摘要：路基軟基如果處理不好，將直接影響到路基整體使用質(zhì)量，甚至造成公路的提前破壞。本文將從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，詳細(xì)地介紹了采用粉噴樁處理軟土地基的施工方法，以便為日后從事類似工程的施工控制時(shí)能起到一定的借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞：公路工程；粉噴樁；設(shè)計(jì)要求；軟基處理

粉噴樁也叫加固土樁，它是利用粉狀水泥(或石灰)等材料作加固化劑，在鉆孔過(guò)程中使用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑噴入軟土地基的深層，經(jīng)攪拌使原位土與固化劑均勻混合并發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體相互影響，共同作用承擔(dān)上部荷載的粉噴樁復(fù)合地基。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗側(cè)向變形能力強(qiáng)、可大大縮短施工期等優(yōu)點(diǎn)，目前在我省的地方公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。

1、粉噴樁設(shè)計(jì)方法

1.1技術(shù)要素的選用

在進(jìn)行粉噴樁的設(shè)計(jì)時(shí)，有幾項(xiàng)比較主要的技術(shù)要素，如基準(zhǔn)期、容許工后沉降、加載速率、預(yù)壓期等，而在進(jìn)行這些技術(shù)要素的標(biāo)準(zhǔn)選用時(shí)，我們必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，在參照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等要求，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況之后，才能進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。目前，我省粉噴樁采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)普遍為：

摘要:路基軟基如果處理不好,將直接影響到路基整體使用質(zhì)量,甚至造成公路的提前破壞。本文將從設(shè)計(jì)的角度出發(fā),詳細(xì)地介紹了采用粉噴樁處理軟土地基的施工方法,以便為日后從事類似工程的施工控制時(shí)能起到一定的借鑒價(jià)值。

關(guān)鍵詞:公路工程;粉噴樁;設(shè)計(jì)要求;軟基處理

粉噴樁也叫加固土樁,它是利用粉狀水泥(或石灰)等材料作加固化劑,在鉆孔過(guò)程中使用特制的深層攪拌機(jī)械將固化劑噴入軟土地基的深層,經(jīng)攪拌使原位土與固化劑均勻混合并發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng),使軟土硬結(jié)成具有整體相互影響,共同作用承擔(dān)上部荷載的粉噴樁復(fù)合地基。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗側(cè)向變形能力強(qiáng)、可大大縮短施工期等優(yōu)點(diǎn),目前在我省的地方公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。

1、粉噴樁設(shè)計(jì)方法

⑴技術(shù)要素的選用

在進(jìn)行粉噴樁的設(shè)計(jì)時(shí),有幾項(xiàng)比較主要的技術(shù)要素,如基準(zhǔn)期、容許工后沉降、加載速率、預(yù)壓期等,而在進(jìn)行這些技術(shù)要素的標(biāo)準(zhǔn)選用時(shí),我們必須進(jìn)行嚴(yán)格控制,在參照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等要求,并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況之后,才能進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。目前,我省粉噴樁采用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)普遍為:

摘要：粉噴樁施工工藝在公路工程中的應(yīng)用非常重要，對(duì)于公路工程施工質(zhì)量以及施工安全都有非常重要的影響，同時(shí)粉噴樁施工工藝也是公路施工中軟土路基處理的重要方法之一，對(duì)于公路軟基處理有非常良好的效果。本文主要針對(duì)粉噴樁道路施工工藝進(jìn)行了分析研究，并以S道路工程為例，總結(jié)了粉噴樁施工工藝在公路工程中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：粉噴樁施工；公路工程；軟基問(wèn)題

我國(guó)開(kāi)始大力進(jìn)行交通公路工程建設(shè)，一方面是為了保證國(guó)家基礎(chǔ)道路建設(shè)，另外一方面也是為了促進(jìn)地區(qū)間的經(jīng)濟(jì)交流。而在實(shí)際的道路工程施工中，還會(huì)受到道路軟基問(wèn)題的影響，所以選擇合理的加固方法對(duì)道路軟基進(jìn)行處理非常關(guān)鍵，一定程度上也關(guān)系到道路施工質(zhì)量。在當(dāng)前公路工程施工中，選擇應(yīng)用粉噴樁施工工藝是常見(jiàn)的方法，也可以有效的處理道路軟基問(wèn)題。所以，在實(shí)際道路施工過(guò)程中，使用粉噴樁施工工藝非常關(guān)鍵。

