粉体喷搅法加固软土地基浅谈

粉体喷搅法加固软土地基浅谈

一、前言

随着建筑业的蓬勃发展，软土地基加固技术不断得到改进和提高，粉体喷搅法是近年来迅速推广应用的一种软土地基加固方法。

粉体喷搅法（简称粉喷法），是用特别的设备和机具，将加固剂粉体材料（水泥或石灰粉等）通过压缩空气的传送，并与地基土强行拌合，使之产生充分的物理、化学反应后，形成连续、水稳性的坚硬桩体（简称粉喷桩），是一种改善土质、提高地基强度的软土地基加固方法，可广泛地适用于淤泥土质、杂填土、浜填土、软粘土等地基加固。

该项技术起源于瑞典，1967年由kjeid paus提出以石灰粉为固化材料，故称为石灰桩法，并于1974年取得专利。日本称这项引入技术为“dry jet mixing method”(简称djm法)，在抗滑、地基加固、边坡稳定等工程中得到广泛应用。由于在施工技术的研究，专用设备的研制和工程应用方面的迅速发展，目前，日本粉喷桩的加固深度已到30米以上，桩径可达0.3-1.0米，加固土方达几百万m³。在欧美和东南亚国家，这项技术应用十分的广泛。

自1983年铁四院应用该技术首先成功地用于铁路涵洞软土地基加固以来，经过多年的实验，研究和工程实践，国内粉体喷搅法已在港口、石油化工、市政和工业与民用建筑工程中得到大量应用，并去得了良好的技术经济效果

二、加固机理

粉喷法的粉体固化剂有石灰及水泥两个系列，但石灰粉体在生产、运输、保存等没有水泥方便，故粉喷法目前多用水泥作为固化剂，国内外大量的试验与研究证明，水泥与软土拌合后，将发生如下的物理化学反应。

水泥的水解水化反应。减少了软土中的含水量，增加土粒间的粘土。水泥与土伴合后，水泥中的（）酸二钙、碳酸三钙、铝酸三钙以及铁铝四钙等矿物与土中水发生水解反应，在水中形成各种（）、铁、铝质的水溶胶，水泥中的caso大量吸水，水解后形成针状结晶体。

离子交换与团粒作用。水泥水解后，溶液中的ca++含量增加，与土粒发生阳离子交换作用，等当量置换出k+ na+，形成软土大的土团粒和水泥土的团粒结构，使水泥土的强度大为提高。

硬凝反应。阳离子交换后，过剩的ca++在碱性环境中与sio--，al;o;发生化学反应，形成水稳性的结晶水化物，增大了水泥土的强度。

4、碳化反应。水泥土中的ca（oh），与土中或水中co，化合生成不溶于水的caco，增加了水泥土的强度。

水泥与地基土伴和后经上述的化学反应形成坚硬桩体，同时桩间土也有少量的改善，从而构成桩与土复合地基，提高地基承载力，减少了地基沉降。

三、水泥搅拌的加固土物理力学特性

根据冶金研究院试验研究，水泥加固土的主要物理力学特性如下：物理性质

（1）容量：水泥与土搅拌后，其容量变化不大，仅比原土的容量增加5%

（2）含水量：水泥加固土含量略低于原土的水量，约减少( ) 2、水泥土力学性质

（1）水泥加固土的抗压强度一般为300——40000kpa，比天然软加大几十~几百倍，影响加固土的抗压强度的因素较多。与土类、水量、水泥深入量、养护龄期以及外掺剂等因素有关。

a、水泥掺入比：

经试验当掺入比a＜5%，加固效果微弱，而工程实用一般采a=7.——12%为宜。目前，本公司掺入比为15%左右。

b、地基土含量的影响

当其他条件相同时，水泥加固土的强度随土的含水量增加而低，当土样的含水量为50-80%范围时，含水量每降低10%则水泥的强度提高30——50%。

c、龄期的影响

水泥加固土的强度随龄期增长而增大，早期强度增长较快，7天龄期强度可达28天龄期强度的60%，一般龄期超过28天后，强度仍有明显增加，3个月龄期强度是一个月的强度1.5-1.8倍，粉喷桩体强度可达到6-2.0mpa。

（2）水泥加固土抗拉强度

经试验，当水泥土的抗压强度在300-4000kpa时，抗拉强度为抗压强度15%-25%，即

ot=（0.15-0.25）qu。

（3）抗剪强度，当抗压强度为300-4000kpa时，水泥加固土的内聚力c为100-1100kpa，并随抗压强度增加而增大，一般约为水泥加固土的抗压强度20-30%，其内摩擦角 =20°—— 30°之间。（4）水泥加固土变形摸量

当抗压强度为300-40000kpa时，e=400-300mpa一般为抗压强度的126-150倍，即e=（120-150）qu。

四、粉体喷搅法加固软土地基的特点

粉体喷搅法加固软土地基，是一项新的工艺，与其他软土加固方法相比具有较多突出之处。

机理科学，费用低廉。

该工艺采用地基原土作为桩料，与少量固化剂抖和具有下列优点：加固成本低，由于采用地基土自身作为桩料，而掺入少量固化剂，一般掺入12-15%的水泥，每米材料成本10元左右，比其他地基加固方法，成本均较低。

桩身质理好。由于成桩粉体与土拌合，化学反应充分，桩身强度相对较高。

地基加固后无附加荷载。因为掺入的固化剂含量较少，加固体的容量略大于地基土，对地基的附加荷载可忽略不计。

干法施工

施工不需水源，不需排污，场地干净

桩体强度高，与深层搅拌方法相比在其他条件相同的情况下，则粉体喷搅工艺效果较好。因为前者是湿法施工后者是干法，从地基中吸取一定的水量，提高了地基加固效果。

无侧向剂土问题

该工艺与打入桩或压入桩相比，由于成桩是将原土作为主要桩料，在地基中几乎不增加体积，故不产生侧向挤土，所以粉体喷搅法施工对临近，环境及设施无甚影响，甚至可以紧贴相邻基础施工。

桩身强度可因需要加以控制

该工艺可按工程需要及地质条件，以不同掺入量控制不同桩身强度，也可在同一地基中不同层位控制不同桩身强度，满足工程上的需要。

适用性能广

该工艺桩位平面布置灵活，可以组成各种几何形状如单桩分开的桩式，桩体相切或搭接的墙壁式，以及桩体构成网格状的块体式。并适用于各种工程，如建筑物地基加固，边坡抗滑加固，深基坑的边坡支护等，还可加固地基中的某个部分。应用广泛。

施工机械简单操作方便

粉体喷搅法施工专用机械主要由成桩钻机，空压机，供料机三大件组成。设备简单，机身体积小巧，步履移动方便。成桩直径500mm，桩长可达12.5米。施工效率较高，台班成桩10-15根。其成桩工艺流。

五、施工工艺

1、施工机具

目前，使用的由上海采矿机械厂制造的gpp-5型喷射搅拌机，主要由成桩钻机、空压机、供料机三大系统组成。机具主要参数见表1.

