粉喷桩在水闸软基处理中的应用
水泥粉喷桩在水闸淤泥软基处理工程中的应用
（ ）地质资料 ：土层深度 分布情况 和各 土层 ２
物理 力学 指标 。 （ ）工 程场 地 情 况 ：工 程 范 围与 施 工 进 场 交 ３
通情 况 。 ３ ３ 设 计考 虑 因素 ．
３ １ 设计原 则 ．
水泥粉喷桩设计 的基本原则是安全可靠、经济
作者简介 ： 罗晓光 （ ６ 年 一 ， ， １５ ９ ） 男 汉族， 广东茂名人 ， 工程师。
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工程 实践
合理。
水 泥 粉喷桩 在水 闸淤泥 软基处 理 工程 中 的应用
度 、竖 向抗压 强度 和侧 向抗剪 强度小 于刚性桩 而 大 雨柔性 桩 。水 泥粉 喷桩复 合地基 可避 免一 般 刚性端 承桩 在地 基萎缩 时 而 出现的 闸室底板 与土基分 离 的
・
程水泥粉喷桩基钻芯取样检验质量来看 ，桩长小于 １ｍ的质量更容易得到控制和保障。 ５
３ 水泥粉喷桩设计
２０ 第 １ ０ ８年 期
３ ２ 基础 资料 ．
桥位置来使各工况基底应力大小值 比尽量均衡 ，应 力 大小 不均 匀 系数要 满 足规 范要求 。这 也是避 免 和 控制软基闸室不均匀沉降的有效手段。
（ ）复 合地 基承 载力 计算 。 ２
水泥粉喷桩设计需掌握以下几方面基础资料 ：
水 泥粉 喷桩 加 固淤泥 地基 ，是利用 水 泥粉体 喷 射 搅拌 机械在 钻孔 深入 淤泥 软土过钻头 叶片旋
转 ，使水泥粉与淤泥土搅拌混合 ，水泥吸水后产生 物理化学反应 ，使软土硬结 ，形成足够强度和稳定 性 的复合地基整体。 水泥粉喷桩介于刚性桩与柔性桩之间，它的刚
浅析粉喷桩在软基处理中的应用
④ 桩身根据设计要求在一定深度即在地面 以 下 １２ １３ ／ — ／ 桩长并不小于 ５ 的范 围内必须进行 ｍ 重复搅拌 ， 使水泥料与地基土均匀拌和。 ⑤ 施工中， 发现喷粉量不足， 应整桩复打， 复打
泥土结构 。可见 ， 搅拌越充分 ， 土块被粉碎得越小 ， 水泥分布到土中越 均匀 ， 则水泥土结构强度 的离散
表 面重 新暴 露 出来 ， 与 水发 生反 应 ， 样 周 围的水 再 这
生成大量纤维状结晶 ， 断延伸充填到颗粒 间的 并不
孔隙中 ， 形成网状构造。到五个月时， 纤维状结晶辐
射向外伸展 ， 产生分叉 ， 并相互连接形成空间网状结
溶液就逐渐达到饱 和。当溶液达 到饱和后 ， 水分子 虽继续深入颗粒内部 ， 但新生成物 已不能再溶解 ， 只
理及施 工 中的质 量控制 。 关 键词
１ 前 言
能以细分散状态的胶体析出， 悬浮于溶液中， 形成胶
体。
从广义上说 ， 软土是指强度低 、 压缩性高的软弱
土层 ， 可将其分为软粘性土、 淤泥质土、 淤泥 、 泥炭质
土和泥炭 ５ 种类型。我 国幅员辽 ， 地质情况复杂 （） ２ 土颗粒与水泥水化物的作用
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１４・ ４
北 方 交 通
浅析粉 喷 桩 在软 基 处 理 中 的应 用
李晓明
（ 辽宁交通工程质量监督站 ， 沈阳 １ＯＯ ） １０２
摘
要
通过丹东至庄河高速公路软基路段 处理的设计、 施工情况， 浅析粉喷桩的设计原
软基 粉 喷桩 水 泥加 固土
定活性的介质 一土的围绕下进行 ， 以水泥加固 所 （） １ 水泥的水解和水化反应 普通硅酸盐水泥主要是氧化钙、 二氧化硅、 三氧
粉喷桩在水闸软土地基处理中的应用
粉喷桩在水闸软土地基处理中的应用摘要：目前，在工程施工中，粉喷桩施工技术由于施工工艺比较简便、成本消耗比较低，而且对周围环境的影响较小，因此在水闸软土地基处理中应用的十分的广泛。
本文通过对水泥粉体喷射搅拌桩的施工技术和质量控制的方法进行简要的介绍，讨论了分喷桩在水闸软土地基处理中的实际应用，以供相关人士参考。
关键词：粉喷桩；软土地基；施工工艺；质量控制；加固效果所谓的水泥粉体喷射搅拌桩又被人们称之为粉喷桩，它主要是利用粉体喷射搅拌机械设备在原先的孔位和土层深部中，借助压缩空气的作用，将水泥干粉通过雾状的形式，喷入到了需要加固的地基当中，然后通过搅拌机的作用将水泥干粉与地基中的水分相结构，从而产生物理化学放样，形成了整体性良好、强度较高的水泥土桩，使其和地基中的土桩相结合组成复合地基，起到了地基加固的作用。
这种方法在当前的地基加固工程中已经被人们广泛的使用，并且也逐渐向各个领域进行推广，并且都还取得了不错的效果。
下面我们就通过实际案例来对粉喷桩施工在水闸软土基处理工程中的应用进行介绍。
一、实际案例某分洪闸枢纽工程闸室每孔净宽8.0 m，闸室总宽127.6 m；底板为筏式结构，采用空箱式岸墙，格仓式翼墙。
闸室、岸墙及上游翼墙基础均位于②层淤泥质黏性土层上，该层土的强度低、压缩性高，采用天然地基难以满足承载力和变形的要求，经设计分析后对分洪闸闸室、岸墙及上游翼墙处的地基均采用粉喷桩进行加固处理。
