粉喷桩处理软土地基的施工工艺及质量控制

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1、粉喷桩处理软土地基的施工工艺及质量控制作者：郝月娟摘要：经粉喷桩处理的地基，承载力大大提高，沉降量大大减少。由丁桩体作用，地基抗剪强度增强，提高了地基的稳定性，路基填土可以不受速度的限制，大大加快施工进度。凡路基沉降可在较短时间内完成，施工后一般沉降很少。而常用的排水I占I结法和铺土工布法，通过以往的施工实践，处理后的地基后期沉降仍很大，固结时间长，易产生塌方滑坡等剪切破坏，因此填土速度受到限制，工期长；往往通车一段时间后（2〜3年），rh丁路基变形需耍整修，因此，虽然粉喷桥处理软基费用较其它处理方法高，但省却工后整修的二

2、次费用，相比Z下还是经济的。关键词：粉喷桩施工工艺质量检测质量控制正文：1•绪论1.1概述粉喷桩于20世纪70年代首先由日本和瑞典分别提出、推广和应用，我国于80年代初引入此项技术。粉喷桩作为一种深层搅拌和桩，越来越多地被运用于公路、工业与民用建设中。尤其是近几年，随着高速公路建设的飞速发展，粉喷桩被广泛用來加固路基、维护边坡以及地下工程支护、防渗墙等，并以其能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点成为应用广泛的一种简便而又经济有效的软土地基加固技术。深层搅拌法加固软土地基，就是在

3、钻孔过程中利用水泥、石灰等材料作为固化剂，使用深层搅拌机械将浆液状或粉状固化剂注入软土地基的深层，经机械搅拌，使原位土与固化剂均匀混合并发生一系列的物理化学反应，使软土硬结成具有整休性、水稳定性和一定强度的优质地基。在深层搅拌法中，固化剂的注入有两种形式，一是浆液灌注，二是粉体喷射。前者由于有漏浆现象，工人操作条件较差，且对含水量较高软土地基的加固效果尚待论证，而粉体喷射法以它具有的诸多优点而后來居上，在工程中得到广泛的应用。粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称，其加固地基的机理在于固化剂与原位土充分混合后，由于固化剂吸收周围

4、土层屮的水分而发生物理化学反应，使混合桩体凝结硕化，既提高了口身的强度，乂稳定了桩周围土层,从而使天然的软土地基改变成优质的复合地基，大大捉高了地基的承载能力。固化剂可以采用水泥、石灰、石膏等材料，由于水泥桩的性能比较优越，因此一般采用普通硅酸盐水泥作为固化剂。从水泥与软土的物理化学反应过程分析，水泥与原位土搅拌越充分，混合越均匀，则水泥土结构的离散性越小，地基的总体强度也越高。粉喷桩冇许多优点，主要冇以下几方面：（1）加固工艺合理。在制桩过程中仅向土层中喷射固化料干粉，无需注入附加的水分，使固化剂能充分吸收软土屮的水分，

5、从而增强加固效果。（2）施工简单、技术可靠。国内有多种粉喷桩施工成套机械，制桩过程完全机械化，减轻了工人的劳动强度，捉高了成桩效率。制桩原料除原位土外，仅有适量的固化剂便可。（3）可以在含有地下水的地层中直接施工制桩，避免了水下施工的麻烦，大大简化了施工程序。（4）施工工期短，进度快。经粉喷桩处理的地基，路基填筑时可大大加快填筑速率，基本不需考虑由于填筑过快而导致路基失稳的可能。（5）保护环境。在制桩过程中无振动、无噪咅、无污染，对附近建筑物无影响。粉喷桩虽然有许多优点，但在应用上还有一些限制。①在理论上，粉喷桩群体范围内

6、的压缩变形量较小，根据荷载、桩氏、桩身强度、天然地基土强度、置换率、复合地基的变形模量等估算，一般可取2cm〜5cm。而下卧软弱土层压缩变形量的确定，可以假定粉喷桩群体形成一种实体深基础，按双层地基计算该实体深基础底部的附加应力，然后再进行下卧软弱土层压缩变形量的计算。在附加应力的确定上，有学者指出。室内试验表明，水泥土的重度比原位土略有增大，增大量在1.2%〜3.5%Z间，加固桩身对下部未加固部分不会产生过大的附加应力，也不会由于加固桩身附加荷重而引起地基附加沉降。但有些学者却持相反观点。目前，不同的软土特征和施工实际情

7、况对附加应力的影响尚待研究。①相对于国外多种多样、五花八门的粉喷桩施工机械设备而言，国内的机械设备可以说是品种单一、类型雷同，这直接制约了粉喷桩的设计和应用。比如在桩径的确定上，由于国内的机械设备均只能施工直径为50cm的粉喷桩，因此在设计上也只能按该直径考虑。又如在桩长的确定上，理论上以穿透软土层为最佳，但国内配套钻杆长度绝大多数都在15m以内、12m左右，因此在应用粉喷桩时，都以下卧软土层的厚度不超过上述氏度为选择依据之一，如果下卧软土层的厚度超过上述长度，则一般可以不考虑采用粉喷桩，转而采用其他的软基处理方法如塑料排

8、水板等。1・2粉喷桩的概念粉喷桩是粉体喷射桩的简称，就是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥等粉体固化剂喷入软土地基中，并将软土与固化剂强制搅拌，利用软土与固化剂Z间所产生的物理化学反应，使软土结成具冇一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法。1・3粉喷桩的加固机理当水泥加同软土时，水泥表而的各种矿物很快