粉喷桩在软土地基处理中应用的思考

粉喷桩在软土地基处理中应用的思考摘要：本文通过对粉喷桩设计施工及验收中应注意问题的探讨，提醒工程设计等技术人员在应用粉喷桩技术时，避开误区，精益求精。关键词：粉喷桩；软土处理；应用；注意事项中图分类号：O434文献标识码：A1990s后期，粉喷桩逐渐开始应用在连云港市的市政工程，当前应用最多的的是高填方路堤的软基处理。粉喷桩的应用大大提高了地基的承载能力，在大连桥头高填筑路堤下软基处理方面，取得了良好的加固效果，但是在众多的实际工程中，我们也发现了一些问题，对于这些问题也存在一些争议，本文就连云港市粉喷桩工程实例，分析这一技术，望对类似工程有所帮助。一、工程概述（一）工程地质就以往连云港市的地质调查来看，连云港市新浦区的浅层土分布情况及其主要物理力学性质比较接近，我们选取了代表性明显的中心路跨宋跳河桥桥头区域的地质情况，它的具体情况如下。浅层土分布情况及其主要物理力学指标（二）施工方案的选择过程（三）粉喷桩设计（四）粉喷桩机理粉喷桩是利用粉喷桩机将水泥干粉加到软弱地基土中并在原位强制搅拌，通过水泥和土的一系列复杂的物理、化学变化而形成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土的一种地基处理方法，为深层搅拌桩的一种。 粉喷桩加固地基是利用固化剂与原位土充分混合后，因固化剂吸收周围土层中的水分而发生物理化学反应，使混合桩体凝结硬化，既提高了自身的强度，又稳定了桩周围土层，从而使天然的软土地基改变成优质的复合地基，大大提高了地基的承载能力。二、粉喷桩施工阶段注意事项（一）粉喷桩工程适用的地质条件（二）水泥标号的选用（三）粉喷桩加固范围最近笔者借阅连云港市某桥工程的施工图时发现，路基宽度为60米，而粉喷桩处理范围宽度为70米，两边各超出路基范围5米。和该工程设计人员交流，他们解释说，路基范围外的粉喷桩起保护桩作用。根据问题笔者进行了资料调查研究，结果发现大家普遍认为水泥土桩是居于刚性桩和柔性桩之间的桩型，不过它的承载性能和刚性桩更为相似。所以设计水泥土桩过程中，应该只在上部结构基础范围内进行布桩，不需要学习柔性桩一样，而在基础以外设置保护桩，这样就能降低成本。（四）桩长 以桩底持力层状况为依据进行划分，粉喷桩可以分为“支承式”和“悬浮式”两类，支承式桩穿越了淤泥层，桩底出在粘土层中，它的沉降量不大，悬浮式桩则在淤泥中悬浮，沉降量很大。连云港市粉喷桩处理软基的最终目标是减少沉降，并且它的淤泥层较薄，因此，使用支承式粉喷桩是较为合理的。而在设计过程中应重视以下这一问题，即人员确定桩底高程的依据只能是工程地质勘察报告，而勘察报告中反映的淤泥层厚度及层底高程经常会与实际情况不尽相符。如果施工单位经验不足，完全照图施工，就可能会出现“悬浮桩”现象，造成桩体复合型地基沉降较大，达不到预期处理效果。施工图文件中一定要注明既要根据图纸又要根据钻进时钻机负载电流数据变化情况控制桩长，而且要再次提起此问题在设计交底过程中。连云港市钻机在淤泥中钻进时负载电流大致在20～30A之间，进入粘土层时钻机负载电流突然增大至40～60A，这一情况的发生说明桩基已经穿过了淤泥层，这样的话继续向下钻50厘米就可以了。（五）粉喷桩复搅深度（六）垫层设置柔性基础下桩体复合地基上设置垫层，能够改善复合地基工作性状，提高复合地基承载力，控制地基沉降。柔垫层设置可以通过增加灰土垫层或加筋土垫层实现。在桥头高填的筑路堤工程工程，它的粉喷桩复合地基就是柔性基础。当前这一技术在连云港市应用的并不广泛也不熟练。本工程中虽然采用了这一技术，但是并不合理。本工程在桩体复合地基上直接施工山场碎土垫层，该垫层属粒料类别，不具有整体刚度。对此，我们应引起重视，以后的施工中不断完善。3.粉喷桩验收阶段注意事项3.2桩体复合地基承载力试验时承压板的选用。桩体复合地基承载力试验中有一个重要的环节应该引起我们的重视，即承压板的选用，实际工作中我们碰到个别试验单位不分具体情况，为图省事统一采用1米×1米的矩形承压板，导致试验结果不具有代表性。《桩基工程检测手册》[6]表述的很清楚，单桩复合地基的形状可为圆形或方形，其面积为一根桩所承担的处理面积，正三角形布桩则压板应为圆形，矩形布桩时压板应为矩形。若压板的面积与基本单元块不符，相当于改变了原设计中的桩间距，这时的试验对原设计来讲没有代表性，当压板的形状与实际设计复合地基中的单元块不符时，会使单元块的边界条件改变，即相当于桩的布置型式发生了改变，被试验的单元块对于原设计来讲同样无代表性。4.结束语 连云港沿海软土地区应用粉喷桩具有良好的技术、经济和环境效益，发展潜力较大。目前，粉喷桩的应用尚处于起初的阶段，当地工程经验和试验资料均很有限，因此需要进一步开展试验研究和工程实践，深入探讨设计、施工及验收中遇到的问题，为在沿海地区全面推广粉喷桩法处理软土地基提供切实合理的资料和经验。