机具参数表

成桩直径0.5m 加固深度 15米

副机功率4千瓦主机功率 37千瓦

钻进速度0.48，0.8，0.47m/min 最大提升力10t

最大给进力 8t 步履纵向 1.2m

步履横向0.5m 转盘扭矩 500kg/m

总重量9233kg 接地压力 34kpw

施工程序

主机就为；

开启空压机、钻机钻进、钻头切削土壤形成松土柱；

钻至设计深度后，钻机换挡反向转动；

开启副空压机，驱动粉喷机进行喷粉提钻作业；

钻头提升至设计标高后，停止送粉。钻头地压力0.34kg/cm² 劳动组织

主机机械运转每台班由2-3人组成，班长1人，操作工1人，指挥1人；

副机驱动粉喷机，每班4-5人，操作工1-2人，运输3-4人。

施工注意事项

明确设计要求，了解地基的地质情况；

开工前先打试验桩，根据不同的地质条件，合理选择钻机的档位，确定喷粉机压力和喷粉量；

认真记录，控制粉管的流量和单桩的用粉量；

经常测量钻杆的垂直度及钻头的大小；

经常检查橡胶管的畅通，保证喷粉量。

六、设计与计算

1、粉体喷搅法加固软土地基的设计计算，主要根据工程性质及其对地基的要求，拟建场地的地质条件以及室内加固土配方试验等资料，对地基的加固范围、加固深度、固化剂掺入比以及桩距及桩数等设计与计算。粉体喷搅加固软土地基的承载力，取决于桩身强度和地基土对桩的支承力。而桩身强度又与水泥标号、掺入比以及土质等因素有关。土对桩的支承力是由桩的侧摩阻力和端阻力所组成。由于粉喷桩非完全刚性桩，所以上部的荷载由桩和桩间土共同承担。

粉体喷搅桩地基设计计算，目前尚无现行规范，故一般沿用复合地基计算方法。地基变形计算，仍采用分层总合法。

2、单桩容许承载力的计算

单桩容许承载力pa，可根据现场荷载试验确定，或采用下式计算。当粉体加固置换率较高时，可将群桩及桩间土视为假想的实体基

础，按群桩原理进行计算承载力或验算桩下地基土的强度。

地基总沉降量计算

s=s1 + s2

s-地基总沉降量（mm）

s1——加固深度范围的沉降量（mm）

s2——加固深度以下压缩层的沉降量（mm）

ep——粉体喷搅桩的摸量（由荷载试验或室内试验确定）es——桩间土的压缩模量

o——地基上平均接触压力（kpa）

但不少工程证实，实测的沉降比计算的沉降量小得多，这有待今后积累沉降资料加以修正。

设计参考参数

粉喷桩水泥土无侧限抗压强度可达1.5——2.5mpa，经试验抗剪强度可取无侧限抗压强度的1/2——1/3，试验证明，无侧限抗压强度大时，此比值呈现减小趋势。

抗压试验结果，粉喷桩约在桩顶下2.0——2.5米处破坏，破坏时应比约为1%左右，介于柔性桩和刚性桩之间。

变形摸量，一般为加固设计强度容许值的100——200倍，相当于原始土压缩模量的10-30倍，达60-100mpa；

单桩承载力达100-150kn时，相应沉降量为5-10mm复合地基加固段范围内沉降量约为1-3cm.桩土应力比约为1：3-4，复合地基压缩模量在8-20mpa之间

粉喷桩桩距可由地基加固置换率来确定，一般置换率采用11-18%为宜。

七、加固质量与检测

粉喷桩工程质量检查和地基强度检测，目前，接以下方法进行。外观和桩位检查，通常在地基开挖时进行，外观检查包括对桩径的测量和定灰面的检测。

资料检查，即对施工记录的检验，以复核桩端和停灰面标高，喷粉量等是否符合设计要求。

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.概况 本标段在DK20+470~DK20+560段需采用粉喷桩进行基底加固，粉喷桩直径为0.5m、钻孔深度为8米，桩长合计34040米；在DK20+780~DK20+880段需采用粉喷桩进行软土地基处理，粉喷桩直径为0.5m、钻孔深度为8米，桩长合计13023米；共计粉喷桩47063米。 2.施工方法及技术措施 施工方法采用PH-5BO粉喷机成孔，用水泥作或石灰为加固材料粉喷法进行地基加固。 2.1.施工原理 粉喷桩是采用粉喷桩机成孔，运用粉体喷射搅拌法（粉喷法）原理，利用压缩空气将加固料（水泥或石灰）以雾状喷入软土加固地基（主要是软土）层深部，通过钻机就地强制搅拌，使地基软土与加固料充分混合、压密，同时加固料与土体发生水化反应，使混合物具有较高的强度，形成复合地基，达到加固的目的。 2.2施工效果 提高地基承载力（2-3倍）、水稳性，减少沉降量（1/3-2/3），加快沉降速率。 2.3.施工优点 施工机具比较简单，无需高压设备，安全可靠；不需向地基中注入附加水分；施工无振动、噪音；对环境无污染（喷粉采用密封装置）；对周围环境无

