水泥土搅拌桩在桥头软土路基处理工程中的设计与应用

摘 要：水泥土搅拌桩处理软土地基简单、经济、有效。以桥头软土地基处理工程为例，阐述
了水泥土搅拌桩地基处理的加固机理、理论计算以及实际处理效果。

引言
软土具有含水率高、孑L隙比大、抗剪强度低、压缩性高、固结系数小、固结时间长、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大的特点。在软土地基上直接填筑路基，会出现基底承载力不足、路基下沉、整体失稳等问题，为解决上述问题需进行软土地基处理。
水泥土搅拌法根据加固材料状态不同可分为水泥浆搅拌法(简称浆喷法)和粉体喷射搅拌法(简称粉喷法)两种，分别形成浆喷桩和粉喷桩。
本文以桥头软土路基工程为例，论述了水泥土搅拌桩加固机理、理论计算及处理效果。工程实践证明，对桥头软土路基采用水泥土搅拌桩处理达到设计要求。
1工程地质条件

本工程为i级铁路桥头软土地基处理，场地主要为冲洪积后形成，地质条件不良，地层主要分为粘质黄土、细圆砾土。
(1)粘质黄土：黄褐色，软塑，土质不均匀。层厚6．8～7．0 113_，容许承载力盯。=120 kPa，属高压
缩性土，强度低，工程性能差。
(2)细圆砾土：灰黄色、灰褐色，稍密一密实，稍湿一饱和，主要成份为砂岩，圆棱状，层厚大于5．0 m，容许承载力or。=450 kPa。
地下水类型为第四系孔隙潜水，其水位明显受地貌控制，勘测期间地下水位埋深3．5—4．0 nl，地下水主要接受大气降水补给，受降雨影响明显。该段地下水水质良好，对混凝土无侵蚀性。软土层物理力学性质指标见表1。

2水泥土搅拌桩地基处理的加固机理
水泥土搅拌桩的加固原理是以水泥作固化剂，通过特制的搅拌机械，边钻进边往软土层中喷射水泥浆液或水泥粉体材料，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，在地基深处将软土固化成为具有足够强度、变形模量和稳定性的水泥土，从而达到地基加固的目的。
3地基处理方案
3．1处理深度的确定
根据文献[5]规定：水泥土搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基，处理深度～般浆体搅拌桩不大于18 m，粉体搅拌桩不大于15 m[5]。本工程软塑状态的粘质黄土为软土，厚度7 m，适合采用水泥土搅拌桩进行处理。
处理工点位于路基与桥台连接处的过渡段，依据《铁路路基设计规范》(TBl0001—2005／J447—2005)规定：处理后复合地基容许承载力or，。≥150kPa，工后沉降量．s≤10 cm。按照文献[5]的要求：水泥土搅拌桩宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层，结合本工程粘质黄土不均匀特点，设计要求处理深度为细圆砾土层顶面以下0．5 m，即桩长为7．5 m。
本工程粘质黄土的含水比(含水量与液限的比值)小于1．0，不适宜采用粉喷法，故设计采用浆喷法。根据工程地质条件及本地区施工机械情况，设计水泥搅拌桩桩径500 mm，桩位采用正三角形布置，桩间距1．2 Ill。

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