谈粉喷桩处理软基的处理与施工

时间：2023-03-18 20:19:55 理工毕业论文我要投稿

相关推荐

谈粉喷桩处理软基的处理与施工

摘要：结合路基软圭埋置厚度大于三米的软土路段粉喷桩处理实例，对软基加固的机理、地基设计、施工工艺流程以及效果检验加以探讨。

关键词：粉喷桩；处理；软土地基；施工工艺
1 概述
路基不均匀沉降是造成水泥砼路面断裂破坏的主要因素之一。某路多处位于淤泥质粘土，土质松软，承载力极低。在这样的地质条件下修筑路堤，路基沉降量大，稳定性差。若不对其进行有效地整治，将来势必造成水泥混凝土路面破坏。某路勘察设计阶段勘探钻孔19个，人工挖孔7个，且孔点位置大都分布于桥位处，对线路的地质情况勘探极少。工程开工后，发现原路基软基段与施工设计图相差甚远。因此对该路基重新进行勘探，共钻孔96个，总进尺638米，基本掌握了软土路基的分层、埋深以及物理力学性质等。根据软土路基土的分布情况，经专家与设计代表共同讨论决定：软土埋置厚度小于3m处，采用“清淤换填透水性材料”；软土埋置厚度大于3m的深层软土地段，采用粉喷桩复合地基进行加固处理。这样，既消除了工程隐患，又缩短施工工期，保证了施工的正常进行。
2 粉喷桩加固软基的机理
粉喷桩加固软土技术是利用水泥作为固化剂，通过专用的深层搅拌喷射机械，将粉状的胶凝材料喷入地层深部，凭借钻机回转钻头叶片与原位软土均匀搅拌混合并吸收地下水，经一系列的物理化学反应，随着时间的推移，形成具有整体性强、水稳性好和高强度的柱体（即粉喷桩）。使软粘土硬结形成具有一定的强度、压缩性和渗透性较低的水泥土固体，从而达到加固路基的目的。
当水泥和软土拌和后，水泥颗粒表面的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反应，形成水化物。这些水化物有的进一步硬化，形成能吸收大量自由水的水泥石骨料；有的则与周围具有一定活性的软土颗粒发生反应，其中钙离子与软土矿物表面所带的钠离子、钾离子等进行离子交换，通过离子交换作用和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒。通过凝硬反应，逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物，从而使土的强度不断提高。
通过离子交换作用和碳酸化作用形成了一定范围的桩周土硬壳层，从而形成了刚度和强度相对较高的水泥土柱体。由于土和水泥水化物之间的物理化学反应过程进行缓慢，因此水泥土柱体的强度随时间增长而不断增加。
3 粉喷桩复合地基设计
该路深层软土地基基础设计为粉喷桩复合地基，桩径D=500mm；相邻桩的净距1.3m，并采用梅花式布置，有效桩长平均约为5m(至持力层)；固化剂采用425#普通硅酸盐早强水泥，因地层中有机物含量和含水量较高，为保证桩身质量，经取样配方试验，拟定水泥掺合比为15%～18%（即58kg±5kg/m）；施工结束后进行动测试验，以检查桩的完整性和桩长；桩的抗压强度须满足825KPa（28天）或1100KPa（90天）。
4 影响桩体强度的主要因素
影响桩体强度的主要因素有：水泥掺合比、水泥标号、龄期、土的含水量、土中有机质含量等。其中以龄期、水泥掺合比、土的含水量影响最为显著。
4.1水泥土的强度随龄期的增长而增长，其强度增长规律既不同于水泥砼，也不同于石灰土。水泥土的龄期在1～28天内，强度增长较快；超过28天后，强度仍有较大增长，但增长速度已明显减缓；90天龄期后强度略有增长，但长幅已很小。在实际工程中，一般以7天或28天龄期的无侧限抗压强度作为水泥土的强度设计标准值。
4.2水泥掺合比对水泥土的强度影响较大。施工前，应取所用水泥和有代表性的对水泥土强度影响最不利的软土，按设计要求进行水泥土标准试验，以求取最佳的掺合比。当实际掺合比小于最佳掺合比时，水泥土固化反应弱，水泥土比原状土强度增长甚微，加固效果不明显；当掺合比大幅超过最佳掺合比时，水泥土强度增长随掺合比增加增幅而减缓，费用与效果比不合理，导致成本加大，或产生浪费。规范规定的掺合比范围为7%≤aw≤15%。在实际工程中掺合比的选用还应根据土质和加固土的含水量，通过室内试验确定。本工程采用水泥掺合比为18%。
4.3加固土含水量对水泥土的强度有明显影响，含水量愈小，无侧限抗压强度愈大，反之则愈小。当含水量达到一定值后，按规范推荐的最大掺合比已不能保证达到设计强度要求，因此，从经济、合理、有效的角度，在保证水泥土桩强度满足设计、规范要求的前提下，对于含水量较小的软土可适当降低掺合比；而对软土含水量过大的地段宜增大掺合比。具体掺合比的选用应根据试验确定。
5 施工流程
5.1做好粉喷桩开工前的施工组织设计，机械、人员、原材料必须准时到位，对技术人员、机械操作人员进行上岗前培训，设计人员进行技术交底，对水泥批量进行抽查试验合格后才能使用，制定操作机手的岗位职责及操作规程。
5.2施工前应做好场地的平整工作。该路软土地基加固区皆为稻田或洼地，且部分已开挖，场地很软，自重10T的桩机在其上施工会导致陷机，严重影响施工进度，故施工前应在场地表面回填50cm厚稳定性好的砂砾土。复核好测量基线、复测桩位高程。为准确控制钻杆深度，应在基台上做控制深度标尺，以便施工中进行观测、记录。
5.3做好工艺性试验桩（不少于10根），桩的位置在有代表性的软土段。通过试验桩掌握机械性能、地层情况、钻机下钻和提升速度、各操作手的配合、下钻和提升遇到的阻力、单位时间喷灰量、复搅工艺等因素对成桩质量特别是桩强度均匀性的影响，通过检测认可后确定其技术参数，作为正式施工依据。

【谈粉喷桩处理软基的处理与施工】相关文章：

谈新《企业会计准则》下待摊及预提费用的处理09-19