不良影响；劳动强度低，成桩效率高；可就地取材，费用较低。 2.4.施工工艺 粉喷桩施工工艺见图1-1 粉喷桩施工工艺流程图和图1-2粉喷桩机具设备及施工工艺图 图1-1 粉喷桩施工工艺流程图 2.4.1.施工准备 (1)资料准备：对设计中提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步了解地基土的性质、埋藏条件。在有代表性的地段必须钻探取土样，作室内配方试验，使现场情况符合设计要求。 (2)工料机准备：根据现场施工条件及施工工程量，确定按计划完成所需工料机，并按计划准备充足的工料机，同时要确保材料符合设计和规范要求，确保机械性能良好。 (3)场地准备：进行场地平整，清除地下、地面及空中障碍物，清除地表种植土，换填合格料；并平整、碾压至设计要求；同时做好场地排水；然后进行桩位放线，桩位用白粉或木桩标识，并按要求埋设沉降设备。 2.4.2. 机械就位 (1)组装粉喷桩机械：架立喷粉钻机，并检查主机各部件的连接，然后安装喷粉系统各部分； (2)调度机械：调试喷粉钻机及喷粉第系统，检查钻机、喷粉机、灰罐及管路的密封连接发问，做好必要的调整和紧固工作。 (3)就位：调试正常状态后，进场就位；同时丈量钻杆长度，标上明显标

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。

真空预压加固软土地基工法的特点

真空预压加固软土地基工法 真空预压法是在地基表面铺设密封膜，通过特制的真空设备抽真空，使密封膜下砂垫层内和土体中垂直排水通道内形成负压，加速孔隙水排出，从而使土体固结、强度提高的软土地基加固法。 真空预压法适用于加固淤泥、淤泥质土和其他能够 够排水固结而且能形成负超静水压力边界条件的软粘土。该法早在50年代初就已由瑞典的杰尔曼(W.kJELLMAN)提出，但直至70年代末期一直末能得到广泛应用。1980年，交通部第一航务工程局科研所(天津港湾工程研究所)在天津新港开展现场试验研究，解决了实用密封薄膜、抽真空装置及关键施工工艺，使该法达到实用阶段，并于1982年末成功地应用于天津新港软基加固工程中。1983年该法的研究列入“六五”国家科技攻关项目1985年通过国家技术鉴定，并获“六五”国家科技攻关奖；1987年2月取得国家专利权(专利号(申请号)85108820)，并于1989年被评为中国专利优秀奖；“七五”期间，该法被列为国家计委重点推广新技术的第28项，同时被列为“七五”期间交通部《通达计划》推广新技术项目之一。目前，真空预压法已在港口工程、石油、化工、建筑、公用事业和机场等工程中得到实际应用，加固面积已超过150万平方米，取得了良好的技术经

济效果。 一、真空预压加固法的特点 真空预压加固法有以下几个特点： (1)加固过程中土体除产生竖向压缩外，还伴随侧向收缩，不会造成侧向挤出，特别适于超软土地基加固。 (2)一般膜下真空度可达600mmHg，等效荷重为80kPa，约相当于4.5m堆土荷载；真空预压荷重可与堆载预压荷重叠加，当需要大于80kPa的预压加固荷重时，可与堆载预压法同时使用，超出80kPa的预压荷重由堆载预压补足。 (3)真空预压荷载不会引起地基失稳，因而施工时无须控制加荷速率，荷载可一次快速施加，加固速度快，工期短。 (4)施工机具和设备简单，便于操作；施工方便，作业效率高，加固费用低，适于大规模地基加固，易于推广应用。 (5)不需要大量堆载材料，可避免材料运入、运出而造成的运输紧张、周转困难与施工干扰；施工中无噪音，无振动，不污染环境。 (6)适于狭窄地段、边坡附近的地基加固。 (7)需要充足、连续的电力供应；加固时间不宜过长，否则，加固费用可能高于同等荷重的堆载预压。 (8)在真空预压加固过程中，加固区周围将产生向加固区内的水平变形，加固区边线以外约10m附近常发生裂缝。因此，在建筑物附近施工时应注意抽真空期间地基水平变形对原有建筑物所产生的影响。 二、真空预压法的机理与基本性能

软土地基工程中存在的问题及处理方法概要

浅析软土地基工程中存在的问题及处理方法 摘要:软土在荷载作用下,极易产生工程问题,在勘察过程中切不可马虎松懈,本文从软土特性出发,分析了软土工程地基中存在的问题及处理措施,并作出了勘察方法探讨。 关键词:软土地基工程问题勘察方法 中图分类号:tu4文献标识码:a 文章编号: 在公路铁路的修建施工过程中,经常会遇到物理力学性质差且分布面积较大的第四系软土类区域,软土体是自然界的历史产物,它有独特的地域特征,地基条件差别巨大,根据相邻建筑物或相邻地域的地质资料来设计,一点微小的差异就可能给影响工程质量,给工程造成巨大的经济损失,所以应引起重视,我们施工中充分利用信息,及时调整设计参数和工艺,避免了施工期间可能引起的附加沉降,体现了当今勘察设计施工监测为一体的全过程综合岩土工程实践理念。 一、软土的特征及其危害性 软土指的是所含水量大于液限天然孔隙比大于或等于1.0的细粒土,处于软朔或流朔状态。我国的软土主要分布在东南沿海及各大江大河的入海三角洲冲击平原地区。内陆主要是湖泊或山谷冲击而成,有机质含量较高,分布范围比较小。主要包含饱和软粘土包括泥炭、泥炭质土,淤泥、淤泥质土等,软土一般具触变性、流变性、高压缩性、低强度、低透水性、不均匀性等特征,在工程应用上的

