【正文】 壓荷載作用下壓密、固結(jié)，地基產(chǎn)生變形，地基土強(qiáng)度提高，卸去預(yù)壓荷載后再建造建筑物，完工后沉降小，地基承載力也得到提高。堆載預(yù)壓有時(shí)也利用建筑物自重進(jìn)行。當(dāng)天然地基土滲透性較小時(shí)，為了縮短土體排水固結(jié)的排水距離，加速土體固結(jié)，在地 基中設(shè)置豎向排水通道，常用形式有普通砂井、袋裝砂井、塑料排水板等。當(dāng)采用豎向排水通道時(shí)，也分別稱(chēng)為袋裝井法、袋裝砂井法或塑料排水帶法等。［ 7］適用于軟粘土、粉土、雜填土、沖填土、泥炭土地基等。使用的主要材料：堆載用料可用土石方或其他填料 。墊層材料用滲透系數(shù)大于 103m/s、含泥量小于 3%、級(jí)配較好的中粗砂；豎向排水通道之砂井法需用同墊層材料要求相同的砂，袋裝砂井法還需聚丙烯機(jī)織土工物，塑料排水帶法需塑料排水帶。使用的主要機(jī)械設(shè)備：堆載用料的運(yùn)輸、裝卸機(jī)械，也可用人工運(yùn)輸，靜壓沉管機(jī)械、錘擊沉管機(jī)械，動(dòng)力螺 旋鉆機(jī)，袋裝砂井專(zhuān)用打設(shè)機(jī)，塑料排水帶插板機(jī)。 (7)降低地下水位法 原理是通過(guò)降低地下水位，改變地基土受力狀態(tài)，其效果如堆載預(yù)壓，使地基土固結(jié)。在基坑開(kāi)挖圍護(hù)設(shè)計(jì)中可減小作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力。適用于砂性土或透水性較好的軟粘土層。 4(8)石灰樁法 原理是通過(guò)機(jī)械或人工成孔，在軟弱地基中填入生石灰或生石灰塊加其他摻合料，通過(guò)石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁周土的物理力學(xué)性質(zhì)，并形成石灰樁復(fù)合地基，可提高地基承載力、減少沉降。適用于雜填土、軟粘土地基。使用的主要材 料：生石灰。使用的主要機(jī)械設(shè)備：打樁機(jī)或洛陽(yáng)鏟成孔。 (9)深層攪拌法 原理是利用深層攪拌機(jī)將水泥或石灰和地基土原位攪拌形成圓柱狀、格柵狀或連續(xù)墻水泥土增強(qiáng)體，形成復(fù)合地基以提高地基承載力，減小沉降。深層攪拌法分為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法兩種，也可用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高、地基承載力不大于 120KPa的粘性土、粉土等軟土地基。用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時(shí)宜通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備：深層攪拌機(jī)，按攪拌軸分為單軸和雙軸兩種，按噴射方式分為漿液噴射和粉體噴射兩種。配套設(shè)備：漿液噴射主要有灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵，粉體噴射主要有粉體發(fā)送器、空氣壓縮機(jī)以及計(jì)量器等。 (10)高壓旋噴注漿法 原理是利用鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)預(yù)定位置，然后用 20Mpa左右的漿液或水的高壓流沖切土體，形成水泥土增強(qiáng)體。有單管法、二重管法、三重管法。在噴射漿液的同時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)、提升形成定噴、擺噴和旋噴。可形成復(fù)合地基以提高承載力，減少沉降，也常用它形成防滲帷幕。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。當(dāng)土中含有較多的 大塊石，或有機(jī)質(zhì)含量較高時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其適用性。使用的主要材料：水泥。