施工时地面高程约16.0 m，设计桩径为500 mm，有效桩长约4.0 m 左右，桩位采用满堂布桩，桩距95 cm ×9 5cm，加固处理后的复合地基承载力特征值达到96kpa。
二、闸基下的工程地质特性根据相关调查，施工人员了解到闸基下的地层属于淤积层，拥有典型的河流地质的特性。
该闸底板中的土层分布情况如下：1、淤泥质重粉质土壤这是一种软塑桩而且含有腐殖质的土质，该土壤在土层底部的厚度为3.0m，地层的高程为11.6m。
水闸地基处理中粉喷桩复合地基的应用
． １ 沉 井基础 其 主 要 原 因往 往 足 闸址 地 质 条 件 不好 ， 或 虽 然 经 过 人 工 处 理 但 ３
仍 未处理好 ， 属 于不 良人 工 地 基 ， 导致水 闸失稳 、 渗 透 破 坏 或 者
．
沉 井 是 指 以现 场 的浇 筑 和 挖 土 下 沉 的 方 式 来 进 入 地 基 中 的
对 邻 近 的 建筑 物 的影 响 冲刷破坏 。 所 以 水 闸 的地 基 处 理 是其 设 计 之 中的 重 点 与难 点 。 当 深 基 础 。它 的优 点就 是 其 承 载力 比较 高 ， 也 比 较 小 ，特 别是 对 河 滩 地 粉 砂 土 的 液 化 有 着 非 常 好 的防 治 作 天然 的地 基 不 能够 满足 承载 力 与 沉 降 的 要 求 时 ，在 满 足 水 闸 的 其 造 价 却 相 对 比较 高 ， 且施 工 的 工 期 也 比较 长 ， 甚 至 施 抗滑 稳 定 前 提 之 下 ， 来 对 水 闸地 基 进 行 处理 ， 则 主 要 解 决 以 下 三 用 。然 而 ， 工 的 难 度 也 很 大 ， 下 沉 时 井 壁 很 容 易 出现 裂 缝 ， 所 以其 质 量 不 容 个方面 的问题： ① 增加地基 的承 载能力 ， 保证建筑 物 的稳 定 ； ②
减小地基 的有害沉 降； ③ 防止地基渗透变形 。
处理软弱地基 ， 工程 实施 后 ， 从近 １ ０多 年 的 运 行 情 况 来 看 ， 比常
易 得 到保 证 。
某『 在 ２ Ｏ世 纪 ９ ０年 代 末 期 在 河 道 险工 中 开 始使 用 粉 喷 桩 ３ ． ２ 灌注 桩基础 灌 注 桩 是 深基 础 中较 为 常 用 的基 础 形 式 。 它 的主 要 功 能 是把 规 的浆 砌 石 基 础 和 混 凝 土 预 制 套 管 处 理 地 基 的 效 果 要 安 全 、 经 荷 载 传 至 地 下 深 处 的 密 实 土 层 之 中 ， 以此 来 满 足 其 承 载 力 以及 济 的 多 。此 市 在 ２ ０世 纪 ５ ０ ６ ０年代 左 右 修 建 的水 利 工程 现 在 大 沉 降的 要 求 。 灌 注 桩 具有 承 载 力 高 以及 稳定 性 好 等 的特 性 。 而 因 部 分 都 已报 废 ， 随着 国 家对 水 利 投 资 力 度 的加 大 ， 在 新 一 轮 的治 此 工 程 的基 底 承 载 力 并 不 是 很 大 ，并 且 适 宜 的桩 基 础 持 力 层 的 理 政 策 下 ，此 处 的河 流 治 理 工 程 已 开始 陆 续 得 到 批 复 实 施 以及 埋 置 也 比较 深 ， 所 以， 采 用 桩 基础 很不 合 算 ， 不 宜 采 用 。采 用 该 方 重 点洼 地 的可 研 性 报 告 评 审 修 订 也 已经 结 束 ，作 为 水 利 工 程 的 案 具 有 施 工 快 、 基础沉降小、 质 量 易 控 制 等 优 点 。 但 工 程 运 行 一 由于 桩 沉 降 很 小 ， 而 土 体 固结 沉 降 相 对 较 大 ， 闸 底 板 控 制建筑物水 闸 ， 数量 众多 ， 且 大 部 分 均 已报 废 ， 仅在 重点洼地 段 时间后 ， 治理 中需 重 建 的 水 闸 就 多座 。在 此水 闸 的重 建 过程 中 ， 地 基 处 理 与 地基 土体 有 发 生 脱 空 的可 能 ， 针对这种情况 ， 需 在 底 板 下 增 加 技 术 成 为 一 个新 的 问题 ， 怎样 在 保 证 工 程 的安 全 和 经 济 的 同 时 预 埋灌 浆 管 ， 以备 运 行 一 段 时 间后 进 行 底 板 的接 触 灌 浆 。
水闸地基处理中粉喷桩复合地基的应用
水闸地基处理中粉喷桩复合地基的应用摘要：在进行相关地基改造后，可使水闸地基土层的工程性能满足工程建筑对地基的需求，将多种地基改造方式进行统筹比较，最终采用粉喷桩复合地基这种处理方法改造地基。
粉喷桩法且有造价费用低廉、施工技术简单、施工周期短等优点，尤其在处理水闸地质条件差的情况时这种方法优点突出，值得推广。
关键词：水闸地基粉喷桩地基处理1引言粉喷桩是通过深层搅拌机械将水泥、石灰等固化剂用压缩空气喷入地基深处的一种深层搅拌桩，它的施工机理是借用机械的转动钻头叶扇将固化剂与原始土壤进行直接拌合、挤压，并结合周边水分，经过一系列复杂相互作用，最终形成一种特殊混合桩体，实验证明其具有强度高、变形小和水稳性好的特性，此时上部荷载由桩间土和桩一起承受，组成复合式地基，这样做可以大大提高地质条件差的地基的强度、降低地基的沉降量，达到工程预期，获得更高的经济效益。