表现为地基沉降量大,可以达到数十厘米甚至到数百厘米;地基沉降时间长,达数十年甚至到数百年,特别严重的是沿海地带的软土地基,因为厚度过大,所以固结速度比较慢;地基不均匀沉降,大多是由上部结构的特性和荷载差异所引起;地基抗剪强度低。软土上述的特点,容易影响公路铁路工程质量,引发一些地质灾害,其危害性主要表现为:软土地基不均匀和过大沉降将严重影响路面的平整度,牵制了道路通行能力和安全度;路基路堤还可能会随着软土地基一起产生滑动现象,从而导致路面的整体遭到破坏,鉴于软土地基潜在的种种危害性,各部对于软基的处理标准要求高,也更高地要求了地质勘察在软土地基工程的深度和广度。 二、软土地基工程中存在的问题 由上所述出的软土地基固有的特性以及工程在勘察、设计、施工、管理使用各程序阶段的失误,造成了所建造在软土地基上建筑物的结构损伤工程倒塌等一系列工程事故,大致可分为以下几种情况: (一在地质勘测时深度不够,没有查清楚软土土层的分布、厚度以及一些暗沟暗塘的具体情况,造成建筑物产生严重不均匀沉降,结构构件开裂,甚至工程不负荷载倒塌的事故。 (二由于地质勘察不深入,不细致,未取得的地质资料不具可靠性,以致错误的将软土判断为好的地基土,使设计也随之错误,产生的不均匀沉降使建造物受力结构变化,裂缝倒塌,引起工程事故。 (三软土的承载力比较低,地基无法承受,发生剪切的破坏,基础失去稳定性,带来较大沉降和不均匀沉降,使上部建造物结构受损,造成工程事故。 (四对软土地基未作出处理,或者处理方法不正确,施工质量不过关,使建筑物产生过大的沉降和不均匀沉降,开裂,不得不二次或多次进行加固和处理。 四、软土地基处理措施

水泥搅拌桩加固软土地基应用

水泥搅拌桩加固软土地基应用 常宝 （中铁一局兰渝项目经理部，广安 638003） 摘要：水泥搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式。通过对兰渝铁路13标水泥搅拌桩施工适用条件、成桩原理，施工准备，施工工艺流程进行介绍，并对制浆质量、泵送浆液质量、桩机机身的垂直度、钻进和提升速度、桩长、单桩水泥用量等的质量控制环节进行阐述，为类似工程施工提供参考。 关键词：水泥搅拌桩；加固；软土地基；质量控制 1 工程概况 兰渝铁路南充东至高兴支线为时速160km/h的Ⅰ级铁路。线路路基全长66.6km，其中 =50～采用水泥搅拌桩加固埋深大于3m的软土和松软土地基长15.18km。地基承载力σ 120KPa。水泥搅拌桩累计桩长1503274m，桩径0.5m，桩间距1.1～1.3m，桩长3.0～11.7m，正三角形布置，桩顶铺设0.4～0.6m碎石垫层，中间加铺双向PET聚酯土工格栅，幅宽≥5m，网孔110～120mm，横向抗拉屈服强度≥80KN/m。 2 适用范围及成桩原理 水泥搅拌桩（湿法）适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、松软土、粉土、素填土、黏性土以及无流动性地下水的饱和松散砂土等地基。泥炭土、有机质土、塑性指数Ip＞25的黏土以及天然含水量大于70%或地下水PH值＜4.5的地基土均不适宜采用水泥搅拌桩处理。 利用水泥作为固化剂，通过搅拌机的搅拌翼片，在翼片直径范围内将地基中软土和水泥浆液固化剂强制拌合，水泥和软土产生一系列物理和化学反应，减少了软土中的含水率，增加了颗粒之间的粘结力和足够的水稳定性，使软土固结成具有一定强度和整体性的水泥土桩。桩顶铺设夹土工格栅的碎石垫层（图1），一方面加速软弱土层排水固结，不产生毛细现象，另一方面减少地基不均匀沉降，从而提高地基承载力。 0.2m碎石垫层 图1 水泥搅拌桩与夹土工格栅的碎石垫层示意图 3 施工工艺 3.1 室内配比试验 采集各工点土样，当存在成层土时应采集各层土样，进行室内配比试验，测定各水泥土试块不同龄期、不同水泥掺入量、不同外加剂的抗压强度，选取最佳水灰比、水泥掺入量及外加剂品种、掺量。室内水泥土试块在标养条件下，28天龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.5MPa，90天龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.8MPa。选定水泥掺入比15%，水灰比0.53。 3.2 设备参数与安装调试 水泥搅拌桩采用PH-5型，搅拌头翼片数4枚，宽度100mm，与搅拌轴垂直夹角60°，搅拌头的转速39转/ min，搅拌头直径500mm。输浆泵压力控制在1.2～1.5 MPa。 设备布置与安装调试：制浆点离桩机的水平输送距离不超过50米，以保证注浆出口压

粉喷桩处理软土路基

粉喷桩处理软土路基在具体工程中的运用 一、前言 粉体喷射搅拌桩是利用水泥、石灰以及水泥掺入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，特别是淤泥类土。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，经粉体喷射搅拌桩加固处理，可明显防止软土的侧向挤压作用。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。 粉体喷射搅拌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、无流动地下水的饱和松散砂土且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土。其中当地基土的天然含水量小于30％（黄土含水量小于25％）、大于70％或地下水的PH值小于4时不宜采用干法。水泥土搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数I p大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定期适用性。被处理的软土地基天然含水量在35～70％。在喷粉量相同时，其强度随土的天然含水量的降低而增大。大量试验证明，地基土的含水量在50～85％范围内变化时，含水量每降低10％，强度可提高30％以上。 粉喷桩常用的固化剂为水泥，对于有机质含量高的软土，有机质会使土层具有较大的水容量和塑性、较大的膨胀性和低渗透性，并使土层具有一定的酸性，这些都阻碍水泥水化反应的进行，从而影响水泥土强度增长。对于有机质含量较高的软粘土，用粉体喷射搅拌桩处理的软土地基的强度较低，且沉降量一般也比较大，应慎重对待。 粉体喷射搅拌桩是将水泥用机械拌入软粘土中，当水泥拌入软粘土遇到土中的水，即发水化和水解反应。水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，有的则与其周围具有一定活性的粘土颗粒发生离子交换、团粒化