1粉噴樁工藝

粉噴樁工藝是當(dāng)前公路工程施工中的常見(jiàn)工藝方法，同時(shí)也是道路軟基處理的常見(jiàn)方法，其對(duì)于道路工程施工有非常重要的影響。粉噴樁道路施工工藝，也是一種加固土樁施工工藝，其在實(shí)際的施工中，主要是利用粉末狀加固成分，噴入道路軟基當(dāng)中并進(jìn)行攪拌處理，從而保證道路軟件中的土壤成分發(fā)生變化，也能夠在最大程度上提升土壤的承載力性能。在粉噴樁施工工藝實(shí)施中，其主要利用水泥以及石灰等材料進(jìn)行軟基固化處理。其在具體的工藝實(shí)施中，應(yīng)用有樁位放樣測(cè)量、鉆機(jī)開(kāi)鉆、鉆井深度設(shè)計(jì)、高壓送氣打開(kāi)噴粉、攪拌工藝實(shí)施以及成樁結(jié)束等多方面工藝，從而保證工藝實(shí)施更加合理，也能夠在最大程度上提升工藝實(shí)施效果，保證道路施工更加合理[1]。

2具體工程

水泥土的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)采用8字模進(jìn)行拉斷試驗(yàn)，室內(nèi)試樣的抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu=1.49~5.12Mpa時(shí)，其抗拉強(qiáng)度=0.103~0.432Mpa，即=（0.03~0.32）fcu。抗拉強(qiáng)度的影響因素和變化規(guī)律與抗壓強(qiáng)度大體一致，變化趨勢(shì)與抗壓強(qiáng)度相似，但在變化幅度上要小。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的回歸分析，水泥土抗拉強(qiáng)度隨無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu的增大而提高，兩者之間有以下關(guān)系：

=0.03217+0.05258fcu(R=0.991,S=0.006,N=12,P<0.001)

從抗剪參數(shù)的變化過(guò)程可以看出，粘聚力隨著摻入比的增加而提高，隨抗壓強(qiáng)度的增加而增加，當(dāng)fcu=1.45～5.12Mpa時(shí)，其粘聚力c=0.4～1.11，內(nèi)摩擦角變化幅度為17o～400。與原狀淤泥質(zhì)粘土相比，粘聚力和內(nèi)摩擦角都有不同程度的提高，說(shuō)明水泥土的抗剪強(qiáng)度遠(yuǎn)大于原狀土。這是因?yàn)樗嗷烊胪馏w后的硬凝作用產(chǎn)生的水泥水化硬凝物質(zhì)增加了加固土的糙度，從而加大了剪切面的摩擦系數(shù)，提高了抗剪強(qiáng)度。根本原因在于抗壓破壞與抗剪破壞的方式不同，抗壓、抗拉依靠的是土顆粒間的聯(lián)結(jié)力和結(jié)構(gòu)支撐力起主導(dǎo)作用，而抗剪時(shí)土顆粒間粘聚力和土顆粒間的摩擦力起主導(dǎo)作用。另外，拉、壓破壞面不是一個(gè)規(guī)則平面。如果土體中土顆粒不是完全被水泥石顆粒包圍，破壞可以沿顆粒間的軟弱面發(fā)生，當(dāng)剪切破壞則是沿一相對(duì)平整的面，剪切對(duì)土體的破壞面不能繞過(guò)水泥土顆粒，這些顆粒起著抗剪切作用，從而提高了水泥石的抗剪強(qiáng)度。

根據(jù)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行的回歸結(jié)果來(lái)看，水泥土的粘聚力c與其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu大致呈線性關(guān)系，回歸方程式如下：

c=0.18849+0.17043fcu(R=0.93761,S=0.07862,N=12,P<0.001)

擬合結(jié)果如下圖所示：

摘要結(jié)合寧連公路北段高速化完善工程探討了粉噴樁處理公路軟土地基的施工工藝與檢測(cè)方法，介紹了噴粉樁施工注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞公路軟土地基粉噴樁施工工藝檢測(cè)方法

