朱巨集奎（中鐵十九局集團第四工程****，內蒙古通遼028000）
【摘要】文章論述了粉噴樁在軟基處理過程中樁的支承方式、單樁承載力、土的含水量、置換率、滲入量、復攪轉速對樁強度的影響以及控制標準、檢測方法和評定方法。【關鍵詞】公路工程；軟基處理；粉噴樁；應用
【中圖分類號】tb16【文獻標識碼】a【文章編號】1007-7723（2006）04-0116-02
阿榮旗至深圳國家重點高速公路長垣到封丘段實踐證明，採用粉噴樁方法加固軟土地基具有許多優點：能有效地減少地基的總沉降量；與排水固結法相比總沉降量能減少25%～49%；這對控制路堤的工後沉降和解決橋頭「跳車」具有明顯的效果，具體表現在地基加固深度內沉降量的大幅度減少。經加固後路基在填築過程中側向位移明顯減少，實測的最大側向位移僅6～7cm。
與排水固結法在相同條件下相比，側向位移減少60%～70%，而且在較短時間內即趨穩定。側向位移的減少，不僅能增加路基的穩定，特別在橋涵與路堤連線處保護橋台樁基不受過大的側向推力，而且也減少地基的沉降。粉噴樁復合地基能提高地基土的承載力，適應快速填築施工，與排水固結法相比，可以允許有較高的填土速率。
一、粉噴樁的支承式與懸浮式對沉降的影響
長封段試驗表明，在樁長11m範圍內的沉降量與樁尖以下沉降的比值達1∶1.5。查閱其他資料也證明，當粉噴樁打穿軟土層進入較硬的持力層沉降很少；若未打穿軟土層，成為懸浮式時沉降就大。
地基的過大沉降，說明樁尖下臥軟土層的沉降還相當大，而且持續時間較長，將不得不重新進行處理甚至報廢。目前高速公路不斷向沿海近海地區延伸，遇到的深厚軟土越來越多，而且是現有粉噴樁機所達深度遠遠不及的。如何來解決這個問題，除了進一步提高機械裝置的效能外，在設計理論上也需要有乙個突破。
對下臥層軟土的沉降有乙個正確的評估，同時在實踐中探索解決的方法。二、地基土含水量對粉噴樁質量的影響
粉噴樁質量的優劣主要反映在粉噴樁的強度指標上，這不僅與摻入粉體的質量、施
工工藝、地基土的性質有關，其中尤以含水量的關係甚為密切。規範規定，地基土的天然含水量在小於30%或大於70%時不宜採用。因為當土的含水量小於30%時，土中的水份不足以使粉體進行水化作用；當含水量大於70%時，含水量過高的土壤往往孔隙比大，若按常規摻入粉體數量，由於水分過多形成不了足夠強度的水泥土樁體，將嚴重影響粉噴樁的強度，在這種情況下必須增加粉體的摻入量和採用復攪的施工工藝。
高含水量、大孔隙比和粘粒含量多時，土周邊的束縛力極低，當鑽頭反轉提公升噴灰時，產生乙個垂直向下擠壓力和乙個徑向水平推力，由於土呈流塑狀，束縛力極低，樁體在成形過程中向下及向四周水平向排水，影響形成豎向樁體，通常形成所謂「掉樁」或「下沉」，常為地表下1～2m。當發生「掉樁」或「下沉」時，只要當時採取立即回填土並重新復噴復攪，就能克服這種現象，如果不作處理將會造成過大的路基沉降。三、粉噴樁復合地基承載力和粉噴樁單樁承載力的關係粉噴樁復合地基的平均允許承載力公式為：
[σ復合]=a×[σ樁]+（1-a）×[σ土]式中：
σ復合——復合地基的平均允許承載力；a——置換率；
σ樁——攪拌樁的允許承力力；σ土——天然地基土的允許承載力。
無疑，樁的強度將直接影響復合地基的強度，假設樁的強度不斷增加而土的強度依然不變，按照公式的計算，復合地基的強度也會不斷增加，然而實際情況並不如此。因為粉噴樁從本質上來講是屬摩擦樁類，當土的強度不變，而且飽和軟粘土的強度很低時，在這種情況下，即使不斷增加樁的強度，但總的復合地基強度也不會隨之增加。這如同一根筷子在漿糊裡和乙個鋼筋在漿糊裡的情況是類同的。