2概括与普通建筑物构筑物相比水闸的受力特征、地质条件、施工方法、重要性等特性极其特殊。
剖析一些水闸的失事案例后发现，闸址地质条件差是造成事故的首要原因，其中部分虽然经过处理但仍存在隐患，久而久之导致水闸各种形式的破坏。
所以设计水闸的关键点在于地基处理，在满足水闸抗滑稳定的条件下，承载能力和沉降量要求在天然地基条件下未能满足时，必须解决以下几个水闸地基方面的问题:(1)增强地基土层承载能力，确保水闸的稳定；(2)降低地基的不均匀沉降和总沉降量；(3)防止砂土液化；(4)避免地基由渗流导致变形。
3 水闸地基的几种处理措施水闸基础通常采用钢-砼桩基础、沉井基础或粉喷桩等。
下面分别对各种地基处理方法进行比较分析，阐明几种地基处理方法的利弊，以便选择最佳方案。
3.1钢-砼桩基础钢-砼桩基础中的灌注摩擦桩基础是一种常用的深基础，通过这种桩基础可以使地下深处的坚实土层或岩石层承受上部荷载，从而符合对承载能力和沉降量的要求。
灌注摩擦桩具有稳定性好，承载力高，沉降不明显且均匀，下沉速度低及收敛速度快等特性。
结合工程实例探讨水泥粉喷桩施工技术在水闸地基工程中的应用
结合工程实例探讨水泥粉喷桩施工技术在水闸地基工程中的应用摘要：水闸作为蓄水和排涝建筑物，在现今社会中的作用越来越大，不仅关系到人民的财产和生命安全，也是地方经济发展的保证。
水泥粉喷法是利用喷粉桩机，将水泥干粉喷入软弱基土中，并在原位进行强制搅拌，通过水泥和土的一系列复杂的物理化学作用形成水泥土桩体，与基土共同作用形成复合地基，达到提高承载力和减少沉降的目的;该技术成本低、工效快。
本文结合实例，就粉喷桩在水闸软地基施工中的应用进行了探讨，以供类似工程参考。
关键词：水闸；水泥粉喷桩；软地基；施工1 前言作为水利基础设施，水闸直接关系着民生大计。
水闸通常建在河道、渠道及水库、湖泊岸边，具有挡水和泄水功能。
水闸多数是低水头水工建筑物，挡水高度一般不超过15m，上下游最大水位差一般不大于10m。
众多水闸的修建，在防洪调度、排除涝水、农业灌溉、水产养殖、城镇工业和居民生活供水等除害兴利方面发挥了巨大社会效益和经济效益，属于不可缺少的水利基础设施。
2软土地基上水闸设计和施工时应解决问题(1)选择适宜的闸址；(2)选择与地基条件相适应的闸室结构形式，保证闸室及地基的稳定：做好防渗设计，特别是上游两岸连接建、构筑物及其连接部分，要在空间上形成防渗整体；(3)做好消能、防冲设计，避免出现危害性的冲刷；(4)选择适合的软基处理和施工方法，高质量的完成闸基施工。
在水闸施工中对软基处理的方法有很多，如钢筋砼灌筑桩、碎石振冲桩、粉体桩等，每一种处理方法都有自己的特点，本文结合实例，就水泥粉喷桩在水闸软地基施工中的应用进行了探讨，以供类似工程参考。
3工程概况某水闸重建工程，担负着防洪潮、排涝、灌溉、供水及连接两岸交通等任务。
工程由水闸、交通桥和管理区房屋建筑物三大系统组成。
主体结构由5孔净宽10m的水闸组成，其中左岸边孔为300t级通航孔，闸室总宽度58.8m,左右岸设护岸混凝土挡墙，上下游设消力池、防冲槽等消能结构。
工程地质条件：闸址位置表层为淤泥，以下为牯土与砂砾层。
水泥粉喷桩加固技术在新洲水闸软基处理中的应用
４ 粉 喷 桩 的 施 ． 工 工 艺及 质 量控 制
４ １水 泥 粉 喷 桩 的 工 ．
验 桩 成 果 为 依 据 ， 全 过 程
为 ： 机 就 位 一 喷气 钻 进 一 钻
喷 粉 搅 拌 提 升 至 设 计 桩 长 一 重 复 喷 粉 搅 拌 一 停 灰一 关 闭压 气一 钻 机 移 位 。
施 工 工 艺 流 程 图 详 见
图 １ 施 工 工 艺 流 程 图
广东科技 ２ ０ ０ ６２ 总第 １ ０期 ５
监 理 、 监 、 工 单 位 代 表 现 场 监 别 研 究 搅 拌钻 头 接 近 地 面 时 ，启 动 空 压 机 送 气 ， 质 施
决 定 其做 法 及 各 种 参 数 ， 果 如 下 ： 结 （ 水 泥 总 渗 入 量 为 ２ ％ 。 分 二 次 １） Ｏ 喷粉 ： １喷 ”喷 粉 量 为 ３ ｋ／ ； ２喷 ” “ ５ ｇｍ “ 喷粉 量 为 ３ ｋ／ ； ０ ｇｍ
（ 搅 拌 头 每 旋 转 一 周 ， 提升 速 度 ３） 其
不 得 超 过 １ ｍｍ ： ６
机 不 要 停机 。 拌钻 头 提升 到桩 顶 时 停 止 搅
（ 搅 拌 头 翼 片 的 枚 ４）
宽 与 根 ， 室 底 板 加 密 短 桩 １ ２根 ， 墙 底 长 数 、 度 、 搅 拌 轴 的 垂 直 闸 ３ 翼 夹角 、搅 拌 头 的 回转 数 、 提 桩 ２ ４根 。 按 设 计 ， 他 部 位 均 为塑 料 排 ６ 其
存 在 着 均 匀 性 较 差 ， 隙 多 的 问题 。２ 喷 孔
水泥粉喷桩在水闸软基处理中的应用
１ ４
【 章 编 号 】１０ 文 ０ ２—０ ２ （０ ２ ０ ０ １ ６ ４ ２ ０ ）９— ０ ４—０ ２
东 北水 利水 电