寧連公路北段高速化完善工程連云港市境內(nèi)有13座跨線橋位于軟土地基路段，其土層狀態(tài)基本是表層1～3m厚硬塑層，下8～10m厚軟、流塑層，再下為硬塑層(或基巖)，采用粉噴樁處理軟土地基，即以水泥作為固化劑，利用深層攪拌機(jī)械將水泥與原位軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌、壓縮，并吸收周圍水分，經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)作用生成一種特殊的具有較高強(qiáng)度、較好變形特征和水穩(wěn)性的混合柱狀體，它對(duì)提高軟土地基承載能力、減少地基的沉降量及保證橋頭高填土路基穩(wěn)定性具有明顯的效果，下面結(jié)合工程實(shí)際對(duì)粉噴樁處理公路軟土地基施工工藝與檢測(cè)方法進(jìn)行探討。

1設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

寧連公路北段高速化完善工程(下簡(jiǎn)稱“本工程”)粉噴樁設(shè)計(jì)樁徑為50cm，間距1～2m，按梅花型布置，樁長(zhǎng)以穿透軟、流塑層進(jìn)入硬塑層不少于50cm為原則，通常為8～12m，用于粉噴樁的水泥(425＃普通硅酸鹽水泥)為干粉。根據(jù)地基含水量的大小，采用水泥噴入量為45～60kg／m。含水量在40％以下時(shí)，水泥用量為45kg／m；含水量在40～60％之間，水泥用量為50kg／m；含水量在60～70％之間，水泥用量為55kg／m；含水量＞70％時(shí)，水泥用量為60kg／m。設(shè)計(jì)要求水泥土28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.2MPa。

2施工準(zhǔn)備

一、研究的理論依據(jù)

粉噴樁復(fù)合地基是以水泥作固化材料，通過(guò)深層攪拌機(jī)將軟土和固化材料強(qiáng)制拌和，使軟土結(jié)硬提高地基強(qiáng)度，成為樁土共同承擔(dān)外部荷載的復(fù)合地基。因此，復(fù)合地基承重的水平荷載也是由樁和樁間土共同承擔(dān)的，但分擔(dān)的比例不但與樁和樁間土的條件有關(guān)，還與復(fù)合地基的滑動(dòng)形式、接觸形式有很大關(guān)系。

復(fù)合地基的水平荷載試驗(yàn)仍可按天然地基的水平荷載試驗(yàn)方式進(jìn)行。水工建筑物在垂直及水平荷載共同作用下，如果沿地基表面滑動(dòng)時(shí)，則其垂直壓力與抗剪強(qiáng)度的臨界狀態(tài)符合庫(kù)侖定律。因此，只要施加一定范圍的法向壓力，測(cè)出在各法向應(yīng)力作用下的荷載板滑動(dòng)臨界狀態(tài)的抗剪強(qiáng)度，就可以得出混凝土底板與復(fù)合地基間的摩擦系數(shù)及黏聚力，也可以觀察到粉噴樁復(fù)合地基在豎向及水平荷載作用下的滑動(dòng)形式。

二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1．試驗(yàn)點(diǎn)的相對(duì)位置及編號(hào)

水平荷載特性試驗(yàn)場(chǎng)地位于某新建閘消力池下游河槽內(nèi)，共布置試驗(yàn)板24根，試樁平面布置如圖1。試樁水泥摻量15％，樁徑50cm，樁長(zhǎng)6．10m，樁頂高程約為9．0m，在第2層的淤泥、淤泥質(zhì)黏土層內(nèi)，樁底高程為2．9m。

摘要：本文論述了粉噴樁在軟基處理過(guò)程中樁的支承方式、單樁承載力、土的含水量、置換率、摻入量、復(fù)攪轉(zhuǎn)速對(duì)樁強(qiáng)度的影響以及粉體計(jì)量等。