使用的主要機(jī)械設(shè)備：鉆機(jī)、高壓泵、泥漿泵、空氣壓縮機(jī)、注漿管、噴嘴、流量計(jì)、輸漿管、制漿機(jī)等。 以上論述的幾種軟土地基處理方法，僅僅是眾多處理方法中較具代表性的，在各個(gè)不同的工程建設(shè)過(guò)程中，建設(shè)人員要針對(duì)不同的地質(zhì)條件、技術(shù)條件、設(shè)備條件、資金力度等因地制宜的采用一種最為經(jīng)濟(jì)合理，施工方便的地基處理技術(shù)。本文將要重點(diǎn)介紹的噴粉樁加固地基處理技術(shù)，就是一種具有加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期 短、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)的處理技術(shù)。 四、噴粉樁加固地基的處理方法 噴粉樁加固地基處理技術(shù)的概述 粉噴樁是粉體噴射深層攪拌樁加固軟土技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)。國(guó)外定名為DJM 工法 (DryJetMixingMethod)噴粉樁最早是由瑞典和日本于 20 世紀(jì)60 年代后期提出的加固地基的技術(shù)工藝。 80 年代初，國(guó)內(nèi)開(kāi)始研究，1984 年 7 月在廣東省云浮硫鐵礦鐵路專(zhuān)用線(xiàn)上用石灰攪拌樁加固單孔 蓋板箱涵軟土地基獲得成功， 1985 年 4月通過(guò)鐵道部部級(jí)技術(shù)鑒定。此后，很多設(shè)計(jì)單位將噴粉樁技術(shù)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，特別 是地下水位較高的地區(qū)。 該技術(shù)的工作原理 通過(guò)噴射攪拌機(jī)將粉狀加固料如水泥、石灰粉等用壓縮空氣噴入地基深部憑借攪拌機(jī)的回轉(zhuǎn)鉆頭葉片使加固料與原位軟土混合就地?cái)嚢栊纬删哂姓w性、水穩(wěn)性及一定強(qiáng)度的樁體。樁體中的加固料與軟土產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)使軟土硬結(jié)從而使樁體與樁間土一起組成復(fù)合地基起到加固地基的目的。 噴粉樁所采用固化劑的分類(lèi) 當(dāng)前在實(shí)際工程中噴粉樁所用的固化劑主要是水泥或石灰兩鐘，噴拌成水泥土樁或石灰土樁。 采用水泥作為固化劑時(shí)，水泥的水化與其在混凝土中的變化機(jī)理不同，混凝土的硬化是水泥在粗骨料中進(jìn)行，而水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介質(zhì)中進(jìn)行，作用緩慢而復(fù) 5 雜。采用生石灰作固化劑時(shí)，石灰在土層中吸水、膨脹、發(fā)熱和進(jìn)行復(fù)雜的離子交換，土微粒凝聚、火山灰、碳酸鈣、固結(jié)等一系列物理化學(xué)反應(yīng)，生成復(fù)雜的化合物，這些化合物在水和空氣中逐漸硬化、使土粒得到牢固結(jié)合和加強(qiáng)，促使周邊土體固結(jié)，從而形成較高強(qiáng)度的石灰土。 噴粉樁處理的特性 噴粉樁是由水泥或石灰作固化劑而形成的灰土樁，因?yàn)樗炔荒軗?入高強(qiáng)度的粗石骨料，也不能通過(guò)用配置鋼筋的方法來(lái)提高自身的承載力，所以噴粉樁僅考慮豎直荷載的作用，不象砼樁那樣，承受豎向力的同時(shí)還能承受水平力。噴粉樁自身性質(zhì)介于剛性樁（鋼筋混凝土灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、木樁、鋼管樁等）與柔性樁 (碎石樁、砂樁、土樁等 )之間的一種樁型，它的剛度、抗壓強(qiáng)度和抗側(cè)向壓力作用均小于剛性樁而大于柔性樁。由于噴粉樁所用的固化劑是在鉆孔過(guò)程中、通過(guò)鉆桿噴入土層中的，樁載面中心的鉆桿占去一定的空間，鉆頭葉片距端頭越近攪拌力矩越大，使灰土攪拌愈均勻；因此樁身截面的強(qiáng)度是不均勻的，中心軸處強(qiáng) 度最低，沿截面經(jīng)向由中心軸向外邊緣強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在噴粉樁施工過(guò)程中應(yīng)空桿復(fù)鉆一次，以便提高混合土的均勻性是非常必要的。