粉喷桩在道路软土地基处理中的应用

粉喷桩在道路软土地基处理中的应用摘要：软土，广泛分布在我国沿江、沿海的城市，即多分别在经济发达的城市，不可置否地，经济越发达的地区对道路质量的要求越来越高，对城市道路网的完善也有着迫切的需要，但这些软土的存在，给城市道路带来了不同程度的危害，比如桥涵通道处跳车、路面不平等问题，本文拟探讨的粉喷桩正好是解决软土地基的有效手段之一，因其能够较好地改善地基的受力状况，并可充分发挥桩侧基土的承载潜力而广受施工者的青睐。笔者拟结合自己经验和所学理论，从粉喷桩的历史、现状及加固原理、设计等方面探讨一下粉喷桩在道路软地基处理中的应用，为各位提供一些参考。

关键词：城市道路粉喷桩软基处理应用

abstract: the soft soil, and widely distributed in our country, along the coastal cities, namely respectively in economy more developed city, do not buy no land, the economic developed area of road to the requirements of the quality of the more and more high, to the improvement of the urban road network also has an urgent need, but these soft soil, the existence of city road to bring different degree of harm, such as bridges, road car in channel jump inequality problem, this paper is a review of pile of soft soil foundation is just to solve one of the effective means of, because of its better able to improve the stress of the foundation, and can give

full play to the side base load of pile soil potential and is very popular in the builders’ favor. the author intends to, based on his experience and learn theory, of powder-jetted pile history, present situation and reinforcing principle, design, this paper discussed the pile in the soft foundation treatment of the application of the road, and provides some references for you.

key words: the city road pile soft foundation treatment application

中图分类号：tu471.8文献标识码：a文章编号：

粉喷桩，目前我国常用的一种软土深层加固技术，又被称为深层搅拌法，属于深层搅拌桩的范畴，是利用钻机将粉体固化剂喷入软土地基中，然后通过对软土与固化剂的强制搅拌，利用二者之间所产生的反应，使软土变硬，共同形成具有整体性、水稳性和一定强度的优质复合地基，从而增加路基强度的一种软土处理技术。多被用于处理表层厚度大于3～4m的软土地基，常适用的土类有淤泥质土、粉土以及软粘土含水量较高的部分。

1、粉喷桩的历史与现状

二十世纪六十年代后期，瑞典bpa建筑公司采用生石灰与原位软粘土搅拌成石灰柱，标志着粉喷桩技术的问世，接着在欧美国家掀起了一阵广泛使用的浪潮。我国引入此项技术是在二十世纪七十

年代末，由我国冶金建筑研究总院和交通部水运规划设计院引进，并在1980年应用于实践，之后即在我国沿海地区和长江中下游地区得到广泛应用，取得了良好的效益。经过三十多年的反复实践，在设计科研、工程应用、施工机械、质量检验等方面都积累了丰富的经验。

2、粉喷桩的加固原理

水解、水化反应

当水泥与粘土两者结合时，粘土中的水就会和水泥中的矿物发生水解和水化反应，生成含水硅酸钙、氢氧化钙及含水铁酸钙等化合物，如图1。这些化合物迅速在水中溶解，就会导致水泥颗粒表面再一次暴露出来，重新与水发生反应，逐渐使其周围的水溶液达到饱和状态。饱和后，新生物仅能以细分散状态的胶体析出，悬浮起来形成胶体，而不能再进行溶解。

（图1）

硬凝反应

在水泥水化的反应过程中，粘土矿物中的一氧化硅及二氧化一铝与溶液中析出的钙离子发生化学反应，从而生成不溶于水的稳定的结晶化合物。如图2：

（图2）

这些化合物生成后，会逐渐在水和空气中硬化，从而增大水泥土的强度。此外，这些物质的结构十分密实，水分侵入困难，因此

还能使水泥粘土具有很好的防水性。

离子交换和团粒化

当粘土中含量最高的二氧化硅遇水后，就会形成硅酸胶体微粒，此种微粒的表面带有钠离子或钾离子，和水泥水化生成的物质进行等量吸附交换，最终聚集较小的土颗粒从而形成较大的土团粒，起到提高土体强度的作用；此外，水泥水化生成的凝胶粒子的表面积也会比原来大接近一千倍，能产生极大的表面能，强烈吸附土团粒进一步结合起来，形成水泥蜂窝结构，同时封闭土团粒之间的空隙。

碳酸化

水泥水化物中游离的氢氧化钙，在吸收水和空气中的二氧化碳后，与之发生碳酸化反应，从而生成不溶于水的碳酸钙。如图3：（图3）

这种反应的功效就是加强水泥土的强度，但其也有所缺憾，即：增长速度较慢、增长的幅度较小。

3、粉喷桩在道路软土地基处理中的应用

加固道路软土地基

粉喷桩用于加固道路软土地基，是利用本身和桩间土的共同作用形成水泥土桩复合地基，水泥与土互相结合，在经过化学作用后，其强度和变形模量即可比原来提高数十甚至数百倍，因而有效地提高地基的承载力，同时还能减少地基上所置建筑物的沉降。

加固边坡，形成水泥土支挡结构物

为了确保墙自身的安全、提高加固的效果，在加固道路软土边