浅析湖区软土路基中粉喷桩的应用

滕亚莉

（泗水县交通运输局，山东泗水 273200）

1 工程概况

肥梁公路东平段改建工程路线的起点为东平与肥城交界处（K30+000），往南经东平县大羊乡，梯门乡，水河镇，州城，新湖乡，到达东平与梁山交界处（K74+979.18），路线全长44.98km。本段路线所经地区为平原微丘区，地势起伏平缓。其中K48+200～K63+500段途径东平湖沼相淤积区，是全线地质条件最差的地区，地形较为平坦，地下水位1.50～2.10m，属泻湖、沼泽相的沉积环境，在表层之下，普遍发育着一层淤泥质亚粘土，其承载力极低，而厚度可深达几米乃至更深，特点是高含水量、大空隙比、高压缩性、低强度等，于低能的水动力条件下沉积，其物理力学性质在纵横向上均有不同程度的变化。据钻孔取样及室内试验，地层在取样深度内自上而下分成四层。

软弱地基的工程性质差，在此地基上修筑公路容易出现严重的路基病害，影响公路的正常使用和维护。该项目工程与我国沿海地区的软弱地基处理，在地质土质及工程状况方面存在着明显的差异，因此不能完全照搬或套用沿海地区的经验，而应结合实际情况，因地制宜，提出适宜本地工程状况的地基处治方法。

2 粉喷桩设计方案

2.1 原材料品种的选择

用于粉喷桩的原料可以有石灰粉和水泥粉，由于使用粉喷桩处理的地基大多数为淤泥或淤泥质亚粘土，含水量都大于35%，石灰与高含水量的土不易形成较好的桩体；另外，若软基处理施工面广量大，施工过程中难免有阴雨天气，比较而言，石灰较水泥难以保存，因此，目前用于粉喷桩施工的原材料以水泥干粉为主。从水泥土的强度规律来看，本工程确定采用32.5#普通硅酸盐水泥，所有水泥材料进场时必须附生产厂家的质检单，材料使用前必须由质检员分批抽检其强度、凝结时间、安定性等指标，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。

2.2 粉喷桩固化料室内配方试验

粉喷桩固化料室内配方试验分为设计阶段及施工阶段，两者互相验证，缺一不可，特殊情况下对外掺剂亦应确定，直至达到设计要求后方可使用。

室内配方试验包括如下内容：

2.2.1 地基土试验：天然含水量、界限含水量、塑性指数、密度、相对密度、颗粒分析、无侧限抗压强度、有机质含量、pH值等（表2）。

2.2.2 水泥试验：标号、细度、标准稠度、初终凝时间、安定性试验及水泥3d、28d龄期的抗折和抗压强度试验等。

2.2.3 水泥土试验：现场采集要加固的土样，制备成天然含水量状态下的扰动土样并掺入不同配比的水泥样品，制成不同配比、不同龄期的水泥土试件，试件成型后1～2d拆模，称重后送入养护室进行恒温、恒湿养生，以备作抗压强度试验用。每一配比、每一龄期至少需要三组试件进行平行测定，试块养护龄期可取7d、28d、90d三种，养护结束后在实验室做不同龄期的无侧限抗压强度试验，根据试验结果选定最优灰比。粉喷桩桩身标准强度为90d龄期的无侧限抗压强度。

参考以往粉喷桩施工经验表明，由于地层上复土压力使得深部喷粉阻力增大，同 样的压力喷粉，桩下部含灰量不如中上部，桩身上部2～3m相对不密实，有的由于原土含水量太大，呈蜂窝状孔洞，强度一般为0.5～1.0Mpa（28d）；中部一般结构较紧密，强度最高；下部含灰量相对少，强度较低。桩体由一系列水泥微薄层同心圆构成，桩心存在盲区，越向外强度越高，轻便触探试验发现，触探锥头很易向桩心软弱处偏移，桩心盲区随着深度加大逐渐趋于减弱，造成粉喷桩施工其纵向存在水泥的渐变衰减，横向存在强度的不均匀性。所以，在进行水泥土试验时，尚应考虑实际施工情况，有针对性的配制不同水泥剂量和不同相对密度的水泥土试件测定强度，以便全面评价配比的可行性。

水泥土强度随着龄期增长而增加，在一定的含水量条件下，随着掺灰量增加而增大。在掺灰量相同时，水泥土强度随着含水量增加而减少。不同龄期水泥土强度的比值大体为R28d/R7d=1.56～1.59，R90d/R28d=1.43～2.1。粉喷桩平均强度与室内水泥土强度之间有一定差值，其比值后者大约是前者的1.7倍。

3 粉喷桩施工质量控制

3.1 工艺性试桩

在工程桩施工前应根据地层、地质情况按设计配合比进行现场成桩工艺试验（可利用工程桩且不少于5根），以掌握对该场地的成桩工艺及多种技术参数，并经必要的检测和强度试验，以验证设计和指导施工。

3.2 质量控制措施

由于粉喷桩加固软土地基属地下隐蔽工程，施工过程需控制的参数较多，人为影响的因素较大，对事后检测亦困难，施工质量不易保证，因而必须对施工过程进行全方位、全过程、全天候的严格管理，加强质量意识，防止质量事故，确保工程质量。

4 结语

在多种软土地基处理方法中，粉喷桩具有工期短、经济有效的优点，施工工艺简便，加固效果明显，只有一种原材料，对施工现场条件要求不高，施工难度小，近似机械化施工，质量控制方法简单，监理要点明确，每米造价较低，能够节约工程造价，降低成本等优点。所以粉喷桩处理湖区软土路基是一种非常适用的方法。