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        水泥攪拌樁在處理地基液化土中的應(yīng)用探討

        2014-12-24 05:42:00俞廷山
        山東工業(yè)技術(shù) 2014年17期
        關(guān)鍵詞:砂土液化水泥

        俞廷山

        (湖北工業(yè)大學(xué),武漢 430068)

        水泥攪拌樁在處理地基液化土中的應(yīng)用探討

        俞廷山

        (湖北工業(yè)大學(xué),武漢 430068)

        砂土液化如果不采取相應(yīng)的處理措施可能會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果,解決砂土液化問(wèn)題的基本思路就是加固軟土地基,水泥攪拌樁是比較常用的一種方法,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該注意水泥攪拌樁是介于剛性的預(yù)制灌注樁和柔性的碎石(砂)樁之間的一種半剛性樁,在使用前應(yīng)盡可能通過(guò)試驗(yàn)確定加固設(shè)計(jì)參數(shù)。另外對(duì)于施工有問(wèn)題的樁應(yīng)進(jìn)行單樁載荷試驗(yàn),檢驗(yàn)復(fù)合地基承載力,并檢驗(yàn)、校準(zhǔn)設(shè)計(jì)參數(shù),為今后設(shè)計(jì)提供參考數(shù)據(jù)。

        水泥攪拌樁;地基液化土;軟土地基

        砂土液化主要是指飽含水分的細(xì)沙在外界作用力條件下由固體狀態(tài)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)的過(guò)程。砂土液化可能會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果,例如使地基出現(xiàn)塌陷,嚴(yán)重的甚至?xí)沟厣辖ㄖ锍霈F(xiàn)傾斜和開裂,產(chǎn)生重大安全隱患,因此合理解決砂土液化問(wèn)題具有重要的意義。

        解決砂土液化問(wèn)題的基本思路就是加固軟土地基,水泥攪拌樁是比較常用的一種方法,它是以水泥作為固化劑,通過(guò)一系列的攪拌和灌注等施工過(guò)程,使軟土地基與水泥漿相互結(jié)合形成高抗壓性、整體性的樁體,從而達(dá)到提高地基穩(wěn)定性的目的。

        1 選用水泥攪拌樁應(yīng)注意的問(wèn)題

        一是對(duì)于含水分過(guò)高的地基來(lái)說(shuō),應(yīng)該利用水泥干粉來(lái)制備半剛性能的水泥土樁,利用水泥的水化作用能夠最大限度降低地基土自由水成分,而且在水泥攪拌樁之間的泥土具有一定的固結(jié)作用,這也在一定程度上提高了水泥樁本身的,強(qiáng)度,增強(qiáng)了地基的承載能力。

        二是對(duì)于水分含量相對(duì)較低的地基來(lái)說(shuō),可以選擇水泥漿材料來(lái)防止水泥的水化作用過(guò)慢,影響水泥樁自身的強(qiáng)度和地基本身的承載能力。

        三是隨著水泥攪拌樁應(yīng)用的日益廣泛,在利用水泥攪拌樁處理液化地基時(shí)應(yīng)該更加慎重,應(yīng)該針對(duì)當(dāng)?shù)氐鼗膶?shí)際條件來(lái)決定是否可推廣應(yīng)用,就目前對(duì)地基的檢測(cè)方法來(lái)說(shuō),標(biāo)貫實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)方法主要是評(píng)價(jià)復(fù)合地基的液化等級(jí),但是水泥攪拌樁之間的泥土在處理前后幾乎沒(méi)有太大的變化,水泥攪拌樁之間進(jìn)行標(biāo)貫實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與處理前也不會(huì)有太大的差異,由此可以推斷出,利用當(dāng)前的標(biāo)貫試驗(yàn)方法來(lái)檢測(cè),液化指數(shù)不會(huì)有明顯的下降,僅僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,其消除的效果并不明顯,但如果加入具有明顯吸水膨脹性的石灰粉,就會(huì)大大降低水泥攪拌樁之間泥土的含水量,采用標(biāo)貫實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行檢測(cè)時(shí),獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)也能滿足建筑的要求,因此可以有效地消除地基的液化現(xiàn)象。

        2 在水泥攪拌樁設(shè)計(jì)應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題

        在水泥攪拌樁實(shí)際施工過(guò)程中,一般會(huì)受到工期的限制,因此很難實(shí)現(xiàn)攪拌樁按照預(yù)先設(shè)置好的加固土配比進(jìn)行施工,因此一般都在施工的同時(shí)直接進(jìn)行單樁豎向承載力的估算,但在估算的過(guò)程中需要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》GBJ7—91說(shuō)明進(jìn)行。

