粉喷桩在软土地基中的应用

文云芝

(山西省建筑设计研究院，山西太原 030013)

粉体喷射搅拌法是在软土地基中输入粉粒体加固材料(水泥粉或石灰粉)，通过搅拌机械和原位地基土强制性的搅拌混合，使地基土和加固材料发生化学反应，在稳定地基土的同时提高其强度的方法。这种方法处理软土效果显著，处理后可很快投入使用。以下工程是一个成功的范例。

1 工程概况

拟建建筑物为地上6层，地面下1层，拟采用框架结构、筏片基础，基础埋深约3.0 m，基底压力为120 kPa。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

场地地貌单元为汾河冲积平原，场地地形平坦。

2.2 地层岩性

第④1层:粉土():褐黄色，局部夹有粉质粘土，含云母、煤屑、铁氧化物等，密实状态，中等压缩性，压缩系数 a1－2=0.284，摇振反应中等，无光泽，干强度低，低韧性。标贯试验实测锤击数N值介于5.0击～15.0击，平均9.9击。静力触探锥头阻力平均值为 2.0 MPa。层厚 1.90 m ～6.60 m，fak=120 kPa。

第④2层:细砂():黄褐色，局部夹有粉质粘土，含云母、煤屑、铁氧化物等，稍密状态，级配均匀，标贯试验实测锤击数N值介于4.0击～16.0击。平均13.0击，静力触探锥头阻力平均值为 4.0 MPa。层厚 0.70 m ～5.20 m，fak=120 kPa。

勘察期间实测稳定水位埋深介于地表以下1.00 m～1.20 m，属孔隙潜水，主要由侧向径流补给和大气降水补充。勘探期间进入平水期，水位随季节性变化幅度为0.5 m。

3 评价重点

3.1 场地特有的问题

自然地面下8.0 m以上为典型的软土，从静探曲线可清楚的看到静力触探的锥头阻力为0.4 MPa～0.6 MPa。曲线顺直，很少突起，场地属于典型软土场地。

第②层土承载力较低，只有70 kPa，而含水量很高，为29.6;液限平均值为31.1，液性指数平均值为0.85。在地震作用下属于易产生震陷的土层，软土震陷已被大量的工程实践所证实，设计时必须考虑第②层软弱土的震陷。

拟建场地为液化场地，液化等级为中等液化，主要液化土层为第③层和第层。

3.2 地基处理方案讨论

本工程的特点是土质非常软，上部土震陷，下部土液化，而两者的处理厚度及方法相差甚远。

震陷性软土加固时，需要将水排出(吸出或挤出)，而液化土需要挤密加固，而粉质粘土挤密时水分又排不走，若采用碎石桩加固液化土时，在施工完成后短时间内地基土的强度在该地区不升反而降低。并且由于噪声和震动等环境污染因素，不能在市区施工。

经过多年探索，现在在市区普遍采用粉喷桩对多层住宅液化地基进行加固处理。

3.3 粉喷桩

本场地地基土为软弱土，地基需要处理。处理方法建议采用深层搅拌桩(湿法)粉喷桩，选桩径d=500 mm，按3d桩距正三角形布桩，桩侧阻力特征值取12 kPa，桩端阻力特征值取90 kPa，估算的单桩承载力特征值约160 kPa，复合地基承载力特征值可达130 kPa。强度上能满足拟建建筑物基底平均压力为120 kPa要求。

3.4 深层搅拌桩单桩复合地基静载荷试验

S1号桩在加至264 kPa时达到相对稳定，p—s曲线呈缓变形，最大沉降量为21.17 mm，满足终止试验要求，停止加荷。依据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范附录A第A.0.9条规定，取s/b=0.006，即 s=6.6 mm 所对应荷载为 157 kPa，大于最大加载量的一半即132 kPa，根据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范附录A第A.0.9条规定，取极限荷载的一半即132 kPa为该桩的单桩复合地基承载力特征值。

S2号桩在加至264 kPa时达到相对稳定，p—s曲线呈缓变形，最大沉降量为19.52 mm，满足终止试验要求，停止加荷。依据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范附录A第A.0.9条规定:取s/b=0.006，即 s=6.6 mm 所对应荷载为 154 kPa，大于最大加载量的一半即132 kPa，根据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范附录A第A.0.9条规定，取极限荷载的一半即132 kPa为该桩的单桩复合地基承载力特征值。

S3号桩在加至264 kPa时达到相对稳定，p—s曲线呈缓变形，最大沉降量为7.08 mm，满足终止试验要求，停止加荷。依据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范附录 A第A.0.9条规定:取s/b=0.006，即s=6.6 mm所对应荷载为255 kPa，大于最大加载量的一半即132 kPa，根据JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范附录A第A.0.9条规定，取极限荷载的一半即132 kPa为该桩的单桩复合地基承载力特征值。

根据3根单桩复合地基静载荷试验结果，3根试桩单桩复合地基承载力特征值均为132 kPa，满足设计要求。

4 结语

在软基处理方面，粉喷桩发挥了良好作用，取得了良好的社会效益和经济效益，在类似或同等场地可选用粉喷桩。

［1］杨耀刚.粉喷桩软基处理及质量控制［J］.山西建筑，2012，38(2):66-67.