对粉质粘土层建筑工程选用粉喷桩复合地基安全经济
某粉喷桩复合地基有限元分析
区内 挡土墙基础直接地基为新近堆积的吹填土为主， 吹填土未完成自 身固结， 处于欠固结状态， 其地基承
载力标准值仅为 ４ Ｐ ， ０ｋａ不能满足要求 ， 需要进行加固． 根据场地条件和加固 目的 ， 拟采用设计方案如下 ： １ ）由于加固段为临水路基（ 左侧为湘江、 右侧为最
龟
垡 旦 。 量
素， 充分利用结构特性， 在不影响计算精度的前提下对模型进行简化 ， 这样可以减少有限元的计算时间． Ａ ｓ 提供 了直观、 ｎｙ ｓ 方便、 快捷和有效的建模技术． 建模时， 粉喷桩、 垫 层和土的模型均采用 Ｐａｅ ２ ｌ 单元， ｎ４ 该单元主要用于模拟二维实体结构，
用于平面单元或轴对称单元． 此单元由４ 个节点组合而成， 每节点具有 ， Ｙ 两个方向的自由度． 单元具有塑性、 蠕变、 膨胀、 应力强化 、 大变形和大应 变的特性． 对于静荷载作用时 ， 可引入虚边界 ， 使之处于离结构足够远 的 地方． 根据圣维南原理 ， 虚边界的引入对体系的影响可忽略不计 ， 土变成 了有限域 ， 对其进行模拟可同于对结构的模拟， 能直接对由结构和土组成 的整个体系进行离散分析． 考虑到模拟土的真实性 ， 计算深度设为 ２５倍 ． 桩长， 计算宽度取 ３ 倍粉喷桩加固区宽度． 计算模型如图 ２ 所示．
用粉喷桩对地基进行加固． 通过对粉喷桩加固方案进行有限元分析 ， 探讨了粉喷桩复合地基 的有限元分析方
法及该复合地基变形和受力特点， 得出了粉喷桩桩身应力分布和复合沉降变形， 验证了该方案的可行性．
关键词 ： 粉喷桩； 有限元；ｎｙ； Ａ ｓｓ变形
中圈分类号 ： ４３１ Ｕ ４ ．５ 文１标识码 ： － ｌ Ａ
ｏ Ｏ Ｏ ｏ
曼 ０ — — ０一 …一 ０ ０— 点
粉喷桩(水泥搅拌桩)复合地基(地基加固)技术要求
××××××项目水泥粉喷桩技术参数
（配合招投标工作）
复合地基采用水泥粉喷桩加固方案。
加固后的复合地基承载力特征值120kPa。
复合地基的面积置换率估算为0.3。
实际加固后的复合地基承载力特征值应通过现场静载荷试验确定。
水泥粉喷桩桩径500mm，有效桩长5.00m。
粉喷桩成桩的桩身强度f cu≥2MPa，水泥土强度取90d龄期试块的立方体抗压强度平均值。
建议采用水泥为标号425的新鲜普通硅酸盐水泥。
水泥掺量按f cu控制。
（招投标阶段可按喷灰量18%，②-1层淤泥质粉质粘土复喷7%考虑。
）
水泥土搅拌桩在桩顶与基础底面之间设200mm～300mm褥垫层。
褥垫层材料为中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径<20mm，夯填度≤0.9。
粉喷桩顶的处理示意图如下图所示。
××××设计研究院有限公司
20××年××月××日。
水泥粉喷桩在地基处理中的应用
水泥粉喷桩在地基处理中的应用发表时间：2019-08-15T11:46:25.050Z 来源：《城镇建设》2019年10期作者：王星元[导读] 在复合地基处理措施中，较为常用是水泥粉喷桩处理措施，在现如今的建筑工程建设中，水泥粉喷桩得到较为广泛的应用。
广州稳业建设有限公司广东广州 510000摘要：随着社会发展，城市化进程的不断演变。
建筑工程建设也越发的兴起，由于土地的限值与稀缺，建筑工程建设往往会遇到不可避免的不良地质问题。
遇到不良地质情况下，对于土地的选取是有限的，所以，即使遇到不良地质问题，是要通过复合地基处理来提高地基的承载能力，从而解决不良地质问题的。
对于复合地基处理措施多种多样，软弱地基的处理需要根据许多种的地质情况分析，根据实际地质情况采用较为合理的复合地基处理措施。
在复合地基处理措施中，较为常用是水泥粉喷桩处理措施，在现如今的建筑工程建设中，水泥粉喷桩得到较为广泛的应用。
关键词：水泥粉喷桩；复合地基；软弱地基1 水泥粉喷桩的介绍水泥粉喷桩源来是进中国建筑发展、学习与对外交流中，从国外学习的高压喷射注浆桩的基础上延伸、发展出来的新型复合地基新桩型。
在这个基础上，经过我国发展与创新，我国自行研究与发明了该水泥粉喷桩的全套施工设备与水泥粉喷桩的成桩工艺。
该复合地基处理措施的优势在于，对于软弱、承载力低的地基土的改良与加固，在一定情况下可提供地基土承载力2到3倍，还提供地基土的水稳性能。
该技术对环境未造成污染，无噪声，对周边建筑物无扰动，无影响。
机械设备的工作原理为液压操作系统，该技术较为简单、易于掌控，相对于其他的复合地基处理措施，它的成桩效率要大于许多，每个水泥粉喷桩设备的成桩效率可每天成为100根左右的水泥粉喷桩。
复合地基加固所需的工程造价较低，该技术的造价对比灌注桩可较低百分之40左右。
但是，水泥粉喷桩的地基处理也有一定限制，水泥粉喷桩对于复合地基的处理只适用于7层以下的民用建筑中，以及对于地基的含水量也有一定的要求，地下室或地基土含水量大于百分之25的粘性土、沙土、软土淤泥质土的地基中的加固较为适用，水泥粉喷桩的地基加固深度适用于浅层地基加固，加固范围在14m左右。