        水泥攪拌樁方法對(duì)軟土地基進(jìn)行加固的施工質(zhì)量控制方法一般采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的方法,施工質(zhì)量控制內(nèi)容主要包括以下四點(diǎn),第一是水泥攪拌樁的軟土預(yù)攪是否會(huì)被完全切碎,第二是在制備水泥攪拌漿時(shí),水泥漿不得出現(xiàn)離析現(xiàn)象,三是水泥攪拌漿的凝固過(guò)程要保證凝固強(qiáng)度的均勻性,必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的施工條件而進(jìn)行,四十必須要保證水泥裝攪拌樁的垂直程度。

        在工地上的實(shí)際施工過(guò)程中,由于受到施工周期和經(jīng)費(fèi)等因素的影響,采用的復(fù)合地基荷載試驗(yàn)經(jīng)常用其他的檢驗(yàn)方法來(lái)替代,但無(wú)論從理論意義還是從實(shí)際操作方面,水泥攪拌樁是介于預(yù)制灌注樁和柔性的碎石(砂)樁之間的一種半剛性樁,它達(dá)不到剛性樁的強(qiáng)度水平,也不會(huì)像柔性樁那樣對(duì)水泥莊周邊的土壤發(fā)揮擠密的作用,而是在水泥樁和周圍土之間形成的復(fù)合地基,通過(guò)與周圍土基的摩擦作用共同承載地基上的負(fù)荷,因此地基軟涂層的含水量性質(zhì)和壓縮性等實(shí)際土的實(shí)際情況對(duì)于復(fù)合地基的性質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生不同的影響,因此,在完成水泥樁后必須進(jìn)行水泥樁與樁土之間的負(fù)載實(shí)驗(yàn),這樣才能真正的反映出水泥樁承受負(fù)載的能力。

        3 水泥攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)的問(wèn)題

        水泥攪拌樁質(zhì)量檢測(cè)中最重要的一項(xiàng)就是要進(jìn)行攪拌樁強(qiáng)度的測(cè)定,具體方法是隨機(jī)抽取總水泥攪拌樁的15%進(jìn)行最小應(yīng)變量實(shí)驗(yàn),根據(jù)相關(guān)資料的規(guī)定,水泥攪拌樁對(duì)小應(yīng)變量實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該隨著水泥強(qiáng)度的增長(zhǎng)而明顯增強(qiáng),而且一般在齡期超過(guò)28天后仍有明顯增加。

        使用水泥攪拌樁對(duì)軟土地基進(jìn)行加固的施工技術(shù)到目前為止僅有十年的發(fā)展歷史,無(wú)論是在施工設(shè)計(jì)方法方面還是在施工工藝上都有一定的缺陷,甚至有的加固理論還處于半經(jīng)驗(yàn)狀態(tài),因此,我們?cè)趹?yīng)用軟土地基及水泥攪拌樁進(jìn)行加固施工時(shí),應(yīng)該從多個(gè)方面對(duì)施工涉及到的水泥土樁進(jìn)行室內(nèi)外的實(shí)際承載實(shí)驗(yàn),保證建筑質(zhì)量。

        4 結(jié)論

        通過(guò)水泥攪拌樁施工技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行加固是一種比較有效的方法,但是在應(yīng)用水泥攪拌樁前必須要通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)對(duì)加固的參數(shù)進(jìn)行確認(rèn),尤其是要找到最佳的水泥樁長(zhǎng)度和水泥摻入比例,才能在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低施工成本,同時(shí)充分發(fā)揮水泥攪拌樁的優(yōu)勢(shì)。

        在制備水泥攪拌樁在攪拌過(guò)程中,應(yīng)該隨時(shí)檢查施工記錄,對(duì)不合格的施工記錄產(chǎn)生制造的水泥攪拌樁應(yīng)該予以銷毀,并及時(shí)采取補(bǔ)妝措施,或者增加鄰樁,另外在施工完成后一周時(shí)間內(nèi),可采集土樣,觀察水泥攪拌樁的均勻程度和,樁身的強(qiáng)度,對(duì)于地形復(fù)雜的施工場(chǎng)所,要進(jìn)行單樁的負(fù)載實(shí)驗(yàn),確保水泥攪拌樁的負(fù)載能力。

        [1]孫發(fā)平.水泥攪拌樁加固軟黏土地基模型試驗(yàn)和有限元分析[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012(04):86-90.DOI:10.3969/j.issn.2095-0373.2012.04.019.

        [2]張建文,劉剛,李安洪等.高速鐵路非飽和土地基處理技 術(shù) [J].鐵 道 標(biāo) 準(zhǔn) 設(shè) 計(jì) ,2011(02):27-31.DOI:10.3969/ j.issn.1004-2954.2011.02.008.

        [3]宋月紅.水泥攪拌樁在礦區(qū)地基加固處理中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2011(11):119-121.

        俞廷山(1964—),男,山東滕州人,碩士。

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