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摘要:在公路工程施工中,软土地基的危害很大，粉喷桩是高等级公路软土地基处理的常用方法之一，本文介绍了粉喷桩的施工方法,浅谈粉喷桩在软土地基处理中的应用。关键词:软土地基;粉喷桩;施工方法；粉喷桩法软土地基处理
Abstract: in the highway engineering construction, the harm of the soft soil foundation, pile is high grade highway of soft ground treatment of one of the commonly used method, this paper introduces the construction method of pile, showing pile in the soft soil foundation in the processing of the application.
Key Words: soft soil foundation; Pile; Construction method; Pile of soft ground treatment method
中图分类号：TU471.8 文献标识码：A 文章编号：1、软土地基
我国公路建设的规模日益扩大,难度不断增大,公路建设对软土处治也提出了更高的要求。软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其它高压缩性土构成的地基。其承载能力很低,一般不超过50 kN/m2。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程特性较差。在公路建设中,软基处理得好坏,直接影响到路基的稳定性、整体工程的营运质量及工程的经济性。目前,在公路工程中处理软土地基主要采用的方法有堆载预压法、真空预压法、反压护道法、水泥土搅拌桩法、换填垫层法、强夯法、加筋路基法等。2、粉喷桩
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就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
3、粉喷桩的施工方法
粉喷桩施工采用粉喷桩专用机械设备，成桩直径遵照设计。桩位放样→钻机就位→检验桩基调平机体→钻进至设计深度→高压送气打开喷粉孔→反鉆提钻并喷水泥→至工作设计标高上50cm停止喷粉→重复搅拌并复喷→反转提钻至地表→成桩结束→移机就位在下个桩位施工。
3.1 施工现场的准备工作：（1）、施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。（2）、对现场的水泥等原材料进行试验工作, 施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延米的喷粉量。（3）、根据施工图纸画出桩位平面布置图，并报请测量工程师批准。（4）、根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位，并用竹签插入土层做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保粉喷桩桩位的准确性。（5）、在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。（6）、对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。（7）、一切准备工作结束后，提出书面开工申请，并请监理人员到场进行试桩，以确定成桩的各项技术参数。（8）、在试桩5～7天后随机选择桩位进行全程取芯，取芯时有业主及监理工程师在场。工艺性试桩结束后时整理各种技术参数，资料上报至监理工程师，得到认可后再全面开工。
3.2施工方法：（1）定位：按设计图纸（桩位平面布置图），现场用钢尺定出粉喷桩桩位，并用竹签插入土层作标记，误差不大于5cm，机具移至桩位处并使钻头正对竹签，复核机架的垂直度使钻杆倾斜度不大于1%，钻尖对准桩位。（2）启动空压机送气，钻机正转并垂直钻进。当控制双螺旋搅拌头到达设计桩底标高后停止钻进，钻头原地旋转，严禁停钻。钻机反向转动，启动送灰机送灰，待水泥送至喷灰口（一般约一分钟）后再提升钻头，根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，这样边喷粉，边搅拌，边提升，使软土和固化材料充分混合。（3）当钻头提升至设计标高上0.5米时停止送灰，钻头正向旋转，进行复搅并复喷，复搅深度及复喷深度应按图纸设计要求。当钻头提升到距地面30～50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。这时由于装置的回路是封闭的，粉体不会向空中喷射和飞散。在向土体喷射过程中的最后阶段，在搅拌钻头距地面30cm处停止喷粉，粉粒不会溢出地面。 （4） 复搅结束后，关闭空压机，消散所有管道压力，钻机主电机停机。（5）钻机移位，重复上述过程进行下一个桩位施工。