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。
深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地墓。
粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。
粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
粉喷桩处理软土地基工程施工组织设计2010-3-29 11:21【大中小】【打印】【我要纠错】一、工程概况本标段粉喷桩处理软土地基工程，位于长江河谷平原工程地质区，主要不良地质条件为软土和砂土液化。
为了减小工后沉降量，保证路基稳定，解决结构物处跳车等病害，设计采用粉喷桩对软土地基进行处理。
处理段落为K73+643-K76+815，粉喷桩共计14498根，总长93512米。
二、施工组织根据工地现场情况，我们已派遣润扬大桥北接线A2标施工49万延米粉喷桩的经验丰富的施工人员和精良的施工设备准备进场，同时组建了粉喷桩工作小组，由道路工程师任组长，质检工程师、试验工程师、材料主管、安全主管为组员，对该工程实行全天候质量管理，由项目经理全权负责经营管理，对人员、机械、设备等进行统一管理指挥和调配。
计划元月15日前管理人员全部到位，施工人员也全部到位。
具体进场人员如下：1、人员组织（1）、项目部组织机构管理网络图（2）、劳动力安排施工组织一台桩机安排机长3名、普工约4名。
施工中可以根据工程实际进展情况考虑辅助力工若干名。
2、施工仪器和机械设备组织（1）仪器设备仪器名称型号数量状况进场日期（2）施工机械设备施工中使用的机械设备采用汽运的方式进场，结合现场便道、清表施工进展，陆续进场，具体机械及数量如下：3、材料组织施工中的水泥8776T将按通高指财2002第4号文，在5家源头水泥厂经招投标确定采用江苏磊达水泥有限公司生产的Po32.5袋装普通硅酸盐水泥。
粉喷桩技术在建筑软土地基加固中应用
粉喷桩技术在建筑软土地基加固中的应用摘要:本文首先对粉喷桩的荷载传递机理的进行分析，阐述了用粉喷桩技术在建筑软土地基的施工方法，并提出了保证施工质量的几点措施,希望对建筑工程施工中，如何处理软土地基提供有效的借鉴。
关键词:粉喷桩技术；建筑工程；软土地基；加固；应用1 粉喷桩的荷载传递机理复合地基是指天然地基中的部分土体通过某种方式得到增强或被置换而形成的强化地基。
粉喷桩复合地基是其中的一种,它是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在软基中将软黏土和水泥强制拌和,使软弱土硬结成为桩土共同承担外部荷载的复合地基。
粉喷桩的加固原理主要基于:(1)水泥加固土的物理化学过程,即水泥与土拌和后水泥中的钙物质与土中的水发生化学反应,生成柱桩结晶而起到骨架作用。
(2)水泥的炭化反应,即水泥中大量的钙离子与土和水中的二氧化碳发生反应,生成碳酸钙沉淀,增加水泥土的强度。
(3)离子交换与团粒作用,即水泥土中大量的钙离子与钠离子、钾离子发生置换,形成大量的软土团粒和水泥团粒,使水泥土的强度得到提高。
粉喷桩自身性质通常介于刚性桩与柔性桩之间,它的刚度、抗压强度和抗侧压力作用小于刚性桩而大于柔性桩。
粉喷桩的轴向应力分布是不均匀的,从桩顶而下应力逐渐减小,最大轴向力位于桩顶3～5倍桩径范围内。
当施加较小荷载时,荷载通过垫层均匀地传递到桩和桩间土上,此时相应的变形也较小,桩与土的应力随荷载线性增长。
随着外荷载的增加,桩与土的应力将发生变化,为满足桩和桩间土的变形协调条件,荷载将按地基材料刚度的大小不断进行分配,此时桩承担了大部分荷载,应力逐渐向桩的顶部集中。
随着荷载的进一步增大,复合地基的变形速率加快,应力集中现象也越见加剧,最终桩承担的荷载达到极限,桩体首先进入局部塑性状态而不能分担增加的荷载,应力将会向桩间土转移,外加荷载的增量部分将由桩间土来承担,直至桩和桩间土共同进入塑性状态,此时所对应的荷载即为复合地基的极限荷载。
2 粉喷桩常见质量问题分析(1)喷粉时高压气流对软土的扰动比较明显,扰动后原土结构及粒间的胶结作用被破坏,在未达到新的稳定之前,可能导致地基承载能力反而降低了。
粉喷桩复合地基在工程中应用
粉喷桩复合地基在工程中的应用摘要：本文通过一幢7层住宅楼对其地基加固机理和计算方法、施工方法以及复合地基检测进行了介绍。
关键词：粉喷桩复合地基地基处理承载力中图分类号： tu47 文献标识码： a 文章编号：粉喷桩是由粉粒体加固材料和原位地基土所组成，用搅拌机械向软土地基中喷射粉粒体或加固材料（石灰或水泥粉）和原位地基土进行强制性的搅拌混合而构成的粉喷桩复合地基，从而达到在稳定地基土的同时提高地基的承载力。
1 工程概况武汉市汉阳区江河船舶机械厂一幢住宅楼，地处汉阳区州尾正街，建筑面积4100m2，总高度21m，主体采用7层混合结构，钢筋混凝土条形基础。
