粉喷桩技术加固软土地基
粉喷桩处理软土地基的探讨
粉喷桩处理软土地基的探讨!程技术冯宏伟(山西运城路桥有限责任公司，山西运城044000)qj 。
…7’。
1。
4。
1。
…j…’。
2‘。
i}?，嘴要]鲒冶蝶屡搅剖蛾桩加固软王地基的原理，痞蜞施工工艺及加固效果检验方法进行了阐述，通过在奥体工程中的实践应用。
提出，深层搅拌粉喷桩处理软基工程的技术J睦和实用性。
．法建词】深安毖肄喷桩；软基；加固j1粉喷桩加同土的原理1l水泥的水解和化学反应。
用水泥加固软土时，水泥颗粒表面的矿物与软土中的水发生水解和水化瓜，生戎氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙及含zK铁酸钙警化台物。
氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中，在水泥表面重新组合后，水分子虽然继续^颗粒内部，但新生成物已不能再溶解，只能以细分散状态的胶体折出，悬浮于溶液中，形成胶体，硫酸钙、铝酸三钙一起与水发生反应，生成一种被称为。
水泥杆菌”的化合物，这种反应迅速，反应结果把大量的自由水以结晶水的形式固定下来，并具有膨胀作用，这对于高含水量的软粘土强度的增加有特殊意义。
2)离子交换和团粒化作用。
软土中的胶体颗粒表面带有N，或K+，它们能和C a+进行当量：吸附交换，使较小的土颗粒形成较大的土团粒，从而使土体强度提高。
2施工工艺施璐：整平原地面一钻桐定位一矧'r-Y T沉钻进一上提粉喷强制搅拌一复拌一提忏出空一钻机移位1)定位：用起重机悬吊深层搅拌机到达指定桩位，对中，当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平。
2)预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机网丝绳，使搅拌朝沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度可由电机的电流监测表控制。
工作电流不应大于7Q～3)制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，在压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
4)提升喷浆搅拌：深层搅拌机下沉到设计浓度后，开戾灰浆泵将水泥浆压^地基中，并且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的浓度提升深层搅拌机。
粉喷桩加固软土地基的施工
粉喷桩加固软土地基的施工和问题的探讨中铁十三局四处［摘 要］该文通过对粉喷桩工程的加固机理和设计计算方法的分析，结合当前粉喷桩施工的部分应用实例和试验成果，，对粉喷桩应用的施工现状和有关问题作了阐述。
［关键词］软土 粉喷桩 加固机理 复合地基1粉喷桩的加固机理粉喷搅拌加固软基技术，是利用水泥等作为固化剂，通过特制的深层粉体喷射搅拌机，将粉状加固料，用压缩空气输送到钻头，并以雾状喷射到加固地基的土层中。
凭借搅拌机回转钻头叶片的旋转，在设计加固深度范围内，就地和原位软土强制搅拌混合，利用水泥吸水和与土颗粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用，使软上形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土柱体（俗称粉喷桩）。
这种强度和刚度较桩周土高出若干倍的柱状加固体与桩间上一起构成复合地基，在稳定地基土的同时提高其强度，使地基土工程性质得到局部改善，从而达到加固地基的目的，或由粉喷桩相互搭接，形成坑壁支护和防渗帷幕结构。
2粉喷桩复合地基的设计与计算粉喷桩复合地基现有的计算方法，都是以刚性基础底面处桩与土产生等位移为基本前提的，并结合有关弹塑性理论，提出了若干带简化条件的计算公式。
2.1粉喷桩单桩承载力计算模式各种单桩承载力的确切值，唯有通过压桩试验来确定。
因此，在桩承载力设计计算中，多是采用地基参数来预计的。
对于粉喷桩主要有两种估算方法。
2.1.1半经验方法在极限荷载作用下，粉喷桩的侧向膨胀量很小，桩周土远未达被动破坏，而是桩、土界面摩阻力达到极限，出现“刺入”现纽、或是桩身被劈断或剪断。
B .B roms 分别给出了其计算公式：桩、土界面上强度达极限时的单桩极限承级力：Q f ＝лd(h+2.25d)сu式中：Q f ——单桩极限承载力，kPa;h ——桩长，m;d ——桩径，m; сu ——不排水剪强度,kPa 。
桩身剪断时单桩极限承载力：Q f ＝A p (3.5c+3σh )式中：A p ——桩的戳面积，m 2；σh ——桩在地面下土的最弱处（通常为硬壳底部）住壁承受的水平上压力，kPa ；c ——柱身材料的内聚力。
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。
粉喷桩技术在加固松软土地基中应用
采 用 了粉 喷 桩 复 合 地 基 进 行 处 理 。通 过 现 场 粉 喷桩 单 桩 复合 地 基 静 载试 验 ， 定 复 合 地 基 承 载 力 ， 算 复 合 地 基 确 推
复合模量 ， 并对该种地基处理方法进行评述 ， 为粉喷桩在 松软 土地 区的应用积累了工程经验 。
【 关键词 】 松 软土； 粉喷桩复合地基 ； 载荷试验 ； 静 承载特性 【 中图分类号 】 Ｔ ４２ Ｕ ７ 【 文献标识码 】 Ｂ 【 文章编号 】 １０ — ８４ ２ １）２ ００ － ３ ０１ ６６ ｛０ １０ — １１ ０
ＡＰ ＬＩ Ｐ ＣＡＴＩ ｏＮ Ｍ ｌ Ｅ Ｎ ｏＦ ＤＪ Ｐ Ｌ Ｉ ＲＥＩ ｏＲＣＥＭ ＥＮＴ ｏＦ ＮＦ
ＬｏｏＳＥ ｏＦＴ Ｓ ＳｏＩ ＦｏＵＮＤＡＴＩ Ｌ ｏＮ
Ｚ Ａ Ｇ Ｙ ｎｊ ， ＷＡ Ｇ Ｘ ， Ｊ Ｎ ａ－ ｎ ＷＡ Ｇ Ｙ —ｕｎ Ｈ Ｎ ａ －ｅ ｉ Ｎ ｕ Ｉ Ｇ Ｄ ｉｕ ， Ａ ｊ Ｎ ｕｑ ａ