關(guān)鍵詞：高速公路軟基處理粉噴樁應(yīng)用

滬寧高速公路昆山試驗(yàn)段實(shí)踐證明，采用粉噴樁方法加固軟土地基具有許多優(yōu)點(diǎn)：如能有效地減少地基的總沉降量，與排水固結(jié)法相比總沉降量能減少25％～49％，這對(duì)控制路堤的工后沉降和解決橋頭"跳車"具有明顯的效果，具體表現(xiàn)在地基加固深度內(nèi)沉降量的大幅度減少。經(jīng)加固后路基在填筑過(guò)程中側(cè)向位移明顯減少，實(shí)測(cè)的最大側(cè)向位移僅6～7cm。與排水固結(jié)法在相同條件下相比，側(cè)向位移減少60％～70％，而且在較短時(shí)間內(nèi)即趨穩(wěn)定。側(cè)向位移的減少，不僅能增加路基的穩(wěn)定，特別在橋涵與路堤連接處保護(hù)橋臺(tái)樁基不受過(guò)大的側(cè)向推力，而且也減少地基的沉降。粉噴樁復(fù)合地基能提高地基土的承載力，適應(yīng)快速填筑施工，與排水固結(jié)法相比，可以允許有較高的填土速率。但是，粉噴樁法在實(shí)際應(yīng)用中尚有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步探討，有一些缺點(diǎn)需要克服。

1粉噴樁的支承式與懸浮式對(duì)沉降的影響

昆山段試驗(yàn)表明，在樁長(zhǎng)11m范圍內(nèi)的沉降量與樁尖以下沉降的比值達(dá)1∶1.5。查閱其他資料也證明，當(dāng)粉噴樁打穿軟土層進(jìn)入較硬的持力層沉降很少；若未打穿軟土層，成為懸浮式時(shí)沉降就大。地基的過(guò)大沉降，說(shuō)明樁尖下臥軟土層的沉降還相當(dāng)大，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，將不得不重新進(jìn)行處理甚至報(bào)廢。目前高速公路不斷向沿海近海地區(qū)延伸，遇到的深厚軟土越來(lái)越多，而且是現(xiàn)有粉噴樁機(jī)所達(dá)深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的。如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，除了進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備的性能外，在設(shè)計(jì)理論上也需要有一個(gè)突破。對(duì)下臥層軟土的沉降有一個(gè)正確的評(píng)估，同時(shí)在實(shí)踐中探索解決的方法。

2地基土含水量對(duì)粉噴樁質(zhì)量的影響

摘要：本文論述了粉噴樁在軟基處理過(guò)程中樁的支承方式、單樁承載力、土的含水量、置換率、摻入量、復(fù)攪轉(zhuǎn)速對(duì)樁強(qiáng)度的影響以及粉體計(jì)量等。

關(guān)鍵詞：高速公路軟基處理粉噴樁應(yīng)用

滬寧高速公路昆山試驗(yàn)段實(shí)踐證明，采用粉噴樁方法加固軟土地基具有許多優(yōu)點(diǎn)：如能有效地減少地基的總沉降量，與排水固結(jié)法相比總沉降量能減少25％～49％，這對(duì)控制路堤的工后沉降和解決橋頭"跳車"具有明顯的效果，具體表現(xiàn)在地基加固深度內(nèi)沉降量的大幅度減少。經(jīng)加固后路基在填筑過(guò)程中側(cè)向位移明顯減少，實(shí)測(cè)的最大側(cè)向位移僅6～7cm。與排水固結(jié)法在相同條件下相比，側(cè)向位移減少60％～70％，而且在較短時(shí)間內(nèi)即趨穩(wěn)定。側(cè)向位移的減少，不僅能增加路基的穩(wěn)定，特別在橋涵與路堤連接處保護(hù)橋臺(tái)樁基不受過(guò)大的側(cè)向推力，而且也減少地基的沉降。粉噴樁復(fù)合地基能提高地基土的承載力，適應(yīng)快速填筑施工，與排水固結(jié)法相比，可以允許有較高的填土速率。但是，粉噴樁法在實(shí)際應(yīng)用中尚有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步探討，有一些缺點(diǎn)需要克服。