设计要求地基承载力特征值fak=180kpa。
工程地质报告揭示的拟建场地属于长江冲积一级阶地，场地地层特征由上之下划分为2个单元。
（见表1）表12方案选择⑴由表1可见，拟建场地表层分布的第①层为人工填土层，系近期堆积，密实度差，结构松散，分布不均匀，不宜直接作为天然地基使用，因此不能作天然地基上浅基础设计。
⑵第②层为第四系全新统长江冲积层，土层为粉质黏土、粉土、粉砂和细砂夹层，地基承载力不高，大多数为中等压缩性土层。
根据地质勘察报告，从自然地面以下33m（勘察深度范围内）未见良好的“桩基”持力层，同时考虑工程造价，认为也不宜采用钢筋混凝土桩基。
据此分析，可考虑选用“复合地基”加固处理方案，采用粉喷桩对场地人工填土层、粉质粘土层、粉质粘土夹粉土层进行加固处理。
3 粉喷桩复合地基处理3.1 粉喷桩复合地基设计根据土层情况，设计有效桩长定为12m，桩端进入粉质粘土夹粉土层，桩径φ=500mm。
（1）单桩承载力计算式中：为桩间土的平均摩擦力，d为桩径，l为桩长。
因此：取设计单桩承载力为(2)置换率和桩位布置式中：m为置换率，为复合地基承载力设计值，为桩间天然地基土承载力，为桩间土承载力折减系数。
因此：由置换率求得每根粉喷桩面积：粉喷桩按正方形布置，间距为1.0×1.0m，根据基础平面图及置换率共布桩586根。
粉喷桩复合地基基础的应用分析
粉喷桩复合地基基础的应用分析引言近年来，粉喷桩以其与传统软基处理方法相比所呈现的优势，在建筑工程施工中得到越来越多的应用。
因此，对粉喷桩技术的加固机理和施工技术进行分析和研究，对施工过程的人、机、料、法、环及其关键工序进行控制，有助于全面指导建筑工程施工，确保工程质量和安全，使建筑工程获得更好的经济效益和社会效益。
一、粉喷桩的概念及优点：（一）、粉喷桩概念粉喷桩即粉体喷射搅拌桩，采用深层搅拌法。
深层搅拌法使用的固化剂主要材料为石灰、水泥等，就地用特定的攪拌机械将软土与粉体或液体固化剂强制搅拌，利用二者之间的物理、化学反应，使软土硬化并且达到一定强度，形成整体性和水稳性都较好的优良地基。
粉喷桩所采用的是粉状固化剂。
粉喷桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土，以及无流动地下水的饱和砂土等地基，通过水泥土搅拌形成的水泥土加固体，提高砂土地基土内聚力和内摩擦角，消除砂土地基液化的影响。
具有以下优点：（二）、粉喷桩的优点1、成本低与钢筋混凝土灌注桩进行经济效果对比分析发现，它的成本可降低左右；与钢筋混凝土按基相比，其成本可降低左右；与灰土垫层地基相比，其成本可降低左右。
2、工期短粉喷桩施工机械化程序较高，每小时可以成桩三根，省时省工，作业效率高。
与灰土垫层地基处理方式相比，它可以缩短工期左右；与钢筋混凝土搜基相比，它可以缩短约工期。
3、作业占用场地面积小粉喷桩施工现场整洁，不像灌注桩在施工时需要在现场大量堆置砂、石，也无需进行大面积土方开挖。
二、粉喷桩复合地基的承载力计算（一）、单枯承载力计算桩长、桩身强度以及桩端土和桩间土的性质，都会影响粉喷桩的单桩承载力，其竖向承载力标准值的计算可以按照以下方法，并取较小值。
式中：f cu一与搅拌桩桩身水泥配合比一样的室内立方体试块（边长70.7的）90天龄期的抗压强度平均值；η—桩身强度折减系数；u p一桩周边长（m）；A p一桩的横截面积（m2）；ιpi—桩长范围内第i层土的厚度；q p一桩端天然地基土的承载力特征值；q si—桩周第i层土的侧阻力特征值（KPa）；α—桩端端阻力发挥系数，可取0.4-0.6，桩端土层越硬，其值越大。
粉喷桩单桩与四桩复合地基对比试验研究
凝 土的构件 。采 用型钢 混凝 土的底 部转换 梁 的抗剪性 能较 普 通
２层
ｌ， ５ ｌ ／ ９ ６
ｌ， ９５ ／ ３ ６
钢筋混凝土转换梁 明 显改善。 由于转换梁 的截 面尺 寸往往 受抗 剪控制 ， 因此 ， 相同承载力要 求的情况下 ， 在 采用 型钢混凝 土转换 梁可以较普通钢筋？ 昆凝土 转换梁 减小 截 面尺寸 ， 增加建 筑净 空 。 另外 ， 底部转换梁 与框支柱 采用 型钢 混凝土 后 ， 底部转 换梁 与框
岩ｉ岳名称
层厚／ ｍ 含 水 量 ｗ ％ ／
孔隙比 ｅ
②粉 土
３ ７—４ ８ ． ． ２ ． ７１
０７５ ．７
④粉土
２ ５—３ ０ ． ． ２ ． ６７
０７ ６ ．４
面的摩擦也加 强了这种作用 。
表 ４ 多桩复合载荷试验的测试 结果
试验桩号 ： ， ４号 ５号， ６号桩间土 序号 荷载 历 时／ ｉ ｍｎ ｋ 本 级 累计 Ｎ
３ ． ５４
塑限 Ｐ ％ ／ Ｅ Ｐ ／Ｍ ａ
。１２ ＿／Ｍ Ｐ ａ—ｌ
２ ． ３Ｏ ８８ ．
０ １ ７
．
２ ． ０２ ４６ ．
Ｏ ４ ．ｌ ２ ６
２ ． ３５ ｌ ． １５
Ｏ １ ．５ １ ６
２ ． １４ ５１ ．
０ ３ ．７ ２ ８
４号ｉ Ｔ ｒ ￣Ｉ／ａ Ｓ ｍ － 本 级 累计