６～ ｍ， 庄 村附 近土 层较厚 ， ｌ ９ 新 约 ０—１ｍ。棕 黄色 ， ５ 成分 以粉粒 为主 ， 土质不均 ， 有小砾 石零 星分 布 ， 针状
孑 隙发育 。黏 性差 。稍 密一 中密 ， 湿一 潮湿 。 Ⅱ级 Ｌ 稍 普通土 ， ｒ＝１０ Ｐ ， Ⅱ级 自重湿陷性 ， ｏ 。 ２ ｋ ａ具 为松软±。 （ ） 细 角砾 土 （ ： ： ２ Ｑ ） 主要 分 布 于上 郭家 沟 沟 心、 王家沟泥石流洪 积扇 ， 心厚 约 ５— ｍ， 沟 ７ 洪积扇 细
水泥粉喷桩处理软土地基技术
１ 工程 简介
在 工业 及 民用建筑 、 路 、 路 、 公 铁 市政 及地 下工 程等 工程 的软基 处理 中得 到越来 越广 泛 的应 用和 推广 。
（水 泥粉 喷桩桩 位测 量放 线 ： １ ） 利用 全站 仪等 测量 仪 器对 桩位进 行测 量放 线 ， 做好标 志 。 （ 粉 喷机 定 位 ： 机 钻轴 必 须保 持 垂 直 ， ２ ） 桩 以保 证 桩 体 的垂 直 度 偏差 ＜ １５ ， ．％ 并丈 量 钻杆 长 度 ， 上显 著 标 标 志， 以便 掌握钻 杆钻 入深 度 、 复搅深 度 ， 证设 计桩 长 。 保
施工技术
广东建材 ２１ 年第８ ０１ 期
水泥粉喷桩处理软土地基技术
叶伟强
摘 要 ：软土地基应慎重处理， 处理不当， 则路基易出现沉陷和失隐．常见处治方法有： 塑料排水板
法、 土工布 法、 袋装砂井法 、 超载预压法 、 石挤淤法及粉喷桩法等 ， 抛 本文就 水泥粉喷桩 的特 点， 施工方 法 及注意事项三个方面提 出一些意见。
关键 词：水泥粉喷桩； 处治
１ 水泥粉喷桩的特点
水泥 粉喷桩 是 一种深 层地 基加 固方 法 ， 是利 用粉 喷 桩 机 不 断高 速 旋转 的 钻 头将 水泥 干 粉 喷 到周 边 的软 弱 地 基 中 ， 时钻 杆 以一 定 的速 度 提 升 ， 同 搅拌 钻 头 上 的叶 片将 其周 边 的土体 自下 而上 不断地 切 割搅 拌 ， 使软 土硬 结的一种 桩 体 ， 具有整 体性 、 它 水稳 定 性 、 并且 具有 一定 的 强 度 ，与 桩 间 软 土 形 成 复 合 地 基 ， 其 承 载 力 可 达 ｌ０ １０Ｐ ， ６ ～ ８ ｋａ 效果 好 的具有 更高 的地基 承载 力 。 泥粉 水 喷桩 同钢筋 混凝 土桩相 比， 具有 工期 短 、 本低 的特 点 ， 成
粉喷桩加固软土地基施工方案
粉喷桩加固软土地基施工方案
1.地质勘察：在进行粉喷桩施工前，需要进行地质勘察，了解地层情况和软土地基的物理和力学性质，确定施工参数和方案。
2.桩位布置：根据设计要求，在地面上标出桩位位置，并进行测量和标记，确定桩的位置和间距。
3.现场准备：清理施工现场，清除杂物和障碍物，确保施工区域的平坦和干燥。
4.打桩：使用打桩机械将桩机打入软土地基中，直至达到设计要求的深度。
在打桩过程中，需要及时调整桩机的参数和工作方式，确保桩机的稳定性和施工质量。
5.喷浆加固：在桩身周围进行喷浆加固。
选择合适的喷浆材料，并按照设计要求进行掺配。
通过喷浆施工，可以在桩体周围形成一层坚固的桩-土界面。
喷浆加固的材料可以根据设计要求选择，常见的喷浆材料有水泥浆、膨润土和化学材料等。
6.后续处理：在喷浆加固完毕后，需要对施工现场进行清理，清除多余的喷浆材料和废弃物。
同时还需要进行桩顶的修整和整理，确保桩顶的平整和稳定。
7.质量验收：进行质量验收，检测桩的质量和承载力。
常见的检测方法包括静载试验、动载试验和井下综合探测等，根据需要选择合适的检测方法进行验收。
8.缺陷处理：如果在施工过程中发现桩的质量存在问题，需要及时进行处理和补强。
对于质量不合格的桩体，可以选择重新打桩或进行其他处理措施。
以上是一种粉喷桩加固软土地基的施工方案，具体的施工过程中需要根据实际情况进行调整和优化。
在施工过程中，需要严格按照设计要求和相关规范进行操作，确保施工质量和工程安全。
粉喷桩处理公路软土地基
施工机具和材料
施工主要机具包括：喷粉桩机及 配套贮灰罐及喷粉系统、空气压缩机、 75kPa以上的发电机等喷粉桩机由液压 步履式底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。
施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验桩基 调平机体→钻进至设计深度→高压送气 打开喷粉孔→反钻提钻并喷水泥→至工 作设计标高上50cm停止喷粉→重复搅 拌并复喷→反转提钻至地表→成桩结束 →移机就位在下个桩位施工。
结语
对公路路基严格把关，对做好公 路工程师非常重要的，尤其是施工前和 施工过程中的质量控制很重要。由于影 响公路路基施工质量控制的因素很多， 在施工的过程中，可能会受到自然或人 为因素的制约，所以，必须综合考虑， 坚持施工的技术标准，加强施工管理， 强化路基施工质量等，同时，采取一些 必要的措施，是影响因素减至最低，以 保证公路质量，提高路基路面的稳定性 与耐久性。
准备工作
施工现场配备各种计量仪器设 备，做好计量装置的标定工作。
对现场的水泥等原材料进行试 验工作, 施工前根据每个断面的实际 状况进行室内配比试验，确定每延米 的喷粉量。
根据施工图纸画出桩位平面布置 图，并报请测量工程师批准。
公路路基施工质量控制的 措施
施工测量控制
利用导线点来恢复路基中心线并 确定里程桩号，然后加密水准控制点。 在确保施工放样的测量精度后，及时对 中线、宽度、厚度、压实度等指标进行 检验，争取做到现场跟踪自检。
械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压 缩，并吸收周围水分，经过一系列物理 化学作用生成一种特殊的具有较高强 度、较好变形特征和水稳性的混合柱状 体，它对提高软土地基承载能力、减少 地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳 定性具有明显的效果，下面结合工程实 际对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺 与检测方法进行探讨。
