粉喷桩的施工技术

韩洪兴 姜玉松 聂 琼

1 工程概况

黄陵—延安高速公路是西部大通道包头—西安—重庆—北海在陕西境内的重要组成部分。在HY1793+365～HY1794+440,HY1798+000～HY1798+480和HY1799+000～HY1799+580三段均为天然湿地,出露地层主要为淤泥、淤泥质黏土、黏土、含黏性土碎石。为减少对湿地自然环境的破坏和防止水污染,设计采用粉喷桩处理地基,桩径0.8 m,按正三角形布置,桩中心距2.0 m,排距1.75 m,桩长8 m～12 m,打穿淤泥黏土层至底下0.6 m为处理范围,共制桩18 140根,进尺194 420 m。

2 粉喷桩加固软基的原理

2.1 粉喷桩在软土地基的力学和变形特征

粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称,就是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥、石膏等粉体固化剂喷入软土地基中,并将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体,并与周围的土体一起形成复合地基,使桩土共同作用以提高地基承载力。粉喷桩可分为两种形式,即端承型和摩擦型,原则上粉喷桩应穿透软弱土层到达强度较高的土层(简称硬土层)。用粉喷技术形成的复合地基,其沉降变形应为粉喷桩群体范围内的压缩变形和粉喷桩群体底部未被加固土体的压缩变形之和。粉喷桩群体范围内的压缩变形量根据荷载、桩长、桩身强度、天然地基土强度、置换率、复合地基的变形模量等估算。

2.2 复合地基的抗剪性能

复合地基形成过程中粉喷桩对周围的土体进行了一系列的物理、化学过程,形成复合地基后,复合地基中存在的粉喷桩本身强度远大于软基强度,并且粉喷桩与原地基组成的复合材料强度也远大于软土地基,因此形成的复合地基比原软土地基的抗剪强度有较大幅度的提高。……