支柱节点的抗震性 能较普 通钢筋 混凝 土结 构有 显著 的改善 。真 正实现 了强节点 ， 并保持 了优越 的整体工作性 能。采用 型钢混凝
３层 ４层
５层
１２７ ４ ／ １ ｌ １９ ４ ／ ４
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。
粉喷桩
2、施工程序
1）施工工艺流程 测量放线→桩机就位→钻孔→插管→喷粉→移动机具
2）测量放线 根据设计要求，定出孔位作出标记。
3）施工机械设备 喷粉桩机及配套水泥罐、贮灰罐及喷粉系统、空气压
缩机。喷粉桩机由液压步履式底架、井架和导向加减压机构、 钻机传动系统、钻具、液压系统、喷粉系统、电气系统等部分 组成。
2.6 施工注意事项
1、每一根桩开钻后必须连续施工，严格控制喷灰及停灰时 间，不得间断。严禁在尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作用， 以确保粉喷桩质量和长度。
2、如遇停电，机械故障等原因而喷粉中断，应及时记录中 断深度，待恢复正常后进行复打，复打重叠段不应小于1m。
3、钻杆下沉前，应用经纬仪检查或垂线量测钻杆的倾斜度， 使倾斜度值不大于1.5%。
100%
检查停止喷粉时的钻头高程
4
单位喷粉量
%
≤7
5
桩体90天无侧限抗压强主度
MPa
不小于计要求
100% 2%
计量仪或场计量检查
桩头或抽芯取样检验，可用7天或28天强度推算90天强 度
2.8 技术经济比较
大量工程实践证明，水泥粉喷桩工艺具有施工快、建 筑材料省、造价低、强度高等优点。
（1）施工周期短，每台班可完成300-400m左右。 （2）加固体强度相当于浆液搅拌法的2倍。 （3）材料成本低，每延长米仅10元左右，工程造价比浆 液搅拌低1/3。
本工程自93年5月施打，投入三台设备，历时2个月完成 了任务。按设计要求，由甲方委托常州高速公路建设部监理和 测试，测试结果：38天无侧限抗压强度平均值为3.1N/mm2，远 远大于设计值，满足了设计要求。
（二）上海杨浦大桥桥墩边上的地基加固。该地面由于淤泥 质较厚，对于大型建筑影响很大，为此采用粉喷桩来加固。此 方案由上海市政设计院负责设计，总桩数为3500根，深度1012m，总4万多延米长，要求60天完工。本工程投入二台设备进 场施工，利用24小时采用二班制工作，在规定的时间内完成了 任务，并且工程桩测试结果达到了设计目的，得到了建设单位 的一致好评。
粉质粘土中的地基处理与桩基检测
粉质粘土中的地基处理与桩基检测因粉质粘土层较厚，挤土效应较为明显，静压桩施工时应合理安排压桩顺序，同时考虑周围的施工环境的影响：(1)当场地较为开阔时，从整体考虑，先压场地中央的桩，后压周边的桩，便于土体由里往外挤，减少厚粉质粘土层的挤土效应使桩上浮。
(2)当场地较狭窄且桩距较密时，采用隔桩跳压法，主动释放沉桩所引起的超静孔隙水压力，降低挤土效应的能量，从而减少桩的上浮量。
(3)当有一侧毗邻建筑物或构造物时，由毗邻建筑物或构造物的一侧向另一侧施工，避免因挤土效应而导致地基隆土造成邻近建筑物或构筑物的损害。
(4)当桩距较密或群桩时，要考虑压桩时的挤土效应，不同深度的桩基应先深后浅、先长后短。
综合现场具体情况，该方案选择：先压场地中央的桩，后压周边的桩，同时，建筑物电梯井处桩距较密，采用隔桩跳压法和先深后浅、先长后短的综合施工方法。
下面以烟台冰轮股份有限公司新建哈特福德压缩机厂房工程为例，谈谈粉质粘土中的地基处理与桩基检测。
长132m、宽69m，为轻钢结构单层工业厂房。
共四跨，每跨设5T行车两台(中级工作制)。
本厂房工程建成投产后，经济效益十分可观．故工期要求非常紧；并且设备基础对不均匀沉降非常敏感．因此要求在满足规范要求的前提下，安全、快速地建成并投入使用显得非常重要。
厂房采用钢筋砼独立基础．设计基底标高为一1．90m。
据勘察结果．场区浅层第四纪沉积层强度低、压缩性大，且第(3)层中砂为液化地层，天然地基不能满足设计强度及沉降方面的要求。
根据本地区的施工经验和能力．可供选择的处理方式有：钢筋砼预制桩、CFG 桩和粉喷桩。
1、工程地质概况根据烟台市勘测设计研究院有限公司提供的岩士工程勘察报告，场区分布的主要土层及其基。
本特性如下：（1）素填土：褐黄色。
厚度O．8O～2．20m。
主要成分为中砂．混少量粘性土和建筑垃圾，局部见有块石。
松散．不宜做天然地基持力层。
（2)粉土：褐黄色，厚度O．2O～2．20m。
水泥粉喷桩在地基处理方面上的应用
水泥粉喷桩在地基处理方面上的应用粉喷桩是粉体喷射深层搅拌法的简称，它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，将粉状加固料如水泥、石灰粉，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，起到加固地基的目的。
采用粉喷桩方法加固软土地基具有许多优点：如能有效地减少地基的总沉降量，与排水固结法相比总沉降量能减少25-49%，这对控制路堤的工后沉降和解决桥头“跳车”具有明显的效果，具体表现在地基加固深度内沉降量的大幅度减少。