浅谈粉喷桩技术处理软土路基
总应力 ， 使其小于该土层的天然承载力。
（ ） 卧层 承载 力计算 ６下 当持 力 层 下有 软 弱 下 卧层 时 ， 进 行 下 卧 层 承 应 载力计 算 ， 将下 卧 层 以上 所 有 的 荷 重 和 土 重 全 部 考
胶合成较大的团粒 ， 进而改善土的物理力学性能 ； 粉 喷桩 的桩 体界 于 刚性 与 柔 性 桩 之 间 ， 与 桩 间土 形 它 成复合地基 ， 可以大大提高地基承载力 ， 有效的减少
年用于公路工程 ； 国于 １８ 我 ９０年代引进此项技术 ， １８ 年研制出了我 国第一 台液压 步履式 深层搅拌 ９３ 石 灰的粉 喷桩机 。 由于石 灰 的产 量 少 、 固土 体 强 加
度底 ， 年来 ， 喷桩 均采 用水 泥作 为 固化剂 进行 处 近 粉 理软 基 。粉 喷桩 适 合 加 固淤 泥 、 泥质 土 、 土 、 淤 粉 含 水量大 （０ 左右 ） 粘 土 ， 固 深度 根 据 粉喷 桩 机 ５％ 的 加 的搅拌 能力 可达 ３ ｍ。粉 喷桩 可大 幅度 地改 变软 土 ０ 地基 的性质 ， 提高 地 基 承 载 力 ， 有 施 工 工 艺 简单 、 具 无 噪音 、 环境污 染 、 无 技术 可靠 、 率高 、 效 成本 低等 优 点 而得 到 了普 遍 的应用 。
固名 思义 ， 喷桩 就 是粉 体 喷射搅 拌加 固 土桩 ， 粉 就是 在钻 孔过程 中利 用 水 泥 粉作 为 固化 剂 ， 用 粉 使 喷桩 机将水 泥喷 人 软 土 地基 土 中 ， 经搅 拌 使 软 土 与 水 泥均匀 混合并 发 生 物 理 化 学 反应 ， 硬结 成 具 有 整 体性 、 水稳 性 和一 定 强度 的 复合地 基 。在 １６ ９７年瑞 典 的 Ｉｅ ａｓ提 出采 用 石 灰 的粉 喷 桩 技 术 ，９４ ｑ ｌ Ｐｕ ｄ １７
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。
粉喷桩处理公路软土地基施工技术
粉喷桩处理公路软土地地基施工技术一、粉喷桩的应用概述㈠定义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应地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂的主剂和软土之间所产生的一系列物理—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基。
粉喷桩应是采用粉体固化剂来进行软基搅拌处理的方法。
深层搅拌法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪音、不排污、对相邻建筑物无不利影响等优点。
㈡粉喷桩的发展简况⒈粉喷桩粉体喷射搅拌加固土桩，于20世纪60年代后期由瑞典和日本分别提出。
石灰系搅拌法于1967年由瑞典的Kjeld Paus提出，1974年将石灰体喷射搅拌桩应用于路堤和深基坑边坡防护。
日本于1967年开始研制石灰搅拌施工机械，1974年开始在软土加固工程中应用。
我国于80年代初引进此项技术，1983年初，铁道部第四勘察设计院开始进行粉体喷射搅拌法加固软土地基的试验研究，并与铁道部武汉工程机械研究所合作，于1983年研制出了我国第一台液压步履式深层搅拌喷粉桩机。
1984年7月在广东省云浮硫铁矿铁路专用线上应用石灰搅拌桩加固单孔4.5m盖板箱涵的软土地基获得成功，1985年4月通过铁道部部级技术鉴定，后逐步推广使用，并取得了良好的社会效益和经济效益。
但由于国内粉状石灰产量不多，加之运输与保管也比较困难，因此近年来基本上均以水泥粉作为固化剂进行深层搅拌施工。
⒉水泥系深层搅拌法水泥系深层搅拌法始于美国，20世纪50年代引入日本，1974年由本港湾技术研究所、川崎钢铁厂和不动建设等厂家合作研制成功水泥搅拌固化法（CMC法），用于加固钢铁厂矿石堆场地基加固深度达32m。
接着日本各大施工企业接连开发研制加固原理、固化剂相近的各种不同规模、不同效率的深层搅拌机械，形成了多种施工方法。
杭州市温州路27号住宅楼改建工程和上海探矿机械厂铸钢车间厂房地基加固工程是国内采用水泥喷粉技术进行软基搅拌加固最早的两个实例。
粉喷桩在软土路基加固中的应用
业 与 民用 建 筑 等 软 土 地 基 加 固方 面 推 广 使用 。
２ 原 理
粉 喷 桩 是 用 于 加 固 饱 和 粘 性 土 地 基 的一 种 新 方 法 。它 是 利 用 粉 状 水 泥 （ 石 灰 ） 材 料 作 固 化 剂 ， 或 等 在 钻 孔过 程 中使 用 特 制 的 深 层 搅 拌 机 械 将 固化 剂 喷 入软 土 地 基 的 深 层 ， 搅 拌 使 原 位 土 与 固化 剂 均 匀 经 混合 并 发 生 一 系 列 物 理 、 学 反应 ， 软 土 硬 结 成 具 化 使
（ ） 土 面 积 置 换 率 计 算 ：ｍ ： ６桩
二
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
高 、 聚力小 、 凝 固结 系 数 小 ， 基 承 载 力 往 往 不 能 满 地
足 工 程 设 计 的要 求 ， 因此 ， 要 对 地 基 进 行 人工 加 固 需 处理 。 处 理 软 土 地 基 有 多 种 方 法 ， 喷 桩 加 固软 土 粉 地基 是 其 中 之 一 。 粉 喷 桩 施 工 采 用 粉 体 喷 搅 法 技 术， 以粉 体 作 为 固 化 剂 ， 再 向 地 基 中注 入 附 加 水 不 分 ， 而 能 充 分 吸 收 周 围 软 土 中 的 水 分 ， 此 ， 固 反 因 加 后地 基 的 初 期 强 度 高 ， 含 水 量 高 的 软 土 加 固效 果 对 尤 为 显 著 ， 在 铁 路 、 路 、 政 工 程 、 口码 头 、 可 公 市 港 工 （） 桩数计 算 ： ＝ ７总