２０ ０ ２年第 ９期 （ ２ 第 ０卷 总 ２ ８期 ） １
水 泥粉 喷桩在 水 闸软基 处理 中的应 用
２ 施 工 工艺
２ １ 施工参数 的选 定 ．
针 对 本 工 程 基 础 淤 泥 层 厚 、 剪 强 度 低 。 水 量 较 大 等 抗 含 特 点 ， 根 据设 计 要 求 和 现 场 试 桩 情 况 ， 取 如 下 参 数进 行 并 选
粉喷桩施 工 ， 见表 ２ 详 。 【 稿 日期 】２０ ０ 收 ０２— ７—１ ６
【 者 简 介 】 朱 海江（９６ ）男， 南省巩 义市人 ， 作 １６一 ， 河 工程 ＿ ■ — — 一 一 ＿ ＿
一
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２０ ０ ２年第 ９期 （ ２ 第 ０卷 总 ２ ８期 ） １
深 度 。 保 施 工 达 到 设 计 桩 长 ； 使 深 层 搅 拌 桩 基 本 垂 直 于 确 为 地 面 ． 注 意 保 证 机 架 和 钻 杆 的 垂 直 度 ， 格 控 制 桩 的垂 直 要 严 度 ， 差 不 超 过 １Ｏ 桩 长 ，施 工 中采 用 经 纬 仪 双 向观 测 每 偏 ．％ 根 桩 的 垂 直 度 ，及 时 发 现 及 时 调 整机 架 ； 桩 顶 和桩 底 喷粉 在 时 。 复 搅 或 复 喷 。 在 喷 粉 口达 到桩 顶 和 桩 底 时 ， 停 止 提 要 宜 升 或 下 沉 ， 位 搅 拌 ３ ： 地 下 水 位 以 上 的 桩 身 ， 在 地 面 原 ０ｓ对 可 上 浇 水 后 再 进 行 施 工 或 施 工 后 在 地 面 浇 水 ， 以 使 水 泥 水 解 水 化反应完全 。喷粉必须边续 ． 一旦 因 故 停 喷 ． 进 行 施 工 再 时 搅 拌 头 必 须 下 沉 到 停 喷 点 以下 １０ｍ， 喷 粉 提 升 。 ． 再
粉喷桩在水闸软基处理工程中的应用
粉喷桩在水闸软基处理工程中的应用摘要: 在水闸工程中选择适合的软基处理方法，能够提高水闸基础施工的质量，以保证其他工序的顺利进行。
采用粉喷桩处理软土地基,对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量具有明显的效果。
关键词:水闸；软基处理；粉喷桩；设计与施工水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工构筑物，由于水闸多设于河道、渠系及水库边，经常会遇到软基情况，容易出现质量问题，下文就水闸施工中的软基处理问题作一些探讨。
一、软土地基上水闸的特点和问题1.软土地基上的水闸具有的特点(l)软土地基的压缩性大，承载能力低，抗冲能力差，细砂容易液化，在闸室自重及外部荷作用下，地基可能产生较大的沉降或沉降差，造成闸室倾斜，止水破坏，闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。
(2)水闸在泄流时，尽管流速不高，但水流仍具有一定的剩余能量，而土基的抗冲能力较低，可能引起水闸下游的冲刷，此外水闸下游常出现的波状水跃和折冲水流，将会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。
同时，由于闸下游水位变幅大，闸下出流可能形成远驱水跃，临界水跃甚至淹没度较大的水跃，因此消能防冲设施要在各种运行情况下都能满足设计要求。
（3)土基在渗水流作用下，容易产生渗透变形，特别是粉、细砂地基，在闸后易出现翻砂冒水现象，严重时闸基和两岸会被掏空，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。
2.软土地基上的水闸设计和施工应注意的问题(l)选择好适宜闸址。
(2)选择与地基条件相适应的闸室结构形式，保证闸室及地基的稳定。
(3)做好防渗设计，特别是上游两岸连接建、构筑物及其连接部分，要在空间上形成防渗整体。
(4)做好消能、防冲设计，避免出现危害性的冲刷。
（5）选择适合的软基处理和施工方法，高质量的完成水闸基施工。
二、水闸施工中软基处理方法及相应问题处理在水闸施工中对软基处理的方法有很多，如钢筋硷灌筑桩、碎石振冲桩、粉体喷射搅拌法等，每一种处理方法都有自己的特点，现以一实例来说明粉体喷射搅拌法在水闸软基处理中的应用及相应问题的处理。
水泥粉喷桩在大型水闸软基处理中的应用
摘 要 ：通过水泥粉喷桩加固技术在某大型水闸重建工程的成功运用事例，结合工程实际重点介绍了设计应注意事项、施工工艺、
质量控制和检测等 ，说 明水泥粉喷桩在沿海淤泥地区的适用性和可行性 。 关键词 ：水泥粉喷桩 地 基处理 工艺性试桩 轻便触探 静载试验 中图分类号 ：ＴＢ ２ ２ 文献标识 码 ：Ａ
桩 体与桩周土组成复合地基共同承担建筑物荷载 ， 由于二者刚度 相 差较大 ，桩 体与桩 间土如 何分担建筑物荷载 是较为复杂的 问 题， 目前 ， 可按 下列经验 公式计算 ：
ｆｋ ｋ Ｅｐ ｌ ｐ ｋ ｎ—）Ｉ