粉喷桩法软土地基处理粉喷桩法软土地基处理，对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及高填土路基稳定性具有明显的效果。
粉喷桩加固软土路基的优点：于搅拌法将水泥固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度地利用了原土；搅拌时较少使地基侧挤出,所以对周围原建筑物的影响较小；施工时无振动、无噪音、无污染,可在市区和密集建筑群中进行施工；土体加固后重度基本不变,对软土下卧层不致产生附加沉降；与钢筋混凝土桩相比,节省了材料,降低了造价；可根据工程结构的实际需要,可灵合地采用柱状、壁状、格栅状等加固形式；加固工艺合理。在制桩过程中仅向土层中喷射固化料干粉，无需注入附加的水分，使固化剂能充分吸收软土中的水分，从而增强加固效；施工简单、技术可靠。国内有多种粉喷桩施工成套机械，制桩过程完全机械化，减轻了工人的劳动强度，提高了成桩效率。制桩原料除原位土外，仅有适量的固化剂便可；可以在含有地下水的地层中直接施工制桩，避免了水下施工的麻烦，大大简化了施工程序；施工工期短，进度快。经粉喷桩处理的地基，路基填筑时可大大加快填筑速率，基本不需考虑由于填筑过快而导致路基失稳的可能。相对于国外多种多样、五花八门的粉喷桩施工机械设备而言，国内的机械设备可以说是品种单一、类型雷同，这直接制约了粉喷桩的设计和应用。比如在桩径的确定上，由于国内的机械设备均只能施工直径为50cm的粉喷桩，因此在设计上也只能按该直径考虑。又如在桩长的确定上，理论上以穿透软土层为最佳，但国内配套钻杆长度绝大多数都在15m以内、12m左右，因此在应用粉喷桩时，都以下卧软土层的厚度不超过上述长度为选择依据之一，如果下卧软土层的厚度超过上述长度，则一般可以不考虑采用粉喷桩，转而采用其他的软基处理方法如塑料排水板等。
结束语
从近年来软基处理方式的应用效果上看,粉喷桩处理软土地基在目前来看仍然是一种行之有效的技术手段,它与其他软基处理方式相比,具有了预应力砼管桩、砂桩等所没有的一些技术优点。粉喷桩处理在高等级公路软土地基处理的常用方法之一,粉喷桩施工中,作业班组多,一定要制定严格的质量控制体系,加强质量管理,实行全过程、全方位控制,以确保施工质量。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
Abstract: in the highway engineering construction, the harm of the soft soil foundation, pile is high grade highway of soft ground treatment of one of the commonly used method, this paper introduces the construction method of pile, showing pile in the soft soil foundation in the processing of the application.
Key Words: soft soil foundation; Pile; Construction method; Pile of soft ground treatment method
中图分类号：TU471.8 文献标识码：A 文章编号：1、软土地基
我国公路建设的规模日益扩大,难度不断增大,公路建设对软土处治也提出了更高的要求。软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其它高压缩性土构成的地基。其承载能力很低,一般不超过50 kN/m2。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程特性较差。在公路建设中,软基处理得好坏,直接影响到路基的稳定性、整体工程的营运质量及工程的经济性。目前,在公路工程中处理软土地基主要采用的方法有堆载预压法、真空预压法、反压护道法、水泥土搅拌桩法、换填垫层法、强夯法、加筋路基法等。2、粉喷桩
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就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
3、粉喷桩的施工方法
粉喷桩施工采用粉喷桩专用机械设备，成桩直径遵照设计。桩位放样→钻机就位→检验桩基调平机体→钻进至设计深度→高压送气打开喷粉孔→反鉆提钻并喷水泥→至工作设计标高上50cm停止喷粉→重复搅拌并复喷→反转提钻至地表→成桩结束→移机就位在下个桩位施工。