娄 奕 红 杨 虹 ： 喷 桩 在 软 土 路 基 加 固 中 的应 用 粉
空压 机给储 气罐 充气 一管道 送气 一 钻机钻 进、 储 气 罐 充气 一 电机 带 动 送 粉 机 送 粉一 原 位 旋 转 确 保
水泥粉喷桩加固软土地基施工工艺和质量控制分析
面的 Ｎ ａ或 Ｋ和 水泥化 合物 中的 ｃ 进行 吸附 交换， ａ 形成 土 团粒 ， 以此提 高水 泥土 的强度 。同时， 粘土矿 物 中的氧化 物与 水泥化 合物会 进行化 学反应 ， 形成 不溶于水 的稳 定结 晶化 合物， 其不断渗 入到颗粒 问孔 隙中， 形成 网状结构， 以此 增大 水 泥 土 的 强度 。 在实际旌 工过程 中， 求施 工单 位提供水 泥土室 内配方试件 的无 侧限抗压 要 强度 试验 报告 。故选 择 的土样 应是 具有代 表 性的 原状 土样， 从前而 所述 水泥
录。
ａ ．试桩 的控制 。①满 足 设计要 求 的每 米水 泥掺 入量 和工 艺要求 的各种 技 术参 数， 如钻进 速度 、 升速度 、 拌速度 、 浆压力 、 提 搅 喷 单位 时间喷浆 量等 ｉ ②确 定搅拌 的均匀 性 ： ⑧掌握 各种土质 条件下钻进 和提升 的阻力程度及 喷浆情 况 ， 择合 理的技 术措 施 ： 选 ④成桩 ： 艺试验桩 数不宜 小于 ５ ： ］ ＝ 根 ⑤成桩 ７ 后 ， ｄ 进 行 开挖检 查， 目测法 检查桩 体成型 情况 及搅拌 均匀程 度， 用 检查 深度 ０ Ｏ ．５ ～ １ ０： ．０ ｍ 成桩 ２ ｄ ， ８ 后 钻孔取 芯进 行无侧 限抗压 强度试 验 。⑥在 确定 原定施 工 工 艺可 以满 足 设计要 求 时， 为试桩 成功 。 方 ｂ．喷粉 量 的控制 。粉 喷桩 的质 量 决 定于 喷 粉量 是否 满足 设计 要求 。 施工 中， 采取 逐桩控 制 。根据每 桩桩 长， ５ｋ 按 ０ ｇ／ｍ计量入 罐， 成桩 后查看 水 泥是 否 用 完， 完 再复 喷 。每 桩 罐 ， 桩控 制 。 未 逐 Ｃ ．桩 长 的控制 。按 设计 桩长 及试 桩确 定 的长度 ， 并根据 钻进 时 桩机 负 荷 载 电流 数据 突变 点 （ 处表 明 已穿透软 土层）现 场丈量 钴杆， 突变 ， 测定桩 长是 否满足设计要求 。 ｄ ．制 度 上的保 证。根 据业 主的规 定， 工单位 对成 桩负 完全 责任， 施 对成 桩 按 ２ 随机进行 质量 检测 ， 对不 合格桩 按 ５ 倍 扣罚工 程款 并责令 返工 。这 ０ 措施 使施 工 单位 自觉 把关， 不敢 偷 工减料， 从制 度上 保 证 了质 量 。 （） 强施 Ｊ ２加 ｌ 措施和 劳动 力组织 ， 证施工质量 安全 保 ① 对操 作施 工人 员 进行 专 业培 训， 高专业 技 术水平 ， 提 熟练操 作技 能 。 ② 编制 有 针对 性 的作 业指 导 书， 以指导 工人 施 工 。 用 ⑧ 明确 各 工序 职 责， 接清 楚 ， 交 旋工 纪 录书 写认 真 。 ④ 严格 执行安 全操 作规程 ， 安全 员 负责安全 教育和检 查并有 权制止 不合 要求的施工操作。 ⑤机 械设备运 行时， 别是在制 桩过程 中， 特 岗上人 员必须坚守 岗位 ， 间作 夜 业应 有 充分 照 明， 高作 业要 系 安全 带 。 登 ⑥ 建 立机 械 设 备 的定 期 检 查 、保 养 制 度 。 ⑦及 时 排除 空气 储气 罐 内的积 水 ， 意控 制粉 尘 的弥漫 和扩 散 。 注 ４ ２严 格质 量控制 目标 及检测 措施 粉 喷桩加 固软 Ｉ地 基桩 距偏 差 ≤ ５ｍ： ： ｃ 有效桩 长偏 差≤ ± １ ｃ ： 项标 ０ｍ桩 高偏差 ≤ ± ５ ｍ 桩 垂真度 偏差 ≤ １ ５ 。检 测方法 有室 内灰 比试验和 本体 ｃ： ．％ 加 固检查 。 （） 内灰 比试 验 。现场采 集要 加 固的土样 及施 工用 的固 化剂送至 试验 １室 室， 拟定 的配合 比和操 作程序 制作 试块 。试块成 形后 １ ｄ 按 ～２ 拆模 ， 重后送 称 入养护 室进 行各龄 期养护 ， 达到规 定龄期 后， 重， 称 做无侧 限抗 压强度 试验， 选 定最优灰 比。
粉喷桩技术加固软土地基
粉喷桩技术加固软土地基摘要: 本文简介了水泥粉体喷身搅拌加固软土地基的工作机理，结合沪蓉高速公路（沪宁段）地基处理实践，论述了粉喷桩加固软土地基的计算方法。
采用粉喷桩加固软基，可加快路堤填土速率，铺筑路面后的工后沉降量能得到有效地控制，保证了工程质量。
关键词粉喷桩 , 软土加固,设计,计算abstract: in this paper are introduced the cement powder spray mixing and reinforcement of the soft soil foundation work mechanism, combined shanghai-chengdu expressway (shanghai-nanjing section) foundation treatment practice, this article discusses pile reinforcement of soft soil foundation calculation method. the pile reinforcement of soft foundation, can speed up the embankment filling velocity, paving the road surface settlement after work can be effectively control, ensure the engineering quality.key words pile, soft soil reinforcement, design, calculation中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：0 引言高等级公路跨越通航河流和上跨被交叉公路、通道的净空要求，往往造成桥头填土高达4～7m的路堤，这对于软土地基来说，则存在高路堤的稳定和沉降的问题。