常见软土地基的加固方法

一．软土的定义 所谓软土，从广义上讲就是强度低、压缩性高的软弱土层。 二．软土的类型：按孔隙比及有机质含量为主划分为：软粘性土、淤泥质土、淤泥，称软土； 泥炭质土、泥炭，称为泥沼。 三．软土的特性 a.天然含水量高、孔隙比大。含水量在34%~72%之间，孔隙比在1.0~1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%~60%，塑性指数一般为13~30，天然容积密度为15~19KN/m3 b.透水性差。大部分软土的渗透系数为10-8~10-7cm/s c.压缩性高。压缩系数为0.3~0.5,属于高压缩性土。 d.抗剪强度低。其快剪粘聚力在10ＫＰａ左右，快剪内摩擦角在0~5o ｅ．具有触变性。一旦受到扰动，土的强度明显下降，甚至成流动状态。 ｆ．流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的０.４～０.８倍。 四．软土地基的处理原则 主要原则是：技术可行、经济合理、满足工期要求。 五．软土地基的加固方法 1.垫层与浅层处治。设置于路堤与软基之间的透水性垫层是地基中的孔隙水排出的通道，软土地基上修筑的路堤，其下均宜设置透水性垫层。浅层处治适用于表层软土厚度小于3m的软土路段的处理。 ２、辗压实法——挖制最佳含水量，对土基分层压实，以提高强度和降低压缩性。 强夯法是以8—12t（甚至20t）的重锤，8-20m落距（最高达40m），土基进行强力夯击，利用冲击波和动应力达到加固土基的目的。 ３、排水固结法——饱和软土在荷载作用下，排水固结后，抗剪强度可得到提高，则达到加固的目的。 ４、挤密法——土基成孔后，在孔中灌以砂、石、灰土石灰等材料，捣实成直径较大的桩体，孔隙减少，提高承载力和加固的目的。 砂井——是利用各种打桩机具击入钢管或高压射水，爆破等方法在地基中获得一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。 A.外砂井顶面应铺设砂垫层，以构成完整的地基排水系统； B.砂井直径一般为20~30cm,软土厚大于5m; C.砂井施工方法——打入空心管法、射水法。 挤实砂（碎石）桩——是以撞击或振动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成直径较大的密实柱体，提高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。 生石灰桩——用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体。其孔径20~40cm,长在12m以内。 5、化学加固法——利用化学溶液或胶结制，采用压力灌或搅拌混合料等措施，使土粒胶结起来，达到加固土的目的。 6、抛石挤淤——是强置换土的一种形式，不必抽水挖淤，施工简便。适用于软土3~4m，石块大小不小于0.3m。 7、反压护道法——是在路堤两侧填筑一定宽度和不定期定高度的护道，它运用力学平衡原理保持路基的稳定。适用于反压护道高度为1/2路堤高度。 8、土工合成材料自治——土工合成材料具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。利用

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。到90年代这项技术在公路、铁路、市政工程、工业与民用建筑、机场等的软基处理中得到了广泛的应用。 ㈢适用范围 ⒈适用土质

软土地基处理方案

软土地基处理方案 本合同段软土地基处理包括以下几种方法：换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日。 软土路基处理时遵循的施工原则 施工季节：优先安排在非雨季节施工，根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。 工序安排：采用机械化快速施工，开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成，尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工。软基段的涵洞工程，在路基预压期满，沉降基本完成后在开槽施工。 4.4.1.一般路堤浅层处理施工 采用排水砂垫层，土工格栅设置在排水垫层顶部，坡角采用干砌片石护坡，护坡背后设置土工布反滤层。 4.4.1.1.换填砾类土垫层 施工工艺见表5 施工工艺框图砂垫层施工工艺框图。 砂选用中粗砂，在开工前对砂场进行调查，并及时取样进行分析，主要测定细度模数、含泥量、有害物含量，选择符合设计标准的砂方可使用。 施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为3～4%的横坡，并碾压密实。 分层填筑：砂垫层分两层填筑，每层压实厚度25cm，按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实。 摊铺整平：为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定，填料采用推土机初平，刮平机进行二次平整，使填料摊铺表面平整度符合要求。 洒水或晾晒：砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下，当达到最佳含水量时密实度最大，填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%～-3%范围内，超出最佳含水量2%时进行晾晒，含水量低于最佳含水量进行洒水。洒水采用洒水车喷洒，晾晒采取自然晾晒，

软土地基常见五种处理方法

鉴于淤泥软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软土地基五种处理方法。 1、桩基法 当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。 钢筋混凝土预制桩（钢筋混凝土桩和预应力管桩）目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，得到普遍运用，如本人设计龙海市角美镇金山水闸，其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层，地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩，挤密淤土层并靠摩擦承载，钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载，达到水平稳定作用。 淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩，但两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；

二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。福建省龙海市发生几起灌注桩基础民用建筑不均匀沉陷，导致墙体裂缝事件，是由于施工中存在上述技术问题造成。 2、换土法 当淤土层厚度较簿时，也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理，鉴于换砂不利于防渗，且工程造价较高，一般应就地取材，以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实，形成良好的持力层，从而改变地基承载力特性，提高抗变形和稳定能力，施工时应注意坑边稳定，保证填料质量，填料应分层夯实。 3、灌浆法 是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果，如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀，沉陷闸基沉降最大达到0.63m，加固时采用单管高压旋喷灌浆处理，每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔，沿闸墩轴线两侧布孔，灌注水泥浆，成桩直径0.5m，伸

淤泥软土地基处理措施

施工中淤泥软地基处理方法 一、工程概况 本工程为山东青岛市高新区鹿港海洋公社1#~3#楼工程，由青岛海工园投资有限公司。含1＃楼地下一层地上十二层，2＃楼地下一层地上十二层，3＃楼地下一层地上三层，设计为独立基础，框架结构。 二、建设地点及环境特征 本工程位于山东青岛市红岛高新区新业路与海月路交汇处，地形：场区已经过整平总体起伏较小。地貌：场区原地貌为滨海浅滩，后经人工回填改造形成现地貌。根据建设单位提供勘察中间报告及现场第一层土方开挖现状，架空层（底标高-5.5米）至地基持力层（底标高为-8.4米）为第四系全新统海相沼泽化层（Q4mh）第○6层、淤泥质粉质黏土，该层分布广泛。表现为：灰黑色～灰色，流塑～软塑，韧性较差，颗粒均匀，手感细腻，含有机质、贝壳碎屑，强度低，具有高压缩性。地基承载力特征值f ak=60~80kPa，压缩模量E s1-2=2~4MPa。力学性质：强度极低，压缩性大，透水性差。工程特性：地基承载力低，强度增长缓慢，加荷后易变形且不均匀，变形速率大且稳定时间长，具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。 三、处理方法 因淤泥软地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足高层建筑物地基设计要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软地基五种处理方法。 1、桩基法 淤泥质粉质黏土层较厚地基处理可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩、冲钻孔灌注桩和人工挖空灌注桩，但前两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。 当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩或人工挖孔桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用。一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，