经加固后路基在填筑过程中侧向位移明显减少，实测的最大侧向位移仅6-7cm。
与排水固结法在相同条件下相比，侧向位移减少60-70%，而且在较短时间内即趋稳定。
侧向位移的减少，不仅能增加路基的稳定，特别在桥涵与路堤连接处保护桥台桩基不受过大的侧向推力，而且减少地基的沉降。
粉喷桩复合地基能提高地基土的承载力，适应快速填筑施工，与排水固结法相比，可以允许有较高的填土速率。
但是，粉喷桩法在实际应用中尚有一些问题需要进一步探讨，有一些缺点需要克服。
1、粉喷桩的支承式与悬浮式对沉降的影响昆山段试验表明，在桩长11m范围内的沉降量与桩尖以下沉降的比值达1：1.5。
查阅其它资料也证明，当粉喷桩打穿软土层进入较硬的持力层沉降很少；若未打穿软土层，成为悬浮式时沉降就大。
地基的过大沉降，说明桩尖下卧软土层的沉降还相当大，而且持续时间较长，将不得不重新进行处理甚至报废。
目前高速公路不断向沿海近海地区延伸，遇到的深厚软土越来越多，而且是现有粉喷桩机所达深度远远不及的。
如何来解决这个问题，除了进一步提高机械设备的性能外，在设计理论上也需要有一个突破。
对下卧层软土的沉降有一个正确的评估，同时在实践中探索解决的方法。
2、地基土含水量对粉喷桩质量的影响粉喷桩质量的优劣主要反映在粉喷桩的强度指标上，这不仅与掺入粉体的质量、施工工艺、地基土的性质有关，其中尤以含水量的关系甚为密切。
水泥粉喷桩在地基处理中的应用
水泥粉喷桩在地基处理中的应用一、水泥粉喷桩的概述水泥粉喷桩是利用高压气体将水泥粉在一定比例下与水混合转化成高强度的混凝土，成为一种地基处理技术。
该方法因其具有施工方便、成本低廉、可控性强等特点被广泛应用于地基处理领域。
二、水泥粉喷桩的施工技术水泥粉喷桩的施工技术包括设计、准备工作、施工方法、听力检验和质量控制等方面。
其中，设计和准备工作是保证工程质量的关键，并且施工方法和听力检验是保证施工安全性的必备环节。
三、水泥粉喷桩的应用范围水泥粉喷桩的应用范围包括建筑、工程、道路、桥梁等各个方面。
在建筑领域，水泥粉喷桩被广泛用于保护环境、加强地基、防止下沉、提高地基承载力等方面。
四、水泥粉喷桩的优势和不足水泥粉喷桩与传统的地基处理方法相比，有着许多优势，例如施工方便、成本低廉、高效等。
但是，水泥粉喷桩方法也存在一些不足之处，例如能耗高、固化时间较长等。
五、水泥粉喷桩的开发趋势水泥粉喷桩的开发趋势是向更高技术含量、更高效能、更加环保的方向发展。
如果想要提高该方法的效率和质量，可以通过改进设计、施工工艺，控制质量等方面实现。
（一）重大工程项目的地基处理方案——水泥粉喷桩在中国国家大剧院的应用《中国国家大剧院》位于北京市中央区域，地点紧临人民大会堂。
整个地块上基础土层为抗压特性好、饱和状态的半致密黄土，黄土的结构性弱、不可长期承受地表荷载。
经过多次试验和研究，团队采用了水泥粉喷桩的地基处理方案。
（二）大型公路桥梁基础处理——水泥粉喷桩在富阳长江大桥的应用富阳长江大桥是全国工程建设的大型公路桥梁之一，是南通至记忆高速公路的重要组成部分。
江面较宽、重载车流量大等诸多因素使其桥墩振动较大，孔框内地基深厚为良好黄土，使用水泥粉喷桩进行地基加固是解决这一问题的有效手段。
（三）城市房屋基础处理——水泥粉喷桩在上海地产项目中的应用某上海房产项目区域土地地层中含有很多以砂质黏土为主的松散层和较低强度的砂层，这将影响到楼房的整体稳定性。
浅谈软土地区粉喷桩复合地基的承载力试验
， ∞
最小仅 ９ｋ ａ ０Ｐ，而最大则达 １ ｋａ其 喜 ６ Ｐ， ０
数值均高于设计的复合地基 承载力特 。 征值。尤其是 １试桩（ 试验曲线见图 ３ ・ ） ｏ 复合 地基承载力特征值明显高于设计 ， ｏ 要求 ， 实验结果是设计值的 １ ３ 而最 ４ ％， 图 ３ ３ 试桩 Ｑ Ｓ曲线 ・ — 小 的 ３ 试桩 ， 实验结果只有设计值的 １２ 试验曲线如图 ３ 。 ０ ％（ ） 在试验过程中 １、 ３ 桩均加载至破坏 ， ２、 三条试验曲线均有明显的陡 降段 ，不过 ，它们 的回弹量有较 大差异 ， 桩的 回弹量 明显小 ，只有 ２ ７ ９ ｍ。 ． ｍ 其单桩复合地基承载力值为 １０ Ｎ 破坏形式可能为桩身浅部破 ２ ８ｋ ， 坏 。由此可以认为 ： 在随着桩侧摩阻力的增 加， 桩身上部某处达到 了极 限 强度 ， 发生了脆性破坏。 从复合地基承载力试验表可以看 出： 同一场地中 ， 在 相同桩长、 同等 桩径的复合地基承载力有很大差异。 试桩 １、 ３ 的复合地基承载力试验 、。 结果差异很大 ， 最大与最小相差 ７ ％。通过轻便触探试验 ， ８ 在试桩 ｌ的桩 ・ 周土质 明显含有粘土矿物 ， 这些矿物对加固效果有利 ， 以致试桩 ｌ的复合 。 地基承载力特征值明显高于其它试桩。对于试桩 ２， 其复合地基承载力很 低， 究其主要原因 ， 试桩 ２ 周围土质为河滩或者废弃 的养虾池 ，这对 以 桩一土共 同作用的复合地基承载力的发挥极为不利。 虽然粉喷桩复合地基承载力 的影响因素很多 ， 通过本次试验 ， 可以认 为， 桩周 土 的性 质 对复 合 地基 承 载力 有 着 极其 重 要 的影 响 。对 于 不 同的土 质条件 ， 在设计时可考虑置换率、 水泥掺人 比、 桩长等因素来调整复合地 基承载力。同时 ， 施工质量 的控制对粉喷桩的成桩质量有较大影响 ， 因此 在设计 、 施工时应对此予以重视。
