粉体喷搅法加固软弱土层
关键词： 粉体 喷搅法 加固 软弱土层 前言：
粉喷技术：用压缩空气向软弱土层内输送石灰、水泥等粉状加固料，不向地基内
注入水分，使其与原位软弱土混合、压密。通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理、化学作用，达到加固地基的目的。
根据地基承载力和变形的要求，结合上部结构的特点，粉喷桩可采用桩状、壁状、格栅状或块状等加固型式，其布置可采用三角形或正方形。
粉体喷搅法加固软弱土层适用加固范围为天然含水量大于30%的淤泥质土、粘性土和粉性土地基；当地基土PH值小于4或天然含水量大于70%时不宜采用。粉喷加固深度不宜大于15m。
当地基土土质及其指标与上述不符或场地内地下水具有侵蚀性时，应通过试验，选用合理的加固料及配方，确定其加固效果。
工程概况：
洛湛铁路DK389+726~+773段属剥蚀丘陵地貌，地形比较平缓、丘顶浑圆、冲沟宽缓、平坦。低洼处被开垦成水田，丘包上植被覆盖好，多为松林，沿线居民点稀少，交通不便。地质情况为表层下厚0~3m为软黏土，呈灰褐、灰黑色，软塑~流塑状，天然含水率大于30%，局部含少量圆砾，多为水田。物理力学指标为：天然密度ρ=1.65（g/cm3），凝聚力C=2.5KPa，内摩擦角φ=5°，固结快剪测得Ccu=37.5KPa，φcu=10.8°，基本承载力50KPa。全风化带厚度超过20m，灰白色、灰绿色，隐晶质结构，呈土状，天然含水率大于30%。
该段全长47m，路堤基底采用水泥搅拌桩进行加固，水泥搅拌桩直径0.5m，间距1m，采用正三角形布置。水泥搅拌桩的设计长度为4~5m，要求水泥搅拌桩打入下卧层不小于0.5m。
施工方案：
1. 施工准备：
1.1 粉喷桩施工前应备有下列施工技术资料：
1.1.1 施工场地的工程地质报告、土工试验报告、室内配方试验报告（7d龄期）、粉喷桩设计桩位图及原地面高程、加固深度与停灰面高程。 1.1.2 测量资料，包括平面控制桩、水准点的测量记录。 1.1.3 施工机具准备，进行机械组装和试运转。
1.1.4 水泥搅拌桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为3根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷粉压力、单位时间喷粉量。
1.2 施工场地应满足以下各项要求：
1.2.1 施工机械进出场时对道路几桥梁的要求。 1.2.2 施工用电及电力供应的要求。
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1.2.3 查明地表、地下障碍物，尤其是地下有大块石、树根、地下导线及空中有无高压线等，障碍物应先事先清除。
1.2.4 当施工场地不能满足施工机械走行要求时，应铺设砂土或碎石垫层。 1.3 粉喷所用加固料应符合设计要求的种类及规格，并具有质量合格证。严禁使用受潮、结块、变质的加固料。
2. 粉喷桩施工工艺：
根据DK389+726~+773段的地质条件和地基处理深度及设计要求，加固粉料采用P.O32.5硅酸盐水泥，掺入量为固土的15%。
水泥搅拌桩机必须配有发电机、风压机、灰罐、灰泵、电脑自动记录仪等设备装置。
2.1 粉喷桩施工工艺可按下图流程进行。
调 平 送 风 开 口 钻孔对位 钻 进 设计加固深度 启动自动记录仪 喷粉、搅拌、提升 移 位 复搅1/3桩长 停灰面 成 桩 关闭自动记录仪 停止喷粉 粉喷桩施工流程图
2.2 粉喷桩施工前应根据工艺性设计进行工艺性试桩，掌握对该场地的成桩经验及各种操作技术参数。该段施工工艺性试桩3根。 2.3 粉喷桩施工应注意事项：
2.3.1 应控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。 2.3.2 严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。 2.3.3 应定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头应定期检查复核检查其直径磨耗量不得大于20mm。
2.3.4 当钻头提升至地面以下500mm时，喷粉机应停止喷粉。
2.3.5 在喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉时，第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。
2.3.6 水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间。
3. 质量检验
3.1 施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，
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记录其处理方法及措施。浅部开挖桩头，其深度宜为500mm，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查频率为10%。
3.2 粉喷桩桩身强度应取90天龄期的试块抗压强度，或根据现场载荷试验修正。洛湛铁路DK389+726~+773段根据配合比制作室内7.07㎝×7.07㎝×7.07㎝方体试块，经试验粉喷桩桩身90天强度根据室内试验7天强度推算满足设计要求，推算公式：90天强度=2.37×7天强度。
3.3 成桩7天内应采用轻便触探仪（N10）检查桩的质量，触点应在桩径方向1/4处，抽检频率为2%.
3.4 成桩28天后在桩体上部（桩顶以下0.5vm、1.0vm、1.5vm）应截取三段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验。检查频率为2‰，每工点不得少于2根。 3.5 在取得粉喷桩材料与波速关系的前提下，可采用小应变动侧法进行必要的室内强度试验。
3.6 在保证取桩芯质量的前提下，可用钻芯芯样进行质量检查及进行必要的室内强度试验。
3.7 对于重要工程或有特殊要求的工程应做单桩及复合地基载荷试验。根据工程的实际布桩情况喷粉技术的荷载试验可采用单桩荷载试验、单桩复合地基载荷试验及多桩复合地基载荷试验。DK389+726~+773段在成桩后28天采用复合地基载荷试验和单桩荷载试验，检验桩数为总桩数的0.5%~1%。
桥梁处机筑公司洛湛项目部 古燕
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粉体喷搅法加固软弱土层