浅谈粉喷桩加固软土地基的施工控制
２水泥粉 喷 桩施 工准 备工 作 （） 工材料 要求 ： 喷采 用 的粉体加 固剂 为 ４ ．Ｒ 普 通硅 酸盐水 泥， １施 粉 ２５ 要 求 新鲜无 结块 ， 入罐 时经筛 网过筛 ， 最大 粒度 不超 过 ５ ｍ 不含 有纸 屑 、塑料 ｍ， 布 石子等 杂质 ， 喷桩采 用 “ 粉 四搅二 拌 ”施工 工艺 ， 均匀 搅拌 ． 停粉 面为 碎石 砂 垫层顶 ３０ ｍ 桩身 强度 ３ 天龄 期达 到 ｌ０ｋ ａ 章桩 承载 力设计 值 ＩＯＮ ０ｍ ． ０ Ｏ ０Ｐ ， ＯＫ 以上 ． 喷桩施 工后 地基承 载 力标准 值 不小 于 １ ０ Ｐ 以上 。 粉 ２ｋａ （） ２ 主要机 具机 具 设备 ： 喷桩机 、配套水 泥 罐及 喷浆 系统 、 空气压 缩 粉 机等 。粉 喷桩 机 由液 压机 步 履底 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。 （） ３ 施工工序 ： 准备 及测量 放样 粉 喷桩施 工前 ． 施工 备齐 施工机 械机 具和 材料 ， 接通 电力 ， 工劳 力进场 ， 行需施 作喷桩 作业 地点 的地面 表皮清 除． 施 进 查 明地下线 路管道情 况后进行 场地平 整， 桩位 放线 ． 一切准 备就绪 后， 行粉喷 桩 进 作 业 ： 清 理 ： 工前 。 按技 术规 范 要求进 行 场地 清理 。清 理后 的场 地 场地 施 应 应 整平． 填写报验 单． 理工程 师验收 合格签字 确认 后． 可进行 下道工序 施 经监 方 工； 布桩 图 ： 开工前 ， 根据 施工 设计 图按 各分段 里程 画 出布桩 图 。布桩 图上 应 标 明 线路 中 心 、里程 、路基 底 宽 线 、每 个桩 应 编 号、 量 出设 计 桩长 ． 桩 布 图报 设计单位 ， 工程师 。 监理 甲方验 收确认后 ， 方可 施工 ： 测量放样 ： 设计单位 对 移交 的导线点 ． 水准 点， 旆工 前会 同甲方和 监理工程 师进行 复核， 确认无 误后使 用 。测 量人 员 按 施工 设 计 图． 行 粉 喷桩 桩 信 、原 地面 标 高 、孔 口标 高 等 进 有关 测量 这么样 工作 ． 测量 放样 记录及 布桩 图等， 应报 请 甲方和监 理工 程师 复 核抽 查． 并填 写测量 放样 报验单 ． 甲方和监 理工 程师 审查签认 。工序 流程 控 经 制 ： 层搅 拌机械 就位 。一② 预搅 下沉 （ 设计标 高） ＞ ①深 ＞ 至 一 ③搅 拌提升 ， 同时 喷 干水 泥粉至地 面 以下 ０ ５ 处 （ ．ｍ 设计桩 顶） ＞ 一 ④在桩 上 部的 ５ ｍ长范 围 内重复搅 拌一 次 （ １／３ １／２ 桩长 、桩 上部 强度要 求较 高 一 ⑤重 复搅 拌提升 ， ～ ） ＞ 直到 离地面 下０５ ， 回填 ５ ． ｍ上部 ％灰土 （ 或水泥 土） 并压 实一⑥ 关 闭搅拌机 械移位 至 ＞ 下一桩位 。 ３粉 喷桩 麓 工质量 控 制 （） １严格 控制水 泥等 材料质 量按 照设计 要求先 用水 泥 的品种标 号． 并采 取 防潮 、防雨淋措 施 ． 坚持 先进 库 的水泥 先用 ． 后进库 的 水泥后 用 ． 避免 水泥 因 放 置 时 间长 使 标 号 降 低 。 （） ２ 确保 加 固桩 体 强度和均 匀性 。施工 时派人 做好 成桩记 录 。 拌法 加 固地基 方法 的一种 形 式， 叫加 固土 桩 。深层 也 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 ， 特制 的搅拌 机械 就地将 软土 和 固化剂 （ 通过 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 理与 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 基 。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， 喷桩最适合 于加 固各种 成因 的饱 和软粘 粉 土， 常用 于加 固淤 泥 、淤泥 质土 、粉 土和 含 水量 较 高 的粘性 土 工程 实 践中 ， 粉喷桩 处理 软土地 基施 工 中常 存在 如下 一些 问题 ： 施工单 位 偷工减 料， 水泥用 量难 控制 ： 均匀 性差 、强度低 ： 降得 不到 有效减 少， 沉 达不 到设 计意 图 ： 甚至 还 有沉 降量反 而增 大了等 ， 响 了加 固效果 。因此， 影 在施 工过程 中应 采取 何种 科 学有 效的质 量控制 措施 ． 保粉 喷桩处 理软基 的加 固效 果． 确 结合 以往 经历 的工 程经验 就粉 喷桩处 理软基 施工 过程 中应采 取 的质量控 制措 施谈 一下 的粗浅 认
粉喷桩在加固软基中施工应用
浅谈粉喷桩在加固软基中的施工应用填方路基在软土地基施工期间的稳定性和建成后的剩余沉降、差异沉降已成为公路设计和施工中的一个关键技术问题。
因在天然状态下，地基中的软土含水量高，密度低，压缩性高，固结慢，强度低。
德衡高速公路桩号2k+300—2k+480施工时通过一鱼塘，此此段为软土基，土的含水量34％。
作为高速公路的地基，由于考虑较短工期内完成，所以就必须对软基进行处理，根据软土性质确定处理方案，拟采用粉喷桩进行加固处理。
1、粉喷桩处理的特点与加固机理1、1粉喷桩处理软基的特点粉喷桩是深层搅拌法加固地基方法是通过特制搅拌机械将软土和水泥强制搅拌，利用水泥和软土之间产生一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的优质地基。