浅谈市政道路特殊路基处理工艺
浅谈市政道路特殊路基处理工艺摘要:简要介绍了市政道路特殊路基常用的处理方法,并结合工程实例探讨了市政道路特殊路基的处理方法及处理效果。
关键词:市政道路特殊路基处理公路工程施工过程中常遇见各种特殊路基,须采取加固处理措施才能满足道路的承载力要求。
同样的,市政道路中也会出现各种特殊路基,通常市政道路的特殊路基的地质条件没有公路那样复杂,但市政道路下通常铺设有各种管线,有的管线对路基沉降量有严格的要求,需要对特殊路基进行有效的处理方能满足这一要求。
下面简要探讨市政道路特殊路基的处理工艺。
1 市政道路特殊路基的常用处理方法特殊路基与一般路基不同,由于其组成成分不符合工程要求,必须经过一定措施进行的处理之后方可满足工程应用要求。
常见的特殊路基有泥石流地区路基、岩溶地区路基、滑坡地区路基、雪灾地区路基、采空区地区路基等等。
工程上对于这些特殊路基的处理方法也有很多,常用的主要有以下几类。
(1)换填垫层法。
对不符合要求的路基垫层采用合格的砾石、砂、石屑、矿渣、碎石、粉质黏土等材料进行换填,选用的材料宜就地取材,通常以中、粗砂料换填效果较好。
换填前应将一定深度的原路基软土挖除,然后分层进行回填和碾压。
这种类型的软基处理方法除了换填土之外,还有抛石挤淤法及爆破挤淤法等。
(2)强夯法。
即采用重锤从高处自由落下,对原软土路基进行多次夯击,以提高路基的密实度,从而减少沉降。
这种处理方法对于非饱和、粗颗粒含量较高的土质处理效果较好。
还有一种强夯置换法,也就是通过在夯坑内回填块石、碎石、砂等材料,然后进行夯击使软土排开,在软基中形成块(碎)石墩,从而提高其整体承载力。
(3)堆载预压法。
在路基施工之前,通过采用较大的荷载在软土路基上进行预压,以加速路基的沉降,提高其固结程度,使得路基的强度提高,工后沉降也相应地减小了。
一旦工后沉降满足要求,强度指标达到设计要求,便可进行道路路面的施工。
(4)加筋法。
对特殊路基加筋的材料有好几种,主要包括:不锈钢带、镀锌钢带等金属材料,玻璃纤维、尼龙、聚丙烯等合成材料,以及钢-塑复合加筋带、钢筋混凝土带等复合材料。
粉喷桩复合地基在地基处理中的应用
软 塑一 可塑 ，湿 。偶见 小姜 石 ，夹粉土 团块 ，中 等压缩 性 。层厚 ０ ．． ． Ｈ５ ３ ４ ｍ。第③一 层 ：粉土。灰褐 色，中密 ，饱和。本层 呈透镜体状 １ 分布 ，中等偏 低压缩性 。揭露层厚０７ １ ｍ。第④层 ，粘 土。灰褐 ． ． ～ ５ 色 ，软塑 ，湿。偶见 小姜石 ，中等氍缩性 。层厚 ｌ － ． ， ３ ｍ。第⑤层 ， ０ ６
用螺旋钻机成孔 ，成孔直径 ５０ ｍ，桩径取５ ０ ０ｒ ａ ０ｍｍ。
粘土。灰黑色 ，可塑硬塑 ，湿 ，中等偏 低压缩性。层厚０ ～ ． 第 ．１ｍ ５ ６ ⑥层 ，粉土。姜黄色，密实 ，湿。含小粒姜石，夹粉土团块 ，中等偏 低压缩性 。层厚２ — ． 。第⑦层 ，粉土 。灰黄、黄褐色 ，密实 ，稍 ．６ｍ ８ ６ 湿～ 湿 ， 见姜石 ，中等偏低压缩性 。层厚１ — ． ． ４ ｍ。第⑧层 ，粉质粘 ０ ５ 土 。灰 黄色 ，硬塑 ，湿 ， 大量姜石 ，含有 中砂粒 ，中等偏低压缩 见
合 工程 造 价 、 处 理 效 果 、场 地 工 程 地质 紊件 、工 程 进 度 及 环境 影响 等 因素 ，选 用 了粉 喷 桩 复合 地 基 这 种 地 基 处理 方法 并 对地 基 处理
的参数进行 了 计，最后对粉喷桩的质量进行 了检测 ，并做 了单桩 复合地基载荷试验 ，结果表明这种地基处理 方法满足 了建筑物对地 设
栽 力折 减 系数 ， 可取 ０４～０６ ．：
式中： 一 单桩承栽 力特征值 ；Ａ－ 用长 ； ／ 桩 ｐ
根据计算结果并考虑安全系数 ， 单桩承载力取 Ｕ７Ｎ。 ｋ
３３ 复 舍 地 基 承 载 力 和 变形 计 算 ．
表 １ 场 地地 层 物 理 力 学性 质 指 标 统 计 表
粉喷桩复合地基设计计算及效果评价
中图分 类号 ： ＴＵ４ ２ ３ ７．６
文献标识ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ： Ａ
文章 编号 ： ６３５ ８ （０ ０ ０—５ １０ １７ —７ １ ２ １ ）４０ ３ —２
１ ５ ７ Ｎ（ 为 １ ５ｋ １ ． ６ｋ 取 １ Ｎ）
端土承 载 力 折 减 系 数 ， 据 规 范Ｅ 此 处 取 ０ ５Ａ。 根 ， ．； 为桩截 面积 ， ＝Ｔ ．９ 。则 Ａ。 ｒ 一０ １ ６ｍ Ｒ
