論粉噴樁技術在公路軟基處理中的應用

上官學海（澠池縣公路局，河南澠池　472400）

論粉噴樁技術在公路軟基處理中的應用

上官學海
（澠池縣公路局，河南澠池472400）

隨著我國經濟的快速發(fā)展，科學技術不斷地進步，我國公路建設規(guī)模不斷地擴大。由于公路工程施工所面臨的地質條件較復雜，車輛數(shù)量的劇增以及貨車的嚴重超載，導致了我國公路承載能力的下降，公路路基產生的沉降問題，從而造成了公路路面開裂現(xiàn)象的產生，所以在公路施工中必須要確保公路路基的質量。路基作為公路的重要組成部分，在我國公路的整體發(fā)展中扮演著重要的角色。粉噴樁技術在公路軟基處理中得到了廣泛的應用，能夠處理好軟土的沉降問題，確保軟基的穩(wěn)定性。因此，為了提高公路路基的質量，本文將對粉噴技術在公路軟基處理中的應用進行分析、探討。

公路路基粉噴樁技術軟基穩(wěn)定性

近年來，公路建設已經成為我國社會經濟中必不可少的力量。在公路施工過程中，軟基對整體公路的建設具有直接的影響。軟基處理不妥善，就會導致公路路基的不穩(wěn)定，安全系數(shù)的降低，從而影響著公路工程的質量。針對公路存在的軟基問題，就需要采用粉噴技術進行處理，這樣以來不僅可以提高公路路基的承受能力，而且還能確保公路的安全性和穩(wěn)定性，

1　公路軟基處理措施

在我國社會經濟發(fā)展的背景下，我國公路建設規(guī)模不斷地擴大。但是，在公路施工中，避免不了要穿過一些軟土地質，因此就需要對軟基存在的問題進行有效的處理。軟基處理的措施如下：

（1）強夯法。主要用于地下水位以上的較大粒土、粗粒土和特殊土地基。

（2）換填土法。主要用于深度低于3米的淤泥質土、淤泥以及濕陷性黃土等。

（3）樁體擠密法。適用于灰土樁、石灰樁以及砂石樁。

（4）深層攪拌樁法。在有機質土、加固粘質土以及軟土層較厚比較適用，或者地基施工工期較短的范圍中。

（5）高壓噴射注漿法。主要適用于有機質土、粘質土以及特殊土粗粒土。

（6）砂井。適用于軟土地基，尤其是軟基中存在連續(xù)薄砂層。

（7）化學固化劑法。主要適用于石油之類的化合物以及被油脂、污染之外的土質。但是，不適用地下水PH值大于9的區(qū)域中。

對于粉噴樁技術來說，不僅施工較方便，施工周期短，還具有一定的穩(wěn)定性，并且可以提高公路路基的承載能力，因此，粉噴樁技術在公路路基處理中較為適用，一方面可以減少地基的沉降量，另一方面可以對軟土地基實施更好的加固，從而在公路和橋梁工程的結構中得到了廣泛的應用。

2　粉噴樁技術施工的原理和優(yōu)點

2.1粉噴樁技術施工的原理

粉噴樁技術又稱之為粉體噴射深層攪拌技術，就是對軟基進行加固的一種有效技術。它的原理就是采用專用粉體噴射攪拌機的回轉鉆頭葉片將粉狀加固料（水泥、石灰粉等）放置于原位軟土地基中進行就地攪拌，從而具有一定的整體性和穩(wěn)定性，確保了樁體的強度。然后，對地基深處位置進行加固料的噴射、壓縮。當樁體中的加固料與軟土產生一系列物理化學反應時，軟土就會產生硬結現(xiàn)象，這樣以來樁體和樁間土之間就會構成復合地基的形式，從而具有加固地基的作用。

2.2粉噴樁技術施工的優(yōu)點

通過實踐證明，在公路施工中，使用粉噴樁技術對軟基可以進行有效的加固，其優(yōu)點如下：

（1）在一定程度上，采用粉噴樁技術可以減少地基沉降量的產生，可以更好的控制路堤的沉降以及處理橋頭“跳車”問題，效果較明顯。

（2）可以減少路堤的側向位移的發(fā)生。在同一條件下，粉噴樁技術比排水固結技術減少側向位移的效果更好，且穩(wěn)定性也較好。

（3）采用粉噴樁技術能夠更好適應路堤的填筑施工中。另外，在雨季、工期較短的公路施工中，粉噴樁技術能夠較快的進行填土作業(yè)。

（4）采用粉噴樁技術可以更加節(jié)約材料的使用，使工程造價得到有效的降低，并且可以提高公路施工的安全系數(shù)。

3　施工準備

（1）清處地表。對施工范圍內的原地面表土進行清除，使用粘土、粗砂進行低洼處的回填，并進行壓實和整平作業(yè)。若地表土過于太軟，在其上方就要禁止機械的行走，對于施工中產生沉陷、失穩(wěn)的問題，要及時的采取有效的措施進行處理。然后，對平整后地面高程進行測量。

（2）選擇施工的材料和機械。一般情況下，采用是國產PH-5型粉噴樁機，選用1.0m3固化劑罐（普通硅酸鹽425號水泥）、供料器和電子稱量，并配有灰罐架，空壓機選用XK型，容量為1.0m3。