1、2粉喷桩处理软基的加固机理1、2、1水泥的水化反映、碳酸化作用普通硅酸盐水泥主要是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成。
在水泥拌入软土中后，很快与软土中的水化反应，生成氢氧化钙、水化硅酸盐钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等化合物。
水泥与水化物中的氢氧化钙，与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙，提高软土的强度。
1、2、2土颗粒与水泥水化物的作用凝硬作用水泥与水发生反应析出大量的钙离子，这些钙离子与粘土中的矿物质（如二氧化硅、三氧化二铝）进行化学反应，逐渐生成不溶于水的结晶化合物。
离子交换作用软土中含有多种矿物质，并有游离钠离子na+和钾离子k+，它们能和水泥水化生成的钙离子ga++进行当量吸附交换，使较小的土颗粒形成较大的团粒，使土体强度提高。
1、2、3桩体作用粉喷桩是具有一定粘结强度的混合料，其刚度较其他散体材料的桩体大，因而其应力分担比也更大。
在荷载作用下桩的压缩性明显比其周围软土小，因此基础传给复合地基的附加应力随地基的变形将更多地逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象，起到了桩体作用。
经加固后地基土的含水量、空隙比、压缩系数均有所减少，压缩摸量有所增加，加固后桩间土已挤密。
CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法(2)
CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法一、前言软土地基是指由高含水量、低强度、高可压缩性等特性的土壤构成的地基。
在地基处理过程中，需要采用适当的施工工法来提高软土地基的稳定性和承载能力。
CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法是一种有效的地基处理方法，通过利用CFG桩的垂直承载能力和粉喷桩的水化硬化能力，可以改善软土地基的工程性质。
二、工法特点1. CFG桩和粉喷桩结合使用，充分发挥两种桩的优势，提高施工效率和处理效果。
2. 采用局部处理的方式，可以针对性地加固软土地基的弱点，减少施工量。
3. 施工工法灵活，能够适应不同地质条件和工程要求。
4. 处理后的软土地基具有良好的承载能力和稳定性，可以满足工程的要求。
三、适应范围CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法适用于软土地基较为薄层、承载能力较低、变形较大的情况，尤其适用于建筑物、桥梁、堤坝等工程的地基处理。
四、工艺原理CFG桩是一种钢筋混凝土灌注桩，可以通过钻孔灌注的方式将混凝土灌注到软土地基中，形成垂直承载能力较大的桩基。
粉喷桩是一种通过将水泥砂浆压入软土地基中，使其水化硬化形成承载层的桩基。
CFG桩和粉喷桩结合使用，可以形成一种互补的处理效果，提高软土地基的承载能力和稳定性。
五、施工工艺1. 土壤勘测：根据工程要求对软土地基进行详细的勘测和分析，确定处理范围和施工参数。
2. 钻孔灌注CFG桩：根据设计要求，在软土地基中钻孔并灌注CFG桩，形成垂直承载能力较大的桩基。
CFG桩可以通过多次灌注组合使用，进一步提高承载能力。
3. 粉喷桩水化硬化：在CFG桩的周围区域，通过喷射机将水泥砂浆压入软土地基中，形成粉喷桩。
水泥砂浆与软土反应，形成硬化的承载层。
4. 粉喷桩固化：等待水泥砂浆水化硬化完成，形成稳定的承载层。
5. 桩基连接：CFG桩和粉喷桩之间通过连接件进行连接，形成一体化的地基处理系统。
六、劳动组织在施工过程中，需要组织调配足够的劳动力和专业技术人员，包括土方开挖、钢筋绑扎、混凝土灌注、喷射仪操作等工作。
粉喷桩处理软土地基浅谈
文章编号:100020952(2002)04216201中图分类号:T U4甘肃省交通规划勘察设计院 杨铁轮粉喷桩处理软土地基浅谈1 前言。
随着国家“西部大开发”计划的实施,我省高速公路建设的快速发展,许多公路路线不可避免会通过软土地基地段。
在软土地基上建造的工程日益增多,软土地基加固技术越来越受到广大工程技术人员的重视。
软土地基处理目的主要是保证路堤在施工及使用期间不会发生局部和整体剪切破坏,满足强度及稳定性要求,并且在使用期间内不发生较大的沉降和不均匀沉降,保证路面结构完整和车辆行驶平稳、安全、舒适。
其处理方法包括等载(超载)预压、塑料排水板、土工织物和砂垫层、粉喷桩等。
对于软土指标差、须作稳定处理的路段,并考虑工后沉降和施工期要求,应采用粉喷桩进行软基加固。
粉喷桩地基加固方法(D JM 法)是利用水泥、石灰或水泥掺入20%左右的粉煤灰等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械将粉状固化剂喷入软土地基中强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体,并与桩间土共同作用组成复合地基。
这种方法适用于加固软土,经过处理后的土体压缩性明显减小,抗侧向变形能力有所提高,经粉喷桩加固处理,可明显防止软土对桥台桩基的侧向挤压作用,而且软土的固化时间较短,沉降稳定所需时间较少,适应于快速施工要求。
2 粉喷桩的设计。
粉喷桩所形成的桩柱体在无侧限的情况下,也可保持直立和一定的抗压强度,它与砂桩、石灰桩等柔性桩有本质区别;在轴向力作用下,它又有一定的压缩性,特别是当桩身强度很低时,就可能产生较大的压缩变形,这与混凝土桩等刚性桩又有所区别。
也就是说,粉喷桩是一种介于刚性桩与柔性桩之间具有一定压缩性的桩。
即桩身强度越高,其性质越接近刚性桩;反之则越接近柔性桩。