只有當天然土的強度也增強時，整個復合地基的強度才會增加。所以樁的強度應適度，要和天然土的強度相互匹配。反過來樁的強度很低，這當然也是不行的。
四、樁土置換率及粉體摻入量對復合地基強度的影響
在實際設計運算時往往提供所要求達到的復合地基強度、擬定的粉噴樁強度及天然地基土的強度來求樁土的置換率，計算出樁數，然後布置樁位，再作有關的驗算。實踐
證明若置換率過低，如小於10%往往達不到設計要求，甚至全功盡棄。某高速公路採用粉噴樁復合地基處理，置換率僅為6%～7%，當路堤填至設計標高後出現裂縫，不得不重新處理。這說明作為復合地基的樁土置換率必須大於一定值，否則起不到復合地基的作用，所以在規範中定為10%～20%，這是有道理的。
同樣粉體的摻入量也需控制在一定值，規範定為10%～15%。如前所述，當軟土中含水量大於70%，必須加大粉體摻入量，否則將形成不了樁體或形成強度達不到要求的樁體，不能滿足設計要求。五、復攪和轉速對樁強度的影響
大量的施工實踐已充分證明復攪與不復攪的質量相差甚大。復攪的作用在於通過充分的攪拌使粉體與粘土及水得到比較完全的接觸和作用，促使樁體的充分形成。同時，鑽頭噴出的粉體一般呈脈衝狀，若不充分進行攪拌，粉體在樁中往往呈層狀，形成一種「夾生」，對樁的強度不利。
如承受水平推力截止水作用的話，應進行全程復攪，若做為路基加固只承受垂直向力作用，也可以只復攪上部1/3的樁體。為了提高工效，粉噴鑽機下鑽時可以提高轉速，但是當反轉提公升噴粉攪拌時切莫快速旋轉和提公升；否則將會嚴重影響攪拌的均勻性和足夠粉量的摻入。六、粉體噴入的計量
樁的質量與粉體摻入量的多少有直接關係，如何計量粉體便成為關鍵。從理論上講，氣體和固體雙相流的計量具有很大難度，但又非常重要，目前使用的灰罐體積測量法、電子秤稱重法、彈簧秤稱重法等均不是很理想的計量方法。最近某些單位通過對粉噴樁新型計量裝置的研製，提出了氣固雙相流稱量計量，它可以較大程度地克服現有計量裝置所產生誤差，同時也提出了改進目前電子秤稱重法的方案，從而使得粉噴樁施工工藝更趨完善，質量更加可靠。
七、粉噴樁質量控制標準
結合阿榮旗至深圳國家重點高速公路長垣到封丘段地質特點，首先制定粉噴樁質量控制的標準，它們是施工控制的關鍵，也是最終要檢測的主要指標。表1粉噴樁質量控制標準
八、粉噴樁的檢測方法
（一）樁距、樁徑及鑽桿傾斜度的檢測
在每處粉噴樁施工過程中，隨機按規定頻率用吊錘對鑽桿傾斜度進行現場檢測；對已成樁7d的粉噴樁，隨機按規定頻率挖出樁頭，然後用捲尺對樁距、樁徑進行檢測。（二）樁體強度及樁長的檢測
1．對1對成樁7d大粉噴樁，隨機按規定頻率進行如下幾項檢測。
（1）破去樁頭0.3～0.5m表層水泥，進行外觀檢測，主要檢測其樁體外觀是否圓順，水泥土攪拌是否均勻；
（2）用輕便觸探儀對開挖出來的樁頭進行強度檢測，根據n10貫入10cm的鎚擊次數或n10的連續貫入30cm的鎚擊次數來判定樁頭強度是否合格。不合格的樁，在成樁28d後進行鑽芯取樣檢測。
2．對成樁28d的粉噴樁，隨機按規定頻率或對有懷疑的樁進行鑽芯取樣檢測。（1）檢測樁體粉噴是否均勻，樁體有無斷粉現象，樁長是否達到設計要求；（2）對粉噴樁的芯樣進行加工，磨製成等高試件做無側限抗壓強度，應盡可能在芯樣上、中、下三個部位各磨一組，一組三個試件，用三個試件的代表值評定強度。根據以上的檢測結果確定單樁的質量等級。