通过计算 ， 水闸底板 、通航 口及交通桥等地段桩土 置换率分 别 为 ０ １ ６ ０ ３ ８ ０ ４ ， 采 用正 方 形 布 置 ， 径 ０ ５ ， ．９ 、 ．４ 和 ．０ 均 桩 ．ｍ 桩 距依次 为 １０ ０ ７ 和 ０ ７ ｍ。 ． 、 ．５ ．０ 考虑到水闸岸墙及引堤超载影响 ， 岸墙后 另布置三排护 层中， 并在原位 进行强制搅拌 ， 通过水泥和土的一系列复 杂的物 为减少岸墙后 引堤超载 引起的后仰沉降量 ， 理化学 作用形 成水泥土桩体 ， 使桩体与桩间土共同作用形成复合 桩 ，其他 结构 底板 轮 廓外 布 置一 排护 桩 。 地基 ， 到提 高承载力和减 少沉降的 目的 。该技 术成本低 、 达 工效 快， 曾大 量运 用干铁路 、 建筑 工程地 基加 固 ， 但大型水利 工程的 ５ 工艺性试桩 实验 ． 运用较为少见。 某大 型水 闸重建过程 中将该技术成功运用于软基 如何保证 施工 质量是 该闸地基加 固处理的关键所 在 ，在正 加 固 ，为沿 海淤 泥地区 水利 工程软 基处理 开辟 了一 条新路 。 式施 工前进行 工艺性试桩 是保证工 程质量的关 键一环 。 本工程按设计确定 的初步施 工工 艺共 布置了 １ 根 工艺性试 ０ ２工 程概 况 ． 桩 ，两根为一组 ，分 别以进入第二层粘土层 ０ ５ ．ｍ和 １０ ．ｍ，半 不同的钻进速度和提升速度 、 喷灰时 间、钻 该水闸重建工程位于珠海市磨 刀门水道上 ， Ｉ １ 属 等 级建 筑 程复搅和 全程 复搅 ， 物， 是集供水灌溉 、御成蓄淡、航运防洪为一体的综 合性 水利 工 机 电流等 参数 成桩 。试 桩 ７天内 ，在搅拌桩 ｄ ４ ／ 位置钻孔取芯 ， 重点观 察桩底与粘土层结合面 、 桩进入粘土 层质量、 桩身的均匀 程。 工程主要 由水 闸． 通航 口和上交通桥等建筑物组成 ， 基础为 淤泥软基 ，需对其进 行加 固处理 。 性 。通过 比较 ， 最后确定 了详细的 成桩 工艺：①桩 身进入下卧粘 土 层 ０．ｍ ， ５ 此时钻机 电流约 ６ Ａ；②钻进 和提 升速度不大干 １ ５ ３ 地质条件 ． 米 ／分钟 ； ③成桩 采用全 程复搅 ；④钻头到桩底时原地旋转 １ 分 开启灰罐 ，再 间隔 １ ０秒后 ， 钻杆提升。工艺性试桩所确定的 据钻 探 资料 ， 地土 层分 布如 下 ：第一 层 ：淤泥 ，流 塑 ， 钟 ， 场 为施 工 、监理单位提供 了操 作性 很强的量 比指标 ，为保证 饱 和 、高压缩性 ， 含水 量 ５ ． ２ ５～９ ． ％，干重度 １ ． ｋ ｍ３ 参数 ， ７２ ２ ７ Ｎ／ ， 孔隙比 １ ７ ３ 液性指数 １２ ， ．９ ， ．２ 天然地基承载 力５ ｋ ａ 厚约 １ ． 工程 质量提 供 了可靠 的依据 。 ０Ｐ ， ４ ６ ８０ ～１ ．ｍ；第 二层 ：粉质粘土 ， 可塑 ， 中压缩性 ，含水量 １ ． ～ ９０ ３ ．％， 重度 １ ．ｋ ｍ３ ５７ 干 ６ ６ Ｎ／ ，孔隙 比 ０ ６ ２ 液性指数 ０ ２ ，天 ．４ ， ．７ ６ 施 工 工 艺 ． 然地基承载力 １０ Ｐ ，该层厚 ７ １ ２ ２ ２ｋ ａ ． ～１ ．ｍ；第三 层：粉砂 、淤 ６ １工艺流程深 层搅拌桩一 般采用 “ ． 两喷 四搅 的施工工 ’ 泥质细砂 ， 密 ，厚４ ８ ．ｍ， 稍 ． ～７ ７ 天然地基承载 力 １ ０ Ｐ ｛第 四 艺 ， ８ｋ ａ 结合本工程实际情况 采用 “ 控制水泥总用量 ， 少量 多次喷浆” 层 ：砂 质粘 性 土 ，硬 塑 ，揭 露 层 厚 ５ ８ １ ．ｍ ，天 然 地 基 承 载 的 工 艺 ，重 点处 理 淤 泥部 分 。 ．～ １８ 力 ３ ０ Ｐ 。 下 水 有 两种 类 型 ， 层地 下 水 为潜 水 ， 位 高 低 主 ５ｋ ａ 地 ① 水 ６２ ． 施工 参数 选定针对本工程基 础淤 泥层厚 、抗 剪强度低 ， 。 要受大 气降水 、 水位影响 ， 河 雨季稍高；③层以 下地 下水具 有承 含水 量较 大等特点 ， 并根据设计要求和现场试 桩情 况 ， 选取如下 压性 ， 该层含水与河 水不直接 连通 ， 地下水主要受潜水越流补给 。 参 数 （ 见表 １）进 行粉 喷 桩 施 工 。 详 地基处理设计 桩 径 化 剂 罐Ｊ 力 １ ｊ 水泥 参 入比 窄豫 机摊 气鲢 ４１ ． 方案 比选 及确定 重建的地面工程均座落于淤泥上 ，天然 ｎ ｒ １ｎ ａ ｋ／ ｇ ｍ ｝ ｉ ａ ｒ ｎ 地 基承载力仅 ５ ｋ ａ 需采 取加 固措施。①采用塑料排板及铺砂 ０Ｐ ， ５０ ０ Ｏ６ ５ ５ ３ 砾垫层的排水固结方案 ； ②采用土工布及铺砂垫 层；③选用粉喷 转 速 搅 拌提 升速 度 搅 次 数 垂囊偏 差 桩 固结处理。 经试 验观 测 ， ②方案承载力达不到设 计要 求， ①、 沉 ｍ１ ｎ ｎ ｍｌ ｎ １ ｊ ６ 降量大 ；③方案承载 力大于 １０ Ｐ ，沉 降量较 小。 ４ｋ ａ １ ８～ １ ９ ０８ ０９ ｖ １ 综合 比较认 为水泥粉喷 桩不仅可 以提高地 基承载 力，抗渗 ６ ３ 工 质量 控 制 ．