| 浅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。
[1] [2] [3] 下一页 |
|
|
| |
|
上一个论文： 公路施工过程中的材料用量控制
下一个论文： 预应力筋防腐新技术——环氧涂层 |
|
用户登录 
新用户注册 