3.1 施工现场的准备工作：（1）、施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。（2）、对现场的水泥等原材料进行试验工作, 施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延米的喷粉量。（3）、根据施工图纸画出桩位平面布置图，并报请测量工程师批准。（4）、根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位，并用竹签插入土层做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保粉喷桩桩位的准确性。（5）、在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。（6）、对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。（7）、一切准备工作结束后，提出书面开工申请，并请监理人员到场进行试桩，以确定成桩的各项技术参数。（8）、在试桩5～7天后随机选择桩位进行全程取芯，取芯时有业主及监理工程师在场。工艺性试桩结束后时整理各种技术参数，资料上报至监理工程师，得到认可后再全面开工。
3.2施工方法：（1）定位：按设计图纸（桩位平面布置图），现场用钢尺定出粉喷桩桩位，并用竹签插入土层作标记，误差不大于5cm，机具移至桩位处并使钻头正对竹签，复核机架的垂直度使钻杆倾斜度不大于1%，钻尖对准桩位。（2）启动空压机送气，钻机正转并垂直钻进。当控制双螺旋搅拌头到达设计桩底标高后停止钻进，钻头原地旋转，严禁停钻。钻机反向转动，启动送灰机送灰，待水泥送至喷灰口（一般约一分钟）后再提升钻头，根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，这样边喷粉，边搅拌，边提升，使软土和固化材料充分混合。（3）当钻头提升至设计标高上0.5米时停止送灰，钻头正向旋转，进行复搅并复喷，复搅深度及复喷深度应按图纸设计要求。当钻头提升到距地面30～50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。这时由于装置的回路是封闭的，粉体不会向空中喷射和飞散。在向土体喷射过程中的最后阶段，在搅拌钻头距地面30cm处停止喷粉，粉粒不会溢出地面。 （4） 复搅结束后，关闭空压机，消散所有管道压力，钻机主电机停机。（5）钻机移位，重复上述过程进行下一个桩位施工。
粉喷桩法软土地基处理粉喷桩法软土地基处理，对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及高填土路基稳定性具有明显的效果。
粉喷桩加固软土路基的优点：于搅拌法将水泥固化剂和原地基软土就地搅拌混合,因而最大限度地利用了原土；搅拌时较少使地基侧挤出,所以对周围原建筑物的影响较小；施工时无振动、无噪音、无污染,可在市区和密集建筑群中进行施工；土体加固后重度基本不变,对软土下卧层不致产生附加沉降；与钢筋混凝土桩相比,节省了材料,降低了造价；可根据工程结构的实际需要,可灵合地采用柱状、壁状、格栅状等加固形式；加固工艺合理。在制桩过程中仅向土层中喷射固化料干粉，无需注入附加的水分，使固化剂能充分吸收软土中的水分，从而增强加固效；施工简单、技术可靠。国内有多种粉喷桩施工成套机械，制桩过程完全机械化，减轻了工人的劳动强度，提高了成桩效率。制桩原料除原位土外，仅有适量的固化剂便可；可以在含有地下水的地层中直接施工制桩，避免了水下施工的麻烦，大大简化了施工程序；施工工期短，进度快。经粉喷桩处理的地基，路基填筑时可大大加快填筑速率，基本不需考虑由于填筑过快而导致路基失稳的可能。相对于国外多种多样、五花八门的粉喷桩施工机械设备而言，国内的机械设备可以说是品种单一、类型雷同，这直接制约了粉喷桩的设计和应用。比如在桩径的确定上，由于国内的机械设备均只能施工直径为50cm的粉喷桩，因此在设计上也只能按该直径考虑。又如在桩长的确定上，理论上以穿透软土层为最佳，但国内配套钻杆长度绝大多数都在15m以内、12m左右，因此在应用粉喷桩时，都以下卧软土层的厚度不超过上述长度为选择依据之一，如果下卧软土层的厚度超过上述长度，则一般可以不考虑采用粉喷桩，转而采用其他的软基处理方法如塑料排水板等。
结束语
从近年来软基处理方式的应用效果上看,粉喷桩处理软土地基在目前来看仍然是一种行之有效的技术手段,它与其他软基处理方式相比,具有了预应力砼管桩、砂桩等所没有的一些技术优点。粉喷桩处理在高等级公路软土地基处理的常用方法之一,粉喷桩施工中,作业班组多,一定要制定严格的质量控制体系,加强质量管理,实行全过程、全方位控制,以确保施工质量。
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