施 性 能好 ，而 且造 价低 ，施 工 速度 快 ，只要 严 格按 设计 要求 控 粉 喷桩的 质量除科学 的设计作为保证 之外 ，关 键还在于施 －懂￡ 与喷粉量 ，采用全程复搅 使桩身均匀 ，同时解决好 桩底 帝 尺 级建 筑物工程 ，保证 工程 质量是 建设 、设 水 泥土 与下卧粘土 层的结 合问题 ，该方案 完全可以满足本 工程 工 质量 ，本 水闸为 Ｉ 计 、监理 的 共 同 目标 ，各 参建 单 位领 导也 高度 重视 。在整 个 的承载力和沉 降要 求。故本 工程选用水泥粉喷桩 法 ，设计总桩 实施 过 程 中 ，监 理单 位 全程旁 站 监理 ，设 计单 位长 驻 工地 配 数 ７ ，设 计 桩 长 １ ０１ ７条 ５～２ ｍ 。 ０ ４ ２ 计计算 根据 搅拌桩的作用机理可知 ， ．设 所形 成的水泥土 合 ，施 工单位 成立 了以项 目经理为 组长 的地基处理领 导 小组 ，
粉喷桩技术在水利水电软基处理中的应用
１ 加 固 机 理 及 施 工 流 程
（ ） 固机理 。粉 喷桩为一种 新的深层搅 拌 １加 桩型， 系采 用 喷粉桩 机成孔 ， 运用 粉体 喷射搅 拌 法原理 ， 用压缩空气将 粉体 （ 水泥或石灰 ） 输送 到
当提升至设计 停灰标 高后 ．应慢速原地搅 拌 】 ２ ～
ｍ ｎ 如实做 好施 工记 录 ； 具 提升 至地 面后 ， ｉ； 钻 钻 机移位对 孑 ，按上述步 骤进行下 一根桩 的施工 ； Ｌ 成 桩过程 喷粉量 。 未能达 到设 计 要求 ， 及 时 如 应 分析原 因并向监理 工程 师汇报 。 （） ２ 关键环节及控 制措施
桩 头 ， 以雾状 喷入加 固土层 中 ， 借 钻头 的叶 并 并
片旋转 加 以搅 拌 ， 其 充分 混合 ， 使 形成 水 泥 （ 石 灰） 土桩体 ， 与原有 地基构成 复合地基 ， 而达到 从
加 固软弱地基 的 目的 。
①桩孑 定位及孔深确 定 。利用 甲方提供 的水 Ｌ
（） ２ 施工 流程 。桩机就位 ， 孔定位 ； 桩 预搅下 沉； 喷灰 、 拌 、 升 至孑 口； 喷 （ 殊情 况 处 搅 提 Ｌ 复 特
准 点及座标 轴线 点 ， 经 纬仪 及钢 尺放 桩 ， 用 保证
桩位误差小于 ５ｍｍ， 同时测定桩位处 地面标 高 ， 确定桩头位置及停 灰深 度。
理）成桩 （ ； 记录 ）设备移位 。 ，
２ 设计 方 案选 择
根据场 区地质条件及工程 特点综合分析采用
粉 喽桩方 案 ； 确定所使 用 的 固化 剂材 料 （ 一般 为
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粉喷桩在软基处理中的应用
粉喷桩在软基处理中的应用摘要重点介绍了采用粉喷桩处理软基的施工工艺和技术要点。
关键词粉喷桩；软基处理；施工工艺中图分类号 u416.1 文献标识码 a 文章编号 1673-9671-（2013）012-0064-02前言随着我国经济建设高速发展，高速铁路工程建设大规模展开，软土地基已成为客运专线基础工程施工的主要处理对象。
各地区软土地基分布广泛，地质情况复杂，高含水量、富有机质。
客运专线路基填筑有较高的高度，软土地基处理效果将直接影响工程的进度与质量。
粉喷桩是粉体喷射深层搅拌法的简称，是深层加固处理技术的一种。
其原理是通过专用的深层粉体喷射搅拌机，将粉状加固料水泥用压缩空气喷入地基深部，凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合，就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体，桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结，从而使桩体与桩间土一起组成复合地基，起到加固地基，通过上述作用粉喷桩对提高软土地基承载力能力、减少地基的沉降量有明显效果。
本文结合武康二线ⅱ标合同段软土地基处理，介绍了粉喷桩的施工工艺和技术要点，以与大家共勉。
1 工程概述武康二线ⅱ标合同段有路基工程19.96km，途经襄樊至老河口东的一级阶地，桩身进入地层内主要为淤泥质黏土（软土，灰色，流塑）、粉质黏土（褐黄色，硬塑）。
本合同段粉喷桩加固区段有k354+800～k358+900、k360+050～k361+260、dk361+410～dk361+670、dk361+940～dk362+090、dk362+655～dk363+341、dk363+652.5～dk364+005.2、k364+000～k364+252.5、k369+800～k369+820八个段落构成，粉喷桩共计75万延米。
2 设计情况本合同段设计粉喷桩桩长2～12m，桩径50cm，间距1.5m。
桩位布置形式均为正方形布置，桩体材料由32.5普通硅酸盐水泥拌合，喷粉量为50kg/m。
浅析水泥粉喷桩在水闸软基工程施工中的应用 陈朗宽