水泥粉喷桩加固软土地基

水泥粉喷桩加固软土地基 前言 粉喷桩即从不断回转的专用钻机的钻头向周围已被搅松的土中喷出水泥或生石灰粉，经叶片搅拌形成的桩体。粉喷桩的桩身无侧限抗压强度可达780～2000kPa。采用粉喷桩处理后的复合地基承载力可达160～180kPa，甚至更高。与钢筋混凝土桩相比，可节 约大量的钢材，从而降低了造价，缩短了工期，具有良好的技术经济效果。经整理形成工法，以便推广应用。 一、工法特点 1、在软基中采用钻头搅拌钻孔成桩，对地基及周围建筑物扰动小，地表下沉得到控制，施工中振动小、噪声低，具有良好的社会效益。 2、无下沉坍落，作业安全可靠。 3、施工作业简便，机械设备容易解决。 4、以较小的投入即可达到理想的加固效果，成本低、效益高。 二、适用范围及条件 1、本工法适用于工业及民用建筑、市政、道路及港口、地下挡土结构等工程的软土地基处理。 2、适用于淤泥、饱和粘土、亚粘土等地基加固。 3、加固深度为20m，加固土强度标准值取90d龄期的无侧限抗压强度，一般可达到0.8～2.0Mpa。 4、当地下水有侵蚀作用或加固的地基为泥碳土时，应通过试验确定其适应性，冬季施工应注意低温对加固效果的影响。 三、工艺原理 粉喷桩是用改制的螺旋钻机，将钻杆钻至设计要求的土层深度，钻头到达下部持力层 后，用压缩空气将水泥粉或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴，随同钻头旋转向四周土体喷射，同时钻杆以一定的速度提升。钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割，使之疏松，并与水泥或生石灰粉搅拌混合胶结，硬化后即可形成一定

直径的强度高于原土层的固结体。 水泥加固软土是基于水泥与加固土的物理化学反应。水泥颗粒表面矿物很快与土体中 的水发生水解和水化反应，生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙等。水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，有的与周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应，形成水泥土的团粒结构，并封闭各土团之间的孔隙，形成坚硬的联结体。拌入水泥七天后，土颗粒周围充满水泥凝胶体，一个月后，充填到颗粒间的孔隙中，形成网状结构，五个月后，纤维状结晶辐射向外伸展，产生分叉，并相互连接形成空间网状结构，增加土体强度。 四、施工设备 （一）粉喷桩机 该机主要由液压步履式底架、井架和导向加减压机构以及钻机传动系统、钻具、液压系统、喷粉系统、电气系统等部分组成，其结构外形见图1。 （二）其它机具设备 粉喷桩施工需用的机具设备见表1。 表1 主要机具设备 序号名称规格、型号单位数量 ----------------------------------------------- 1 粉喷桩桩机 PH-SA型或其它型号台 1 2 喷粉机 1.3m 3 台 1 3 空压机 16m3/min 台 1 4 翻斗车 1t 台 2 ----------------------------------------------- 五、施工工艺 （一）施工程序见图2。 （二）关键技术及操作方法 1、关键技术

粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法的探讨

粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法的探 讨 发布时间：2006-5-10 22:28:17 点击次数：577次 摘要：结合宁连公路北段高速化完善工程探讨了粉喷桩处理公路软土地基的施工工艺与检测方法，介绍了喷粉桩施工注意事项。 宁连公路北段高速化完善工程连云港市境内有１３座跨线桥位于软土地基路段，其土层状态基本是表层１～３ｍ厚硬塑层，下８～１０ｍ厚软、流塑层，再下为硬塑层(或基岩)，采用粉喷桩处理软土地基，即以水泥作为固化剂，利用深层搅拌机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。 １设计简介 宁连公路北段高速化完善工程(下简称“本工程”)粉喷桩设计桩径为５０ｃｍ，间距１～２ｍ，按梅花型布置，桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于５０ｃｍ为原则，通常为８～１２ｍ，用于粉喷桩的水泥(４２５＃普通硅酸盐水泥)为干粉。根据地基含水量的大小，采用水泥喷入量为４５～６０ｋｇ／ｍ。含水量在４０％以下时，水泥用量为４５ｋｇ／ｍ；含水量在４０～６０％之间，水泥用量为５０ｋｇ／ｍ；含水量在６０～７０％之间，水泥用量为５５ｋｇ／ｍ；含水量＞７０％时，水泥用量为６０ｋｇ／ｍ。设计要求水泥土２８天无侧限抗压强度≥１.２ＭＰａ。 ２施工准备 ２.１粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。 ２.２场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。 ２.３施工机具准备，进行机械组装和试运转。 ２.４粉喷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５根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。 ２.５粉喷桩所用的水泥(４２５＃普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。 ３施工工艺流程 ３.１粉喷桩施工。 ３.２操作步骤为： ①深层搅拌机械就位。 ②预搅下沉(至设计标高)。 ③搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下０.５ｍ处(设计桩顶)。 ④在桩上部的５ｍ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。 ⑤重复搅拌提升，直到离地面下０.５ｍ，上部回填５％灰土(或水泥土)并压实。 ⑥关闭搅拌机械移位至下一桩位。 ４施工注意事项 ４.１控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。