Ｒ １ ５ 一 ． ７× １ ０× ６ ０ ５ ２ ０× ０ １ ６ ＋ ．× ２ ． ９ — ９． ＋２． ６ ４２ 】 ５ —
１ ５ ． 进 行 室 内 抗 压 强 度 试 验 （ 块 尺 寸 ： ． ～３ ０ｍ） 试
７ ０ｍｍＸ７ ０ｍｍＸ７ ｍ） 结果 列 于表 １中。 ０ｒ ， ａ
表 １ 粉 喷桩 试 块 抗 压 强 度 试 验 表
Ｐｋ ｆＰａ
图 １ 载 荷 试 验 Ｐ—Ｓ曲 线
为桩 长范 围 内土层 厚 度 ， Ｌ一６０ｍ；。 桩 端地 基 土 ． ｑ 为
未经修 正 的承载力 特 征值 ， 此工 程为 ２ ０ｋ ａ口为桩 ２ Ｐ ；
因此 ， 该粉喷桩复 合地基 的设 计参 数为 ： 长 桩
６ ０ｍ（ 效 桩 长 ） 桩 径 ０ ５ｍ， 方 形 布 桩 ， 距 ． 有 ， ． 正 桩
２ ２ 桩体 抗 压 强度 的确 定 ．
Ｒ 一 Ａ （） ２
其中， 为桩身强度折减系数 ， ７ ７ 根据规范＿取 ０ ２ ； 】 ］ ．５
贝 ｆ 一Ｒ ／ 一１５ （． ５ ．９ ） ４ Ｐ ≈ 上 『ｃ １ ／０２ ×０ １ ６ 一２３７ｋ ａ
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：在开展水闸地基处理工作时，如果不能对现场的地质条件做出深入分析，或者选用的人工处理措施不当，将导致水闸运行期间出现失稳、冲刷破坏等各类问题。
因而，当前应加强对粉喷桩复合地基的应用，不断增强地基的承载能力，降低地基沉降，避免地基出现渗透变形等问题。
本文首先对水闸地基常见处理方式进行探讨，并进一步研究粉喷桩复合地基在水闸地基处理中的具体应用。
关键词：水闸地基处理；粉喷桩复合地基；应用分析1引言粉喷桩通常被称作加固土桩，它主要通过深层搅拌的方式实现地基的加固，其中，固化剂主要选用的是水泥、石灰等。
施工期间，需要借助特定的搅拌设备将固化剂与软土进行强制性搅拌，这一过程中软土将会与固化剂发生物理、化学等反应，进而形成具有一定强度和稳定性的地基。
现阶段，粉喷桩复合地基在水闸地基处理工作中有着广泛的应用。
2粉喷桩复合地基施工要点分析具体施工期间，应重点就以下问题引起关注：其一，施工时要对钻进深度以及钻机的垂直度进行严格把控，确保施工质量满足设计要求。
其二，要合理控制停灰时间、复搅深度等因素。
其三，施工之前要通过资料收集、试验等方式确定施工参数和施工工艺，施工期间要对喷粉量、提升速度以及压力、电流状况进行实时的观察与记录。
其四，针对施工过程中可能出现的喷灰量不足的问题，要采取复钻、复喷的方式进行解决。
复喷施工期间，要确保喷灰量比设计用量大。
其五，喷灰过程不能出现中断的问题，确保桩长满足设计要求。
3水闸地基常见的处理方式3.1沉井基础沉井基础主要采用浇筑、挖土下沉等方式实现对地基的处理，这一基础形式的承载能力强，并且施工期间不会对周围的建筑工程产生较大的影响。
同时，采用这一基础形式还能对河滩区域的粉砂土液化问题进行有效的防治。
但是，沉井基础的造价比较高，并且施工周期相对较长，施工难度也比较大。
此外，施工过程中容易发生井壁开裂等问题，严重影响到地基处理效果。
3.2灌注桩基础灌注桩是当前应用较为广泛的一种深基础形式，它能够将荷载有效的传递到持力层。
粉质粘土中的地基处理与桩基检测
粉质粘土中的地基处理与桩基检测
摘要：对于以粉质粘土为主地基的待建地下工程，地基处理与桩基检测为其重要部分之一。
本文以烟台冰轮股份有限公司新建哈特福德压缩机厂房工程为例，谈谈粉质粘土中的地基处理与桩基检测。
文章介绍了其基坑支护采用密排钻孔桩挡土、单管旋喷桩桩间止水与深层搅拌桩支挡相结合的支护方案，简介了基坑支护施工的工艺，工程实施后经监测表明，该施工手段有效地控制了基坑位移，达到了设计要求。
关键字：粉质粘土，地基处理，桩基检测，检测，承载力
因粉质粘土层较厚，挤土效应较为明显，静压桩施工时应合理安排压桩顺序，同时考虑周围的施工环境的影响：
(1)当场地较为开阔时，从整体考虑，先压场地中央的桩，后压周边的桩，便于土体由里往外挤，减少厚粉质粘土层的挤土效应使桩上浮。
(2)当场地较狭窄且桩距较密时，采用隔桩跳压法，主动释放沉桩
所引起的超静孔隙水压力，降低挤土效应的能量，从而减少桩的上浮量。
(3)当有一侧毗邻建筑物或构造物时，由毗邻建筑物或构造物的一侧向另一侧施工，避免因挤土效应而导致地基隆土造成邻近建筑物或构筑物的损害。
(4)当桩距较密或群桩时，要考虑压桩时的挤土效应，不同深度的桩基应先深后浅、先长后短。
综合现场具体情况，该方案选择：先压场地中央的桩，后压周边的桩，同时，建筑物电梯井处桩距较密，采用隔桩。
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对粉质粘土层建筑工程选用粉喷桩复合地基安全经济
烟台冰轮股份有限公司新建哈特福德压缩机厂房工程，长132m、宽69m，为轻钢结构单层工业厂房。
共四跨，每跨设5T行车两台（中级工作制）。
本厂房工程建成投产后，经济效益十分可观，故工期要求非常紧；并且