粉喷桩加固软土地基,设计时应根据工程地质特点和各路段对沉降的要求,采用不同的桩距和长短桩相结合等不同的加固形式,以达到调整沉降量和节省材料、缩短软土地基处理建设工期的目的。
路基工程知识：粉体喷射搅拌桩处理软土地基施工技术总结
路基工程知识：粉体喷射搅拌桩处理软土地基施工技术总结粉体喷射搅拌桩简称粉喷桩，它适用于淤泥质粘土、淤泥亚粘土、粉性土、砂性土等各类软土地基的加固。
经粉喷桩处理的软土地基，具有整体性、水稳性好，并成为有一定强度的复合体。
沪宁高速公路E标段总长34.292km，均在丹阳市境内，路线经过地区软土的种类有淤泥质粘土、亚粘土、淤泥、粉质土及可液化的土等，种类较多。
软土分布的深度也不一，E1标段在10m左右；E2标段有浅层软土，也有深层软土，深度4～12m；E3标段为深层软土，深度12～18m；E5标段表层、浅层、深层都有，深的达20m 以上。
E标段软土地基共12.836km，占全长的37.43%，需处理的长度为 6.17km，占全长的18.01%.原设计采用粉喷桩处理的长度为1042m，占需处理长度的16.89%，共有粉喷桩36585根，380876m.变更设计后，粉喷桩处理的长度为697.5m，有粉喷桩24550根，206445m，由于个别地段经静力触探为非软基段，因此，实际施打24255根，203015m.粉喷桩的桩长视软土的深度和性质而定，桩径为50cm，每米喷入的水泥量为50kg.1、粉体喷射搅拌桩所用的施工机械1.1常用施工机械（1）深层喷射搅拌机1台；（2）YP-1型粉体喷射机1台；（3）空气压缩机1台；（4）75kW以上发电机组1台。
1.2机械类型和主要技术参数E标段粉喷桩施工主要使用上海探矿机械厂生产的GPF-5型、GPF-7型和武汉工程机械厂生产的PH-5A型和PH-7型等机型，它们的基本性能一样，只是在喷粉的计量方式上有所不同，GPF型采用流量计显示喷粉量；PH型采用电子称显示喷粉量。
2、粉体喷射搅拌桩的材料要求2.1 E标段粉喷桩用的水泥干粉，为425#普通硅酸盐水泥及425#矿渣水泥二种。
水泥应有生产厂家的出厂合格证和质检单，注有水泥品种、生产日期，并附有出厂质检单，不同的水泥应分开堆放，不能混杂使用。
新型双向粉喷桩加固软土地基施工工法
新型双向粉喷桩加固软土地基施工工法新型双向粉喷桩加固软土地基施工工法一、前言软土地基是土木工程中常见的地基类型，由于其承载能力较低和易于沉降的特点，需要进行加固处理。
本文将介绍一种新型双向粉喷桩加固软土地基施工工法，以解决软土地基加固的问题。
二、工法特点该工法的特点是采用双向粉喷桩进行加固，将水泥等掺合料通过高压喷射技术喷射到软土地基中，形成坚固的土-桩-土复合体，增加地基的承载能力和稳定性。
该工法具有施工速度快、工艺简单、投资成本低、环境友好等优点。
三、适应范围该工法适用于软土地基的加固，尤其是一些地基沉降严重、承载能力不足的工程，如建筑物、桥梁、道路等。
四、工艺原理该工法通过双向粉喷桩将掺合料喷射到软土地基中，形成立体桩体，可分为以下几个工艺步骤：1. 前期准备：检查地基情况、勘测和设计工作，制定施工方案；2. 预处理：对软土地基进行平整、清洁处理，确保施工的质量；3. 桩位布置：根据设计要求和现场情况确定粉喷桩的位置和间距；4. 喷射施工：使用高压喷射设备将掺合料以一定比例通过喷嘴喷射到软土地基中，形成双向堆积的桩体；5. 后期处理：等待喷射桩体充分固化后，进行地表恢复和修整。
五、施工工艺1. 前期准备：包括施工方案的制定、集中机具设备、人员、材料的准备等；2. 预处理：对地基进行清洁、平整处理，确保施工质量；3. 桩位布置：根据设计要求确定桩位，使用测量设备进行标注；4. 喷射施工：使用高压喷射设备将掺合料通过喷嘴喷射到地基中，通过自重沉实形成坚固的桩体；5. 后期处理：等待桩体固化后，进行地表恢复和修整。
六、劳动组织在施工过程中，需要成立合理的劳动组织，包括工地安排、人员配备、岗位分工等，确保施工过程的顺利进行。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括高压喷射设备、测量设备、运输设备以及辅助设备等，这些设备能够满足施工的需求。
八、质量控制为保证施工质量，需要进行严格的质量控制。
包括对掺合料的检验、施工参数的控制、桩体的质量检测等，以确保施工过程中的质量达到设计要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
粉喷桩技术加固软土地基
摘要: 本文简介了水泥粉体喷身搅拌加固软土地基的工作机理，结合沪蓉高速公路（沪宁段）地基处理实践，论述了粉喷桩加固软土地基的计算方法。
采用粉喷桩加固软基，可加快路堤填土速率，铺筑路面后的工后沉降量能得到有效地控制，保证了工程质量。
关键词粉喷桩, 软土加固,设计,计算
Abstract: in this paper are introduced the cement powder spray mixing and reinforcement of the soft soil foundation work mechanism, combined shanghai-chengdu expressway (shanghai-nanjing section) foundation treatment practice, this article discusses pile reinforcement of soft soil foundation calculation method. The pile reinforcement of soft foundation, can speed up the embankment filling velocity, paving the road surface settlement after work can be effectively control, ensure the engineering quality.
