及外掺剂用量之间的关系。

        A、水泥。水泥作为固化剂是提高软土强度的主要因素，一般多采用新出厂的普通硅酸盐水泥，因其活性高，早期和后期强度均较好，故而加固效果优于其它水泥品种。试验表明，水泥加固土的强度随水泥掺入比aw(掺加水泥重/被加固软土重×100%)的增加而增大，当aw=3%～5%时，水泥和土的反应过弱，固化强度较低，一般取aw=7%～15%。

        B、外掺剂。在浆喷深层搅拌工艺中使用的水泥浆需要用灰浆泵输送，所以要求流动性较大，水灰比一般为0.5～0.6，由于软土的含水量高，因而对水泥加固土的强度增长很不利，为了有利于输送，选用较为普通的木质素磺酸钙为减水剂。根据试验，当水灰比为0.5时，掺加0.2%水泥用量的木质素磺酸钙，同时掺加2%水泥用量的石膏为宜。

        C、加固土体中含水量对强度的影响。土体中的含水量对水泥浆起稀释作用，使加固体的强度下降。此外，土中有机质和可溶盐使土具有过大的水容量和塑性、较大的膨胀性、低渗透性和一定的酸性，这些都阻碍水泥水化反应的进行，并影响强度的增长。

        D、不同龄期对强度增长的影响。

        混凝土强度在28d龄期基本上达到峰值，以后随龄期的增长，其强度的提高作为强度的安全储备。但水泥土的龄期超过28d后，强度却有明显增长，根据电子显微镜观察，水泥加固土硬凝反应的充分完成，约需100d时间，龄期超过100d后，强度继续增长，但增长速度较为缓慢，一般以90d龄期的强度作为其设计强度。

         2、浆喷的施工顺序：起重机悬吊搅拌机定位下沉，启动带有搅拌头的搅拌机，沿导向架搅拌下沉；搅拌机下沉至设计深度后，提升20cm，开启灰浆泵从搅拌机中心管下端管口压开单向球阀，将水泥浆压入土中，边喷浆边旋转边提升；重复搅拌下沉，使软土和水泥浆搅拌均匀；重复搅拌提升，一根柱体即告完成。

         3、施工中应注意的问题

        (1)在浆喷过程中深层搅拌机预搅下沉时，应尽量不用冲水下沉,当遇到较硬土层下沉太慢时,才可适量冲水。

        (2)制备好的水泥浆不得离析,可在灰浆拌制机中不断搅拌,待压浆前再缓慢倾入集料斗中,泵送浆液必须连续。

        (3)当桩顶设计标高与现场地面标高相近时，应特别注意桩头质量，可待深层搅拌机提出地面停机后，再利用搅拌机的自身重量对桩顶加固土层加压，以提高桩顶的密实性。

        4、对不合格桩的处理

        如成桩过程中发生卡管等意外事故，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度不得小于0.5m,否则应重新打桩，新桩距报废桩的距离不得大于设计桩距的15%,如果设计要求相邻固结体搭接或施工壁状固结时，相邻柱体的施工间隔不得超过24h，原则上每一施工区段宜连续施工。

         5、质量标准

        (1)桩身试件强度(90d龄期)应符合设计标准，其中7d和28d龄期的试件强度应分别不低于设计强度值的40%和75%。

        (2)实际喷灰量不能小于设计喷灰量，同时应保证桩身水泥土搅拌的均匀性。

        (3)桩的平面位置偏差为±5cm,垂直度偏差为1.5%(桩长),深度偏差为±10cm;成桩直径不小于设计直径2.0cm。

         6、检测方法

        (1)在开挖基槽和凿除桩头时，应对桩数、桩位、桩径及桩头强度进行检查，如发现漏桩、桩位和桩径偏差过大、桩头强度偏低等质量事故，必须采取补救措施。

        (2)取样检验在成桩后7d内，在凿除桩头时，按照2%～5%的频率，分别割取6组5×5×5cm的试件进行标养，分别测定7d、28d和90d龄期的无侧限抗压强度。

         (3)桩顶强度检测，一般可用直径16、长2m的平头钢筋，垂直放在桩顶，如用人力能压入10cm(28d龄期)，表明桩头质量有问题，一般可先挖除，再填入100＃素混凝土或砂浆。

        (4)在凿除桩头过程中，经观测如对成桩的均匀性及强度有怀疑，应在7d内再挖深1m，使用带钻头的轻便触探器，在桩身中心钻取桩芯水泥加固土样，观察其搅拌均匀程度(主要观察颜色是否一致，是否存在水泥土的结核及未被搅匀的土团等)，并根据触探击数(N10)判断桩身强度是否符合设计要求。

四、观测结果

         工程竣工三个月后，设备如期安装试机，通过半年多时间的使用观测，整套设备的基础处于稳定状态，达到了设计的预期效果。给我们在软土地基的处理方法应用上提供了有益的实践。