1粉噴樁的支承式與懸浮式對(duì)沉降的影響

昆山段試驗(yàn)表明，在樁長(zhǎng)11m范圍內(nèi)的沉降量與樁尖以下沉降的比值達(dá)1∶1.5。查閱其他資料也證明，當(dāng)粉噴樁打穿軟土層進(jìn)入較硬的持力層沉降很少；若未打穿軟土層，成為懸浮式時(shí)沉降就大。地基的過(guò)大沉降，說(shuō)明樁尖下臥軟土層的沉降還相當(dāng)大，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，將不得不重新進(jìn)行處理甚至報(bào)廢。目前高速公路不斷向沿海近海地區(qū)延伸，遇到的深厚軟土越來(lái)越多，而且是現(xiàn)有粉噴樁機(jī)所達(dá)深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的。如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，除了進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備的性能外，在設(shè)計(jì)理論上也需要有一個(gè)突破。對(duì)下臥層軟土的沉降有一個(gè)正確的評(píng)估，同時(shí)在實(shí)踐中探索解決的方法。

2地基土含水量對(duì)粉噴樁質(zhì)量的影響

摘要：通過(guò)杭寧高速公路浙江段一期工程“粉體噴射攪拌樁加固橋頭軟基試驗(yàn)研究”科研項(xiàng)目的研究和施工實(shí)踐，我們?cè)诙诠こ谭蹏姌短幚碥浕┕けO(jiān)理過(guò)程中采取了有針對(duì)性的質(zhì)量控制措施，有力地保證了粉噴樁處理軟基的施工質(zhì)量，取得了良好的處理效果。

關(guān)鍵詞：粉噴樁基礎(chǔ)施工監(jiān)理

前言

粉噴樁是“粉體噴射攪拌樁”的簡(jiǎn)稱，就是利用專用的噴粉攪拌鉆機(jī)將水泥等粉體固化劑噴入軟土地基中，并將軟土與固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土結(jié)成具有一定強(qiáng)度的水泥樁體而形成復(fù)合地基的一種施工方法。粉噴樁于20世紀(jì)70年代首先由日本和瑞典分別提出、推廣和應(yīng)用，我國(guó)于80年代初引入此項(xiàng)技術(shù)。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降量、能承受較大的加荷速率、抗側(cè)向變形能力強(qiáng)、可大大縮短施工期等優(yōu)點(diǎn)，目前在高速公路建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛。

在以往的工程實(shí)踐中，粉噴樁處理軟土地基施工中常存在如下一些問(wèn)題：施工單位偷工減料，水泥用量難控制；均勻性差、強(qiáng)度低；沉降得不到有效減少，達(dá)不到設(shè)計(jì)意圖；甚至還有沉降量反而增大了等，影響了加固效果。因此，在施工過(guò)程中監(jiān)理人員采取何種科學(xué)有效的質(zhì)量控制措施，確保粉噴樁處理軟基的加固效果，成了需要克服的難題。以下本人結(jié)合杭寧高速公路浙江段一、二期工程的實(shí)踐和一期工程“粉體噴射攪拌樁加固橋頭軟基試驗(yàn)研究”的科研項(xiàng)目談一點(diǎn)粉噴樁處理軟基施工監(jiān)理過(guò)程中應(yīng)采取哪些質(zhì)量控制措施的粗淺認(rèn)識(shí)。

1、粉噴樁施工前監(jiān)理的質(zhì)量控制措施

摘要：本文以上海建成的幾條高速公路軟基處理及沉降觀測(cè)資料為基礎(chǔ)，分析指出地基處理不可能消除工后沉降，選擇地基處理方法應(yīng)與地基條件、路堤高度相結(jié)合，不同處理方法均需足夠的預(yù)壓，地基沉降規(guī)律較符合雙曲線關(guān)系，工后沉降引起橫坡改變，加筋土橋臺(tái)是消除“三孔”跳車現(xiàn)象的有效方法。

關(guān)鍵詞：高速公路軟土地箕處理技術(shù)

1上海高速公路軟基處理發(fā)展過(guò)程概述

上海地區(qū)高路堤軟基處理的主要目的是減少高路堤工后沉降量，路堤穩(wěn)定性是地基處理的重點(diǎn)。

1984年上海第一條高速公路——滬嘉高速公路開(kāi)始修建，至今已有莘松、滬嘉東延伸段、滬寧及滬杭等高速公路相繼建成或處于工程建設(shè)之中。表1列出了各條高速公路的最大路堤高度與局部路段曾使用的地基處理方法。

上海高速公路建設(shè)情況一覽表表1