Key words pile, soft soil reinforcement, design, calculation
0 引言
高等级公路跨越通航河流和上跨被交叉公路、通道的净空要求，往往造成桥头填土高达4～7m的路堤，这对于软土地基来说，则存在高路堤的稳定和沉降的问题。
在保证路堤稳定情况下，高速公路桥头工后沉降量一般控制在10cm以内，若采用袋装砂井（或塑料派水板）预压排水固结法处理，常因需要的填土与预压期较长，给设计工作带来诸多难处，使得处理后地基难以达到预期效果。
针对这一情况，设计采用了粉体喷射搅拌桩（简称粉喷桩）加固软土地基的新技术。
1 粉喷桩技术简介及水泥加固土原理
粉体喷射搅拌（DJMI法）是软土地基深层搅拌加固技术的一种。
近年来，粉喷桩技术的应用在我国得到工程界的重视，发展很快，已广泛应用于公路、市政工程、工业与民用建筑软弱地基处理和坑壁支护工程，加固深度由15m提高到了18m。
粉体喷射搅拌法是将粉粒状加固材料（水泥、生石灰粉）搅合于软弱地基中，与原位土进行强制搅拌，使土与加固材料产生一系列物理化学反应，在改善土质性状的同时，提高起强度。
目前采用的加固材料多是水泥，其原理如下：
1.1水泥的水解和水化反应
水泥主要有硅酸盐、铝酸盐以及硫酸盐组成，当水泥遇土中水时，水泥中的表面矿物与水发生水解、水化反应，生成氢氧化合物和含水盐化合物，其中易溶于水中，水泥颗粒表面又暴露出来，继续与水作用，如此反复直到水溶液饱和，形成凝胶体。
这种反应减少了软黏土中的含水量，增加土颗粒之间的粘结力。
1.2离子交换与团粒化作用
水泥水化后，水泥水化产物的C a2+ 与天然土中胶体微粒的阳离子进行等量的吸附交换，使大量的土粒形成较大的土团，同时水泥水化形成的凝胶粒子的表面积远远大于原水泥表面能，强烈的吸附能力，结合大土团粒形成水泥土的蜂窝结构，并封闭各土团之间的孔隙形成坚固的联结体。
1.3 硬凝反应
随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的Ca2+，当其数量超过离子交换的需要量时，在碱性环境中与粘土矿物中AL2O3与SiO2反应，生成不溶于水的稳定的结晶矿物，这种化合物在水中与空气中逐渐硬化，增加了土的强度，且由于水分不易侵入而具有足够的稳定性。
1.4 碳化反应
水泥中游离的Ca（OH）2或空气中的CO2反应生成不溶于水的CaCO3使软土固化，提高土的强度。
2水泥土的力学特性
2.1 水泥土的无侧限抗压强度及其影响因素
水泥土的无侧限抗压强度qu一般为300～400kpa，比天然软土大几十倍至几百倍，变形特征随强度不同而介于脆性和弹性体之间。
水泥土受力开始阶段，应力与应变关系基本上符合胡克定律。
当外力达到极限强度时，对于强度大于200kpa的水泥，很快出现脆性破坏，对于强度小于2000kpa的水泥土则表现为塑性破坏。
⑴水泥土强度受水泥掺入比、龄期、土的含水量、有机质含量等因素影响。
（见图1）水泥土强度随着水泥掺入比аw 增加而增大，当аw 20%），且非单行排列，桩端以下仍然存在较弱的土层时，尚应验算下卧层地基强度。
即将粉喷桩复合地基视为一个假想实体基础，进行下卧层地基强度验算，桩端处的平均压力小于桩端以下地基容许承载力。
当上述验算不满足要求时，须重新设计单桩和置换率，直到满足要求。
复合地基沉降量计算
S=S1+S2 ⑻
其中：
S1=σc L/Eps=σc L/[αc E50+（1－α）Es]⑼
式中：S2—桩群体本身的压缩量，cm
Ss—桩群体底面以下土的沉降量，cm
Eps—复合地基的变形模量，kpa
E50—桩柱体的变形模量kpa，可取（120～150）
Es—桩间土的变形模量，kpa
4粉喷桩技术在沪蓉高速公路（沪宁段）软基处理中的应用实例
沪蓉高速公路（沪宁段）K19＋200～K19＋330段，路基宽26m，填土高5.6m～6.4m，路堤边坡率1：1.5，表面表层亚粘土“硬壳层”之下，分布着厚5.8m～10.8m的淤泥质亚粘土，其工程地质条件较差，下卧层为轻亚粘土。
各土层及其主要物理力学性质指标自上而下见表1。
表1各土层的主要物理力学性质指标
设计采用粉喷桩处理，设计桩长5～11，穿透软土层，水泥粉掺入10%，桩径0.5，桩距1.3～1.7，正三角形分布，置换率0.1～0.14，要求加固后软土地基工后沉降量小于10。
施工与观测：1991年12月21日开工，1992年3月完成，总计完成水泥粉喷桩3466根，26906延米，桩径50，桩体完整。
填土19至45即可达到设计标高，填土速度可达3.1～5.1/月，路堤稳定，根据沉降观测，最大水平位移4.9～6.5，粉喷桩加固去区的沉降量较小，其沉降大部分发生在桩体以下的土体内。
经推算，其工后沉降量小于10，满足设计要求。
5结束语
用粉喷桩加固软土地基，形成了复合地基，明显地提高了软土地基强度，可加快路堤填土速率，铺筑路面后的工后沉降量能得到有效的控制，保证了工程质量。
采用粉喷桩处理软土地基（要求穿透软土层），其差异沉降几乎没有。
由于粉喷桩具有施工方便、速度快、效果好，对环境影响小，与其他类型桩基相比的造价低等优点，因此，可以认为粉喷桩加固软土地基的新技术有广泛的发展前景。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。