粉喷桩处治高速公路软基探究

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1、粉喷桩处治咼速公路软基探究［摘要］粉喷桩（DJM粉体喷射搅拌桩）于20世纪60年代后期首先由瑞典和日本分别提出、开发、推广和应用。我国于80年代初期引进此项技术，并率先在沿海地区和长江中下游地区广泛应用，取得了良好的经济效益和社会效益。本文根据工程实际的基础上，对粉喷桩的加固机理进行了研究，对施工过程进行了阐述，并进行了质量控制及检测的探讨。【关键词】粉喷桩；高速公路；软基1、工程沿线的软基特性某高速公路工程，主线采用八车道和六车道两种形式，路线全长37.4km,道路设计行车速度120km/ho

2、路线位于东部沿海城市，地貌比较简单，地势平坦,地表植被以菜出及水塘为主，河流分布密集，主要为滨海湖沼淤积平原，平均海拔3.5m。工程中有一段软基，工程地质表层分布厚为0.8〜2.5m软黏土及亚黏土,下层为厚13〜41m流塑状高压缩性软土，工程地质条件较差。这样的地质条件具有高空隙比、含水率大、低强度、稳定性差、沉降大的特点。根据工程实际情况，提出利用粉喷桩予以解决的方案。2、粉喷桩的加固机理目前处理软基常用的方法有两种：排水固结法和搅拌桩法。本文探究的粉喷桩即为搅拌桩法中一种施工方法。粉喷桩（D

3、JM粉体喷射搅拌桩）是通过专门的粉体搅拌设备，将水泥等粉体作为固化材料，利用高压缩空气喷射到需要处理的软弱地基中。在喷射过程中,钻头将粉体与土体充分拌合，由于水泥的水化作用、胶凝作用等，形成胶凝体骨架或水泥结石。形成的混合柱状加固体具有高强度、变形及水稳性均比较好，能有效提高软土地基承载能力、减少地基沉降量。粉喷桩加固软土地基特点鲜明：钻头钻孔成桩，对地基及周围土体扰动较小。喷射的粉体能直接吸收水分，形成胶凝体，效果比直接注浆更优。粉喷桩与周围土体形成的复合地基，无需预压即可获得较高的承载力，加

4、固体的压缩量极小，仅为0.6%左右，软弱下卧层的沉降量也能有效减少总沉降量的30%〜60%o比排水固结法总沉降量减少25%〜50%,同时减少60%〜70%的侧向位移，使地基在短时间内即可趋于稳定。粉喷桩复合地基因为提高地基土的承载力，适应快速填筑施工，允许有较高的填土速率等特点，在软基处治中己广泛使用。3、粉喷桩丿施工3.1施工过程粉喷桩的大致施工工艺为：粉喷桩机就位-＞搅拌下沉至桩底-＞钻头反转（喷粉）T提升至距地面30cm处停喷T复搅至桩底T钻头反转提升至地面T关闭粉喷桩机一＞移至下一桩点。

5、随后按照粉喷桩的工艺试桩确定的各种技术参数，进行粉喷桩的施工。施工地段粉喷桩的施工工艺参数如表1所示。表1粉喷桩常用施工工艺参数序号参数名称参数值单位1搅拌转速n27~80m/mm2原位土搅拌次数tM25次3提升速度v0.5〜1.7m/min4空气压力0.25〜0.8MPa5钻进速度vrO.5〜0.8m/mm施工前应开挖临时排水沟，同时开挖纵向降水沟。清表处理后将整个软土处理区填筑50cm碎渣整平，同时进行土工室内试验、配比试验后再进行粉喷桩的施工。3.2施工质量要点3.2.1为了防止施工机械在

6、进场或者施工时失稳倾覆，施工前一定要清表，并填筑50cm厚的碎渣。3.2.2桩体必须连续施工不得间断，施工时严格控制喷灰时间及停灰时间，不得未喷灰即捉升，保证桩体长度。如遇故障中断，应进行复打，重叠段不小于l.OlTlo3.2.3桩顶设让高程接近地面高程时，地面以下Im范围内喷粉、搅拌、提升宜慢速，保证桩头均匀密实。4、粉喷桩质量控制及检测4」粉喷桩施工质量控制质量合格的粉喷桩应该灰土搅拌均匀，无粉体集屮结块的现彖，桥体外观平滑，没有明显凹凸，表面呈现钻头搅拌的螺旋状痕迹；施工结束标高与设计标高

7、相差不大，桩顶平整，无缺块，无松土上浮等不良现象。施工过程屮坚决杜绝断桩、缩颈、搅拌不匀、强度不达标等质量事故。由于粉喷桩成桩时间氏，为了避免返工影响施工进度，保证工程质量，减少经济损失，应做好施工过程屮质量控制。鉴于此，根据搅样桩施工质量标准制订了如下的现场施工质量控制措施：4.1.1施工前依据可靠的控制点，进行场地平整及放样。粉喷桩的水平偏差控制在5cm内，垂直偏差控制在1.5%内，成桩t度不得小于设计t度。4.1.2粉喷桩施工时，应严格按照施工工艺参数进行。现场技术负责人和监理共同记录搅拌

8、、钻进、提升的时间，两人记录的时间误差不超过5s。4.1.3加强对材料的管理，如水泥、粉休等。保证品质，严禁使用劣质材料施工。在搅拌吋要确保水泥用量，在成桩吋应保证储灰罐容量大于一根桩的用量同时富余50kg,若灰量不足，不得进行下一根桩的施工。4.1.4由于钻头在钻进过程中的磨损，应每隔一段时间即测量钻头直径，当钻头磨耗量大于lcm时，应更换钻头。4.2粉喷桩质量检测桩体施工Z后进行桩体检测也是保证工程质量的措施Z—，粉喷桩质量检测主要有桩体浅部开挖、桩身取芯无侧限抗压强度试验和经理载荷试验。4