（三）單樁和復合地基承載力檢驗
對某一場地施工質量有疑問時，最終可以採用靜荷載試驗，檢查復合地基承載力或單樁承載力。靜荷載試驗每場地不小於3點，取3點試驗的代表值，檢查其是否滿足設計要求。
（四）無損檢測
主要在試驗路段，用小應變儀和地質雷達對樁基完整性檢測，並與取芯對比，發現由於粉噴樁灰劑量小，被膠結的主體為軟土，強度值低，與混凝土樁基差別大、無損檢測靈敏度低，難以準確判斷粉噴樁的施工質量。因此主要依靠取芯檢測來評定樁體強度和完整性。
九、粉噴樁施工質量評定方法（一）單樁質量評定
通過1.2km試驗路段的施工和檢測，結合其他幾條高速公路的相關經驗，制定了粉噴樁單樁質量等級分類標準，以求比較完整、科學地反映單樁的施工質量。根據粉噴樁施工特點，粉噴樁單樁質量共劃分為a類、b類、c類三種等級。
1．a類樁：
（1）粉噴樁樁長達到設計要求，整體噴粉均勻無斷粉現象。
（2）復攪段的樁芯完整且連續，呈柱狀（最小長度應大於10cm），復攪段以下，能取出完整的柱狀芯樣。
（3）粉噴樁上、中、下段強度均滿足設計要求。（4）所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大於90%。2．b類樁：
（1）樁長達到設計要求，整樁粉噴區域性不均勻，但無斷粉現象。
（2）復攪段的芯樣大部分完整，呈現柱狀，可製成等高試件做無側限抗壓強度試驗，區域性鬆散呈塊片狀；復攪段以下，能取出芯樣，但芯樣不完整，呈可塑狀。（3）復攪段強度滿足設計要求，復攪段以下有一定的強度。（4）所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大於80%。
3．c類樁：
（1）樁長達不到設計要求。（2）樁體噴粉不均勻，有斷粉現象。
（3）復攪段的芯樣鬆散無粘聚，大部分呈塊片狀，不能製成等高試件。（4）復攪段以下呈軟塑、留塑或取不出芯樣。（5）所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率小於80%。
其中：a類為優良樁，b類為合格樁，c類為不合格樁。當定為a類或b類時，必
須同時具備該類所述條件；當定為c類時，只需具備該類中任一條即可。（二）群樁施工質量評定
對照粉噴樁質量控制標準，根據具體的檢測結果，採用百分制對粉噴樁施工質量進行評定。凡總分85分以上（含85分）為優良，70～85分為合格，70分以下為不合格。評為不合格工程的場地可選3點做靜荷載試驗，荷載試驗代表值如符合要求可進行下道工序。
具體的評定標準如表2：表2具體評定標準
十、結語
本評定方法既概括了交通部《公路工程質量檢測評定標準》中各項指標，又增加了一些施工控制過程的指標，如複攪深度、單樁水泥用量等，對提高工程質量有一定的好處。
粉噴樁在高速公路軟基處理中的應用
易敏蔣振雄 江蘇省高速公路建設指揮部南京210004 摘要 本文論述了粉噴樁在軟基處理過程中樁的支承方式 單樁承載力 土的含水量 置換率 摻入量 復攪轉速對樁強度的影響以及粉體計量等。關鍵詞 高速公路軟基處理粉噴樁應用 滬寧高速公路崑山試驗段實踐證明，採用粉噴樁方法加固軟土地基具有許多優點 如能有效...
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