浅析水泥粉喷桩在水闸软基工程施工中的应用陈朗宽摘要：本文通过实例、探讨水泥粉喷桩在水闸软基工程施工中的应用进行了探讨，以供类似工程参考。
关键词：水闸软基工程；水泥粉喷桩；技术应用一、前言水泥粉喷桩具有施工工艺简单、技术可靠、成本低廉、工期短、无污染、加固效果好等特点，适用于加固软土地基、加固软土边坡及防渗工程，具有显著的社会效益和经济效益。
因此，水利工程软基处理中得到了广泛应用。
笔者曾参加某水闸工程施工，该工程地质条件：闸址位置表层为淤泥，以下为牯土与砂砾层。
其中表层淤泥层深度达15.8～26.5m，含水量高（48.5～89.2％），孔隙比大（59.2％～71.9％），压缩性大（压缩模量0.891～2.21MPa），力学强度低（无侧限抗压强度0.82～1.3MPa，凝聚力I～9MPa，内摩擦角1°20′～3°2O′）。
该水闸按50年一遇防洪潮标准设计，根据地质分析，该水闸基础均采用水泥水泥粉喷桩加固处理，桩径D500mm。
二、水泥粉喷桩设计要求（1）水泥粉喷桩桩径Φ500，间距、桩长按设计图纸确定。
水泥采用42.5号复合硅酸盐水泥，水泥含量暂按18%计（57kg／m），最后由试验确定。
（2）水泥粉喷桩停灰面为砂垫层顶高程下500mm，每桩返上淤泥清除运走。
（3）搅拌工艺暂定二喷四搅+l／3桩长复搅工艺，即预搅下沉、喷浆搅拌提升，重复搅拌下沉，喷浆搅拌提升，重复搅拌下沉至1／3桩长，重复搅拌提升至孔口。
其中预搅下沉速度为3挡，其余均为2挡速度。
具体施工工艺应通过试验确定。
（4）试验桩数量：水泥含量15％、18％、20％各2根，每种含量2根中分别采用上述工艺和二喷四搅工艺。
试验位置宜在地质条件相同的滩地进行。
（5）在桩体施工中遇故障停喷时，重新喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。
（6）所有桩体应有完整的施工记录，并应在7d、28d、90d按有关规定进行试验。
（7）基坑干水后，对中粗砂垫层进行平整，并满足设计高程和厚度后，即可进行水泥粉喷桩布孔及施工工作。
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粉喷桩在水闸软基处理中的应用
摘要：水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工构筑物，由于水闸多设于河道、渠系及水库边，经常会遇到软基情况，容易出现质量问题，下文就水闸施工中的软基处理问题作一些探讨。
关键词：粉喷桩；水闸；特点；
一、软土地基上水闸的特点和问题
1.软土地基上的水闸具有的特点
(l)软土地基的压缩性大，承载能力低，抗冲能力差，细砂容易液化，在闸室自重及外部荷载作用下，地基可能产生较大的沉降或沉降差，造成闸室倾斜，止水破坏，闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。
(2)水闸在泄流时，尽管流速不高，但水流仍具有一定的剩余能量，而土基的抗冲能力较低，可能引起水闸下游的冲刷，此外水闸下游常出现的波状水跃和折冲水流，将会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。
同时，由于闸下游水位变幅大，闸下水流可能形成远驱水跃，临界水跃甚至淹没度较大的水跃，因此消能防冲设施要在各种运行情况下都能满足设计要求。
（3)土基在渗水流作用下，容易产生渗透变形，特别是粉、细砂地基，在闸后易出现翻砂冒水现象，严重时闸基和两岸会被掏空，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。
2.软土地基上的水闸设计和施工应注意的问题
(l)选择好适宜闸址。
(2)选择与地基条件相适应的闸室结构形式，保证闸室及地基的稳定。
(3)做好防渗设计，特别是上游两岸连接建、构筑物及其连接部分，要在空间上形成防渗整体。
(4)做好消能、防冲设计，避免出现危害性的冲刷。
（5）选择适合的软基处理和施工方法，高质量的完成水闸基础施工。
二、水闸施工中软基处理方法及相应问题处理
在水闸施工中对软基处理的方法有很多，如钢筋砼灌注桩、碎石振冲桩、粉体喷射搅拌桩等，每一种处理方法都有自己的特点，现以一实例来说明粉体喷
射搅拌桩在水闸软基处理中的应用及相应问题的处理。
1．工程概况
该工程距离河口处100m，闸室为单孔节制闸，抽水站为流量为12m3/s,选用4台40ZLB-125型轴流泵，配套功率为720Kw。
闸站一字型布置，闸室底板顺水流方向长10m，底顶高0.00m(吴淞高程系，以下同)，上游闸室高6.00m，下游闸室高5.00m。
抽水站底板顺水流方向长11.0m，垂直水流方向长16.2m，四跨。
上游翼墙为八字型翼墙，顶高6.00m，挡墙为扶臂式钢筋结构，下游翼墙为钢筋混凝土悬臂式挡墙，顶高5.00m。
工程位于某冲积平原上，揭露的地层均为冲积、淤积层，具有较为典型的河流相冲淤积地层特征(即颗粒质结构大致呈上细下粗)，从钻探资料所揭示的地层来看，闸站底板以下地层分布如下:
（1）层素填土：灰色，松散；以粘性土为主，河道内为厚约0.6m的淤泥。
厚度:1.00-2.40m,平均 1.70m;层底标高:1.84-3.01m,平均 2.30m;层底埋深:1.00-2.40m,平均1.70m。
该层土全场分布，土质不均，工程性能差。
（2）层淤泥质粉质粘土：据静力触探曲线资料表明,厚度:13.00-14.70m,平均13.83m;层底标高:-11.69--11.14m,平均-11.53m;层底埋深:15.00-15.90m,平均15.53m。
静力触探比贯入阻力Ps=0.657MPa，地基承载力容许值f=60KPa，压缩模量Es=3.0Mpa，高压缩性土。
该层土全场分布，工程性能很差。
（3）层粉质粘土：据静力触探曲线资料表明，层底埋深大于17.00，厚度大于4.00m。
静力触探比贯入阻力Ps=1.84MPa，地基承载力容许值f=140KPa，压缩模量Es=5.5Mpa，中压缩性土。
该层土工程性能中等，本次勘察未穿透。
场地地下水有两种类型。
①、②层地下水为潜水，水位高低主要受大气降水、河水位影响，雨季稍高，约18～19m。
③层以下地下水具有承压性，第二层重粉质壤土为完整的隔水层，据大范围地质钻孔资料分析，该层含水与河槽不直接连接，地下水位主要受潜水余流补给，地下水位约17.5～18m。
2．地基处理设计
(l) 设计时应考虑的问题
1)分析地质资料。
设计之前应充分了解现场勘察所取得的资料,特别应了解软土层的厚度,分层情况,埋置深度,承载力。
2)软土层上构筑物的要求。
要根据构造物的类型和所需的承载力、沉降量进行综合分析,以便确定桩的布置情况。
3)持力层的选择,桩长的确定。
粉喷桩的桩长要根据计算确定,应尽量选择天然承载力较高的土层作为持力层,但是由于桩的轴向应力在桩的上部3倍～5倍范围内比较集中,以下收敛较快,当桩具有一定的长度时(一般大于8 m),则桩端持力层对单桩承载力影响很小。
桩长与桩身强度、置换率、天然地基承载力有直接的关
系,因此要进行综合考虑。
4)固化剂掺量及桩体强度的设计。
在一定的荷载下,一般来说固化剂掺入越多,桩身强度越大,灰土置换率越高,复合地基承载力是由桩体和桩周土强度共同决定的。
(2) 确定方案
闸室、泵房及上下游翼墙均座落于第一层淤质土层上，天然地基承载能力仅60Kpa，而它们的基底承压力分别达到了100Kpa、110Kpa和200Kpa，显然需采取加固措施，设计中曾考虑了钢筋混凝土灌注桩、碎石振冲桩和粉喷桩等方案，认为采用灌注桩需钻穿第三层隔水层，引起该区域水文地质条件变化，给以后的管理运行带来复杂的不稳定因素；采用碎石振冲桩虽可解决承载力问题，但其抗渗性能差，易产生渗透变形，而本闸防洪期持水水头差又较大，粉喷桩不仅可以提高地基承载力，抗渗性能好，而且造价低，只要严格按设计要求控制进尺、喷灰量，采用全程复搅使桩身均匀，同时解决好桩底水泥土与下卧硬土层的结合问题，该方案完全可以满足水闸的承载力和沉降要求。
(3)设计计算
根据搅拌桩的作用机理可知，所形成的水泥土桩体与桩周土组成复合地基共同承担建筑物荷载，由于二者刚度相差较大，桩体与桩间土如何分担建、构筑物荷载是较为复杂的问题，目前，可按下列经验公式计算:
Fsp.k=Rk.m/Ap+β(1-m)fsk
Esp.k=[l+m(n-1)]Esk
式中:fsp.k—复合地基承载力标准值(kpa)
fsk—桩间土承载力标准值(kpa)
m—桩土置换率
Ap—水泥土桩体横截面积(m2)
β—桩间土承载力拆减系数，桩间为硬土可取0.1～0.4
Rk—单桩竖向承载力(KN)
Esp.k—复合地基压缩模量(Mpa)
Esk—桩间土压缩模量(Mpa)
N—桩土应力比
通过计算，闸室底板、岸墙及上游翼墙桩土置换率分别为0.196、0.348和0.40，均采用正方形布置，桩径0.5m，桩距依次为1.0m、0.75m和0.70m。
考虑到水闸岸墙及引堤超载影响，为减少岸墙后引堤超载引起的后仰沉降量，岸墙后另布置三排护桩，其他结构底板轮廓外布置一排护桩。
3．施工控制
粉喷桩地基加固技术成本低、工效快，曾大量应用于工民建工程，后因其喷粉量、搅拌均匀性等不易控制，一般重要建、构筑物特别是水平荷载较大的水利工程均不再推荐采用。
(1)工艺性试桩
为保证工程桩的成桩质量，在正式实施粉喷桩之前，均应按设计确定的初步施工工艺设置工艺试验桩。
该闸共布置了10根工艺性试桩，两根为一组，分别进人硬土层0.5m和1.0m，半程复搅和全程复搅。
以不同的钻进速度和提升速度、喷灰时间、钻机电流等参数成桩，试桩7天内，在搅拌桩d/4位置钻孔取芯，重点观察桩底与硬土层结合面、桩进人硬土层质量、桩身的均匀性，最后确定了详细的成桩工艺:①桩身进人下卧硬土层0.5m，此时钻机电流约65A；②钻进和提升速度不大于1m/min；③成桩采用全程复搅；④钻头到桩底时原地旋转1min，开启灰罐，再间隔10s后，钻杆提升工艺性试桩所确定的参数，为施工、监理单位提供了操作性很强的量比指标，为保证工程质量提供了可靠的依据。