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我国是世界燃煤发电的第一大国,排出的粉煤灰也是世界之冠。2005年我国的火电年排灰量高达3亿吨,而利用率仅30%,主要用于筑路基、回填及建筑材料等,其余均贮存于露天“灰库”中。我国历年来积存的粉煤灰己不少于30亿吨,占用了大面积土地。粉煤灰地层属于软弱地基,在这种场地上建设工程项目必须进行可靠的地基处理,本文以淮南市第一污水厂工程为研究对象,进行采用粉体喷搅法对粉煤灰地层进行加固处理的探讨和研究。本文主要的研究内容和成果如下:(1)本文分析了多年积存于自然环境中的粉煤灰其化学成分、物理性能、矿物组成等;试验研究表明:该场地的粉煤灰,在大气中暴露近三十年,经化验分析、SEM扫描,本场地粉煤灰的化学成分、物理性能、矿物组成等均能达到有关标准,有害物质含量均不超标,天然含水量为63%,PH值等于6,地基加固深度15m以内,各种条件均能满足“水泥土搅拌法”加固软弱地基的要求。(2)本文研究探讨了各种软土地基加固方案,选择了合理的地基加固方案;研究表明:由于该场地粉煤灰的含水量较高(63%),可为水泥水化硬化提供充足的水分。粉体喷搅法(当时称粉喷桩)又是操作工序最简单的地基加固工艺,而且该施工工艺对环境污染小,噪音小,因此,综合来看水泥为固化剂的粉体喷搅法进行地基加固是本工程最合理的方案。(3)本文经过对己定加固方案进行室内外实验研究,最终确定了合理的水泥配合比及复合地基的参数:研究成果:由于本课题试验研究期间对水泥土搅拌法加固地基,无论是加固机理还是设计计算以及施工工艺,均有不完善的地方,尤其是对粉煤灰地层的加固,还是第一次,通过本工程的室内外试验得到了所有设计计算的相关参数。(4)本文完善了粉喷桩加固粉煤灰地层的施工技术,保证加固质量;本文通过工程实验研究,同时配合相关理论,完善了水泥土搅拌法加固地基的加固机理和设计计算以及施工工艺。研究成果:由于粉体喷搅法当时是新工艺,且固化的介质一一粉煤灰也是第一次遇到,因此在施工时出现一些新难点。如粉喷到桩顶时出现“沸水样翻滚”,成桩后桩头有孔穴等等。因此施工时也不断摸索,补充新的技术措施,形成较完整的施工工艺标准。后经进一步完善,于2003年4月,整理出关于“粉煤灰地基加固”的企业级工法。(5)建立了一套准确、完整、快速的复合地基进行检测方法。研究结论:当今工程需要一种准确、快速且在桩基完成后不久就可大面积普查的方法,以便及时了解桩基情况。本文根据这一要求,将小应变动测法检测桩体质量的范围由混凝土桩推广到粉喷桩,并结合钻孔取芯、标贯和抗压强度试验的综合检测方法,对本项目的多个标段试行,收到较好效果。经过大范围多项目多种手段进行检测,结果证明粉煤灰地层采用粉体喷搅法地基加固试验研究是成功的。所得的数据可相互验证,令人信服,方案是科学合理的。我国每年有2-3亿吨粉煤灰排出,利用率30%左右,其余均贮存于灰库中,不仅占用大面积土地,而且污染环境,如何合理开发利用是一个很重要的课题。采用本措施进行地基加固用于工程建设,具有显著的经济和社会效益。