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

软土地基处理的施工方案

软土地基处理的施工方案 本合同段软土地基处理包括以下几种方法：换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日。 软土路基处理时遵循的施工原则 施工季节：优先安排在非雨季节施工，根据气象预报资料选取在连续降雨量少时间施工。本合同段软土地基处理包括以下几种方法：换填砂垫层、干砌片石、碎石垫层、预压与超载预压、土工布、单向土工格栅、双向土工格栅、土工格室、搅拌桩。施工时间安排在2002年11月11日至2003年8月31日工序安排：采用机械化快速施工，开挖、换填、防护加固、防排水各项设施等工序一气完成，尽量缩短工作面暴露时间。严格按照各种不同处理方法的工艺要求进行施工。软基段的涵洞工程，在路基预压期满，沉降基本完成后在开槽施工。 1.一般路堤浅层处理施工 采用排水砂垫层，土工格栅设置在排水垫层顶部，坡角采用干砌片石护坡，护坡背后设置土工布反滤层。 1.1.换填砾类土垫层 1.2砂垫层施工工艺框图。 砂选用中粗砂，在开工前对砂场进行调查，并及时取样进行分析，主要测定细度模数、含泥量、有害物含量，选择符合设计标准的砂方可使用。施工时首先清除加固范围内地面上的草皮及杂物，用土质相同的土填成坡度为3～4%的横坡，并碾压密实。 分层填筑：砂垫层分两层填筑，每层压实厚度25cm，按照经过试验确定的合格填料和经过试验确定的工艺参数，进行分层填筑压实。 摊铺整平：为了保证路堤压实均匀和填层厚度符合规定，填料采用推土机初平，刮平机进行二次平整，使填料摊铺表面平整度符合要求。 洒水或晾晒：砂的含水量直接影响压实密度。在相同的碾压条件下，当达到最佳含水量时密实度最大，填料含水量波动范围控制在最佳含水量的+2%～-3%

软土地基案例分析与加固措施

软土地基案例分析与加固措施 摘要：某路堤长约159m，填筑高度为10.5-11.5m，基础为软土地基，在路堤填筑高度约10m时，路基出现了突然坍滑沉陷现象。本文通过对该段软土地基坍塌沉陷原因进行简单分析，并较详细介绍对该段软基的加固处理措施，为工程建设各方提高对软土地基危害性认识和处理软土地基措施提供一些参考价值。 关键词：软土地基；塌滑沉陷；原因分析；整治措施 引言 某路堤2008年11月底填筑至基床底层顶面，12月2日路基中心左侧出现突然坍滑沉陷，并伴随有沉闷的声响。坍滑沉陷引起路堤左侧沿中线偏左下沉1.2—1.6m，裂隙垂直张开，裂面粗糙无擦痕，左侧坡脚稻田隆起，并造成临近桥台桩基础从承台底面剪断，桥台偏移。坍塌沉陷发生后，参建各方对坍塌沉陷原因进行了认真分析，并通过咨询和邀请有关咨询单位专家到实地察看，最后对对坍塌沉陷工点进行了有效整治。 1坍塌沉陷原因分析 1.1工点内存在特殊岩土与不良地质。勘察设计单位通过利用初测地质资料，结合地质调查，采用钻探、静力触探、十字板剪切及土工试验、补充勘探等勘察手段，定测和复查查明了工点内存在如下地层岩性、特殊岩土和不良地质。 1.1.1地层岩性：工点范围内地层为第四系全新统冲积粉质粘土、粉土、粉砂、细圆砾土。 1.1.2特殊岩土：主要为泥岩，膨胀性指标为：自由膨胀率0-48%，蒙脱石含量11.08-15.6%，阳离子交换率1.52-26.23Mmol/100g，具弱膨胀性。 1.1.3不良地质：主要为软弱地基和高烈度地震区地震液化层。埋深2-1 2.3m 范围内青灰色黏土（Q4al1）和粉土呈软塑状，连续分布，基本承载力低（σ0=120-150Kpa），高填方后土层极易发生剪切、冲切破坏；该段地下水位以下粉土、粉砂层为地震液化层，液化层厚度0.2-4m，埋深6-11m。 1.2设计对软基处理措施不足。 1.2.1设计对软土地基危害性认识不足。原设计未采取有效的地基加固措施，只对膨胀岩填料填筑提出了较为严格的工艺控制要求，但不是阻止软弱地基坍塌沉陷的措施和手段。 1.2.2对工点地基加固措施设计深度不足。原设计采取天然地基清表换填30cm厚粗颗粒土后重型碾压，铺设三层抗拉强度不小于25KN/m双向经编土工

淤泥软土地基处理措施

施工中淤泥软地基处理方法一、工程概况 本工程为山东青岛市高新区鹿港海洋公社1#~3#楼工程，由青岛海工园投资有限 公司。含1＃楼地下一层地上十二层，2＃楼地下一层地上十二层，3＃楼地下一层地上三层，设计为独立基础，框架结构。 二、建设地点及环境特征 本工程位于山东青岛市红岛高新区新业路与海月路交汇处，地形：场区已经过 整平总体起伏较小。地貌：场区原地貌为滨海浅滩，后经人工回填改造形成现地貌。 根据建设单位提供勘察中间报告及现场第一层土方开挖现状，架空层（底标高-5.5米）至地基持力层（底标高为-8.4米）为第四系全新统海相沼泽化层（Q4mh）第○6层、淤泥质粉质黏土，该层分布广泛。表现为：灰黑色～灰色，流塑～软塑，韧性较差， 颗粒均匀，手感细腻，含有机质、贝壳碎屑，强度低，具有高压缩性。地基承载力 特征值f ak=60~80kPa，压缩模量E s1-2=2~4MPa。力学性质：强度极低，压缩性大，透 水性差。工程特性：地基承载力低，强度增长缓慢，加荷后易变形且不均匀，变形 速率大且稳定时间长，具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。 三、处理方法 因淤泥软地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足高层建筑物地基设计 要求，故需进行处理，下面介绍淤泥软地基五种处理方法。 1、桩基法 淤泥质粉质黏土层较厚地基处理可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载 台，灌注桩有沉管灌注桩、冲钻孔灌注桩和人工挖空灌注桩，但前两种方法灌注桩 还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲

钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断 不易监控等问题。 当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩或人工挖孔桩办法进行加 固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前 很少使用。一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未 健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石 桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作 对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。 钢筋混凝土预制桩（PHC预应力混凝土管桩，以下简称PHC）目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，得到普遍运用。PHC桩身混凝土强度高，可打入密实的砂层和强风化岩层，由于挤压作用，桩端承载力可比原状 土质提高70%~80%，桩侧摩擦阻力提高20%~40%。因此，PHC管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩高。但需要大型的机械设备和一 定的场地要求。 人工挖孔桩、施工方便、速度快，不需要大型的机械设备，挖孔桩要比木桩、 混凝土预制管庄抗震能力强，造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻冲孔、回旋钻 机成孔、沉井基础节省。从而在公用、民用建筑中得到广泛应用。但挖孔桩井下作 业条件差、环境恶劣、劳动强度大，安全和质量尤为重要。 2、换土法 本方法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土及暗沟、暗塘等 的浅层处理。换填材料可用中（粗）砂，级配良好的砂石、灰土、素土、石屑或煤 渣等。换填法的作用，是提高持力层的承载力，改善土的压缩性，减小地基变形。 当软弱土较薄时，可全部挖去；当软弱土较厚时，可部分挖去。填土可采用砂、碎 石、素土等。现行的设计思路是将换填垫层作为基础的持力层，利用基底附加应力 在换填垫层中向下扩散时应力不断减小的特点，选择合适的垫层厚度，以达到软弱 下卧层顶面所受的压应力不大于其容许应力的目的。

浅析粉喷桩加固软土地基施工质量控制

第11卷第2期中国水运V ol.11 N o.22011年2月Chi na W at er Trans port Februar y 2011 收稿日期：作者简介：姜越川（6） ，男，长沙理工大学育才布朗交通咨询监理有限公司，工程师，从事交通咨询监理工作。 浅析粉喷桩加固软土地基施工质量控制 姜越川 （长沙理工大学育才布朗交通咨询监理有限公司，湖南长沙410000） 摘 要：粉喷桩复合地基作为一种人工地基，应用非常广泛，但其设计理论、加固机理等方面却存在不足，文中对 某工程中的粉喷桩施工工艺及质量保证措施进行了分析。关键词：粉喷桩；加固；施工中图分类号：U 455.4 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）02-0127-02 粉喷桩处理软基属于深层搅拌法中的一种，它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料，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，使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土，它与原位软弱土层组成复合地基，提高软土地基承载力， 减少地基沉降量。近些年来随着粉喷桩地基的广泛应用，其 理论研究也得到了迅速的发展。佛山市佛陈路快速化改造工程，项目地处珠江三角洲，地质勘查报告显示软土地层平均达18至20m 深，在道路两侧的排水管下进行粉喷桩处理，处理长度8m 。本文对其施工过程进行分析。 一、施工前提基础 沿线清表工作展开时，施工所需的机械、设备、人员、试验仪器及所需的原材料等均要到场或准备就绪。导线点复测，标高、横断面复测己部分完成，路线中、边桩放样工作已完成，粉喷桩所需试验资料已做好，现场场地平整工作以完成，已具备粉喷桩（湿喷）试桩的前提条件。 二、粉喷桩施工方法和工作程序 单管旋喷法：当钻机钻孔至设计深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化水泥浆液，同时钻杆以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。此施工方法加固质量好，施工速度快。 图1佛山市佛陈路快速化改造工程粉喷桩施工现场1．施工方法 ①施工程序：测量放线一平整场地~桩机定位~钻进喷浆下沉至设计深度~搅拌上升一重复搅拌喷浆钻进下沉及设计深度~重复提升搅拌机移位。各工序必须严格按试桩后规定的程序进行操作施工，满足成桩的质量要求。 ②浆液的制备：按规定配合比和预先计算好的单桩浆液体用量配置水泥浆，配置过程中严格掌握搅拌时间、水灰比等参数。 ③喷钻机自动纵横向移位，调整钻机钻杆垂直度，使钻机钻杆倾斜度不大于10rk ，钻头对准孔位。 ④启动搅拌钻机，同时打开发送器前面的控制阀，钻头正向旋转，实施钻进作业，湿喷桩钻进时宜直接喷浆，并尽量一次喷足浆量。下沉钻头钻进时，应控制速度，须根据土质软硬，按预定参数选择档位.施工过程中时时注意电流的变 化及时换档实施钻进作业。 ⑤钻至设计孔底标高后停钻，同时关闭发送器前面的控制阀。 ⑥启动搅拌钻机，反向旋转提升钻头，如下钻时喷浆不足应同时打开发送器前面的控制阀，按需补充量向被搅动的疏松土体喷射水泥浆即进行第二次喷浆，边提升边喷射边搅拌，尽可能搅拌均匀，使软土与水泥浆充分混合，喷射量与提升速度应匹配，提升时不能使用快档，宜选择中慢档提升，保证搅拌均匀。要求每提升20m m ，搅拌轴转动不少于1圈。 ⑦当钻头提升至离原地面30cm 左右时，发送器停止向孔内喷水泥浆，钻头提升至地面项。 ⑧重复启动搅拌机，钻头正向旋转，钻至设计标高后停钻，再次反向旋转提升钻头，边提升边搅拌至园地面，进行复搅，复搅次数不得少于两次（复搅一次是指喷浆结束后，钻头从桩顶下钻搅拌至桩底后提升搅拌至桩顶这一过程）。 ⑨移动钻机至新孔位重复以上的过程。2．施工注意事项： ①湿喷桩机必须配备能够自动记录、打印处理深度、每0.1~0.25m 水泥用量、复搅深度、水泥浆比重的电脑监测记录装置，如损坏，必须及时进行更换。 ②采用32.5强度等级的普通硅酸盐水泥，水泥应保证质量，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。 ③制浆时，水泥浆拌和时间不得少于3m in ，制备好的水泥浆不得离析、沉淀，水泥浆存放时间不得大于2个小时，存放时间超过2小时的水泥浆应予废弃。已制好的水泥浆在倒入存浆池时，应加筛过滤，以免浆内结块。 ④湿喷桩施工中途如遇停电、喷浆管堵塞等机械故障而不得不中断时，应标明钻杆所处的深度，标明原因，迅速排除故障，重新喷浆，在接头处重叠长度应大于1m ，如间隔时间超过12小时，该根未完成桩作报废处理，重新进行打 2011-01-08 198-