设备基础对不均匀沉降非常敏感，因此要求在满足规范要求的前提下，安全、快速地建成并投入使用显得非
常重要。
厂房采用钢筋砼独立基础，设计基底标高为-1.90m。
据勘察结果，场区浅层第四纪沉积层强度低、压缩性大，且第（3）层中砂为液化地层，天然地基不能满足设计强度及沉降方面的要求。
根据本地区的施工经验和能力，可供选择的处理方式有：钢筋砼预制桩、CFG桩和粉喷桩。
1.工程地质概况
根据烟台市勘测设计研究院有限公司提供的岩土工程勘察报告，场区分布的主要土层及其基本特性如下：
（1）素填土：褐黄色。
厚度0.80～2.20m。
主要成分为中砂，混少量粘性土和建筑垃圾，局部见有块石。
松散，不宜做天然地基持力层。
（2）粉土：褐黄色，厚度0.20～2.20m。
含少量铁锰氧化物和云母碎片。
虫孔、根孔发育，层顶有0.5～0.9m 耕土，含大量植物根茎。
饱和软塑，具有中等偏高压缩性。
fk=100KPa,Es=4.10MPa。
（3）中砂：褐黄一浅灰黄色。
厚度1.0～3.60m。
中密，主要成分为长石、石英，偶含贝壳碎屑。
分选、磨圆均较好。
饱和，松散。
fk=110KPa,Es=8.36MPa。
（4）淤泥质粉土：灰一灰黑色。
厚度2.40～8.00m。
含有少量有机质和海生贝壳碎片，偶见钙质结核。
局部混粉细砂颗粒或薄夹层。
振动析水明显，触变、流变性强。
饱和，流塑，中等偏高压缩性。
fk＝
65KPa,Es=5.09MPa。
（4T）中砂：灰一浅灰色。
厚度0.60～2.70m。
成分为石英、长石，含贝壳碎片。
分选性较差，磨圆度较好。
饱和、稍密。
fk=170KPa,Es=11.30MPa。
（5）粉质粘土：浅灰黄一褐黄色。
厚度0.20～6.10m。
含少量铁锰氧化物。
饱和，可塑一软塑，中等压缩性。
fk=120KPa,Es=3.90MPa。
（6）中粗砂：褐黄色。
厚度0.40～2.20m。
成分以石英主，分选性差，磨圆度较好。
饱和，中密。
fk=250KPa,Es=20.96MPa。
（7）粉质粘土：褐黄色。
本次钻探揭露厚度为5.30m（未揭穿）。
含铁锰氧化物，含砾碎石及透镜体。
饱和，可塑一硬塑，中压缩性。
fk=250KPa,Es=8.65MPa。
2.地基处理方案的选型与设计
钢筋砼预制桩的质量虽然有保证，但是制作及养护周期长，需二次搬运，造价高，而且吊桩、打桩周期长，施工噪音大，施工过程中存在较多安全隐患，因此预制桩方案首先被排除。
再比较CFG和粉喷桩复合地其方案，结合本工程项目的实际情况，选用工期更短、造价更低，更容易施工的粉喷桩复合地基方案，可以使厂房建筑工程达到安全经济的良好效果。
设计桩径d=500mm，桩位按梅花形布置。
桩中心距：纵向S1＝1000mm、横向S2＝1118mm，面积置换率
m=d2/de2=20%（de－等效影响圆的直径）；有效桩长为9.0m，桩端普遍位于（5）粉质粘土层中。
采用R32.5普通硅酸盐水泥，分两次喷搅。
第一次沿桩身全长喷搅，喷灰量≮45Kg/m；第二次将桩顶以下5.1m长度范围内复打，复打时的喷灰量≮35Kg/m。
设计复合地基承载力标准值fspk=135KPa，单桩竖向承载力标准值
Ra=120KN。
桩基施工前，先开挖土方至-1700m。
施工采用铁道部武汉工程机械研究所生产的PH-5A型粉喷桩机2台，施工孔深约为9.50m，共施工2858根，工期16天。
然后按照设计要求截桩头至-2.200m，做300mm厚碎石垫层至设计基底标高-1.900m。
在桩基施工过程中，采取了两项安全措施：
（1）安全用电：施工机具采用一机一闸，可靠接地；配电箱设过载保护，金属箱体保护接零；
（2）专人监护：为防止出现人身和火灾事故，明文规定严格施工程序、严禁明火，并配备符合规定的消防器材，安排专人保管监护。
3.复合地基检测及沉降观测
粉喷桩复合地基施工完成后，委托烟台市建设工程质量检测站进行了静载试验检测。
检测结果，九个检测点的粉喷桩复合地基极限承载力最小值大于302KPa，最大值大于338KPa；粉喷桩单桩极限承载力大于302KN，均满足设计要求。
本工程项目于2002年10月正式投产使用，经过两年多的生产运行，使用过程中未出现任何安全质量问题。
沉降观测显示发生沉降量较均匀，最大沉降量小于9mm，满足设计和使用要求，设备运行未受任何影响。
4.结束语
（1）在大型工业厂房建设中，在类似地质条件下，采用粉喷桩复合地基是施工周期最短、同时也是比较安全和经济的方案。
本工程复合地基在独立基础范围内每平方米造价仅为314.5元，较CFG桩复合地基节约造价20％，较钢筋砼预制桩方案节约造价50％以上；同时施工周期最短，仅用16天。
（2）本次检测承载力试验值远大于设计标准值，沉降均匀并且数值较小，显示安全储备较大，满足安全性和经济性的要求。
（3）按照“事前控制，预防为主”的原则，在桩基设计选型的时候就应该考虑到以后安全文明施工的问题，这样，实际施工过程中的安全控制比较容易做到，安全更有保障。