（3）在進行公路軟基處理前，需要進行試樁。由于不同的地段所具有的地質條件也不同，為了確保地基加固后預期效果，就需要在施工前進行工藝試樁的作業(yè)，根據(jù)施工設計的要求確定試樁的數(shù)量，從而來確定噴漿量的各種操作參數(shù)。另外，攪拌要求均勻的進行，摻灰量要符合施工質量的要求。樁身的抗壓強度要符合施工設計的標準要求。與此之外，還需要檢驗加固劑是否均勻，加固的長度是否能夠滿足施工設計的要求。

4　粉噴樁技術在公路軟基處理中存在的問題

4.1粉噴樁的計量

粉體摻入量的多少對粉體樁的質量具有直接的影響，粉體的計量具有關鍵作用。從一定程度上來說，固體和氣體雙相流的計量具有非常大的困難，但是又極其重要。目前，采用的電子秤稱重法、灰罐體積測量法以及彈簧秤稱重法等已經滿足不了現(xiàn)代化的需求。所以，施工單位就需要對粉噴樁的計量裝置進行新的研究，從而提出了對固氣雙相流稱量計量的方式，在很大程度上避免了計量中出現(xiàn)的誤差現(xiàn)象。與此同時，還改善了電子秤稱重的方式，從而完善了粉噴樁施工技術，提高了公路的質量。

4.2粉噴樁的支承式以及懸浮式對沉降的影響

通過粉噴樁施工實踐顯示，粉噴樁在打穿軟土層進入硬的持力層時，就會成為支承式，以此可以降低沉降量。如果沒有將軟土層打穿，就會成為懸浮式，從而增加了沉降量。如果地基的沉降量較大，就表明樁尖下軟土層的沉降也較大，持續(xù)時間過長，就需要重新處理，采取有效的措施解決存在懸浮式的問題。

4.3地基土含水量對粉噴樁質量的影響

粉噴樁的強度指標可以反映出粉噴樁質量的優(yōu)劣，這與地基土質、施工技術以及摻入粉體的質量具有直接的關系，特別是與含水量的關系更為密切。地基土的含水量小于30%或者大于70%，就不適合采用粉噴樁技術。如果地基土的含水量小于30%，地基土中的水分就不能滿足粉體進行水化。如果大于70%，含水量較多的土壤就會存在孔隙較大現(xiàn)象，摻入常規(guī)的粉體數(shù)量，水分過多就無法形成足夠的水泥土樁體，對粉噴樁強度具有嚴重的影響，這種情況就需要再摻入適量的粉體量，然后進行再次攪拌。另外，如果含水量過多、孔4.4復攪、轉速對樁強度的影響

隙較大以及粘粒含量多，地基土周圍的束縛力就會極其低。通過鉆頭反轉提升噴灰，就會產生一個徑向水平推力和一個垂直向下的擠壓力。因為地基土束縛力較低，在成形的過程中，樁體就會向四周水平方向以及向下的方向進行排水，從而對豎向的樁體產生影響。如果出現(xiàn)掉樁或者下沉現(xiàn)象，就需要及時采用回填土及重新復噴、攪拌的方法進行解決，若不及時采取措施就會導致路基大面積的沉降。

通過大量的施工實踐證明，進行復攪過的質量就會得到進一步的提高。通過進行再次的攪拌能夠使粘土、粉體和水得到完全的接觸，以此發(fā)揮復攪的作用，促進樁體的成形。與此同時，鉆頭噴出的粉體呈脈沖狀，如果不進行充分的攪拌，在樁中粉體就會形成層狀，這樣以來對樁的強度就會產生一定的影響。為了提高施工的效率，粉噴鉆機下鉆時可以使轉速提高。但是，在進行反轉提升粉噴攪拌的過程中，要控制好快速旋轉和提升的速度，這對攪拌的均勻性具有直接的影響。

5　粉噴樁施工技術控制的要點

（1）施工準備。按照施工的要求進行水泥土的配比，加以考慮水泥的質量、價格和運輸成本。在穩(wěn)定和抗壓的基礎上，進行配合比的試驗工作，將結果上報給監(jiān)理人員。

（2）在進行公路軟基處理前，要將粉噴樁機的計量委托計量法定的檢測單位進行標定。若沒有經過計量就禁止用于施工中。

（3）做好試樁工作。在進行試樁作業(yè)前，要做好技術的較低工作。施工人員不僅要掌握好樁機的操作要領，根據(jù)施工的流程進行施工，還要對鉆桿垂直度、鉆進提升的速度、噴灰量和空氣壓力等施工參數(shù)進行熟悉和掌握。另外，在進行施工前，必須要做好各個參數(shù)以及技術的交底工作，根據(jù)試樁確定的參數(shù)進行大面積的作業(yè)。

（4）加強施工的檢查。在施工的過程中，施工人員應該對施工質量進行不定時的抽查，還要對噴灰量、鉆進提升速度以及復攪速度、鉆桿垂直度、空氣壓力表和樁長進行重點的檢查，檢查各個參數(shù)是否符合施工設計的要求。

（5）如果發(fā)現(xiàn)粉噴機數(shù)量較少或者樁長不符合施工的要求，就需要進行整樁復打作業(yè)。如果機械突發(fā)故障或者停止作業(yè)，就需要進行及時的解決，確保施工順利的進行

6　結語

近年來，粉噴樁技術在公路軟基處理中得到了廣泛的應用。但是，由于施工管理技術較困難，就會對粉噴樁的施工質量具有直接的影響。所以，要求施工人員要掌握好施工技術的要點，加強施工質量的管理，這樣以來不僅可以確保施工的穩(wěn)定性和安全性，還可以提高施工的質量。另外，控制好施工的各個參數(shù)，使粉噴樁技術在公路建設中能夠更好的使用，從而更好的為社會經濟服務。

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