噴粉樁的軸向應(yīng)力分布是不均勻的，從樁頂自上而下軸向力逐漸減小，最大軸向力位于樁頂 35 倍樁徑范圍內(nèi)，再往下軸向力收斂很快，所以，噴粉樁的破壞機(jī)理是，以淺層樁向縱向壓縮變形增長(zhǎng)，外荷載繼續(xù)增加，樁向達(dá)到抗裂極限狀態(tài)， 噴粉樁在工程施工中的應(yīng)用 提高基礎(chǔ)地耐力：噴粉樁適用于加固軟土地基，增強(qiáng)軟土地基 加固軟土邊坡：當(dāng)此次工程進(jìn)行建筑物基坑開(kāi)挖時(shí)，我們遇到地面寬度不夠使放坡受到限制，開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性不夠等問(wèn)題。由于噴粉樁可用于加固軟土邊坡，所以采用單個(gè)噴粉樁互相搭接而形成豎壁狀墻體作護(hù)岸結(jié)構(gòu)，這樣比起砼連續(xù)墻、預(yù)制鋼筋砼樁、鋼板樁等護(hù)岸方案，不但施工簡(jiǎn)便，而且經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān)。 基坑的施工：采用水泥作固化劑制成的噴粉樁，由于水泥與原位土混合后，原位土變成較密實(shí)的水泥土，大大降低軟土的滲透系數(shù)，可有效地起到阻水作用，避免坑壁流砂發(fā)生。同時(shí)，由于噴粉樁下端入土深度校長(zhǎng)，切斷了地下水的滲透途徑，使得 基坑降水漏斗變陡，減小了由于降水量大對(duì)周?chē)h(huán)境的危害，從而使基坑排水作業(yè)簡(jiǎn)便化， 具有的優(yōu)點(diǎn)： 加固工藝合理、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、成本低廉、進(jìn)度快、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音、工期短、占地面積小、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、對(duì)周?chē)ㄖ餆o(wú) （ 1 （ 2）雖然負(fù)溫下固化料與土的反應(yīng)減弱，但溫度回升后，反應(yīng)可繼續(xù)進(jìn)行，故在地溫為 10℃以上的情況下進(jìn)行施工，毫不影響樁的質(zhì) （ 3）施工過(guò)程中只向 土層中噴射固化料干粉，無(wú)需向地層中注入附加水分，不但減少了施工污染，而且使固化料能充分吸收軟土中的水分，從而增強(qiáng)加固效果。 （ 4）施工原料除原位軟土外，僅摻入少量固化劑，因此施工工藝 5 噴粉樁施工程序： 1 噴粉樁機(jī)自動(dòng)縱橫向移動(dòng)，鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位。 啟動(dòng)攪拌機(jī)，鉆頭正向旋轉(zhuǎn)，實(shí)施鉆進(jìn)作業(yè)。為了不至堵塞鉆頭上的噴射口，鉆進(jìn)過(guò)程中不噴固化料，只噴射壓縮空氣，即確保順利鉆進(jìn)，又減小負(fù)載扭矩。隨著鉆進(jìn)，使 6 被加固的軟土體在原位受到攪動(dòng)。 鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高后停鉆。 再次啟動(dòng)攪拌機(jī)，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆頭，同時(shí)打開(kāi)發(fā)送器前面的控制閥，按需要量向被攪動(dòng)的疏松土體中噴射固化料 —— 水泥粉（或石灰粉），邊提升邊噴射邊攪拌，盡量達(dá)到攪拌均勻，使軟土與固化料充分混合，噴射量與控制閥的開(kāi)放大小成正比，與鉆頭的提升速度成反比。 當(dāng)鉆頭提升至高出樁頂 40cm～ 50cm 時(shí)，發(fā)送器停止向孔內(nèi)噴射粉料，樁柱已形成，將鉆頭提出地面。 為了確保固化劑與土體充分混合或感到某一根樁噴粉質(zhì)量欠佳時(shí)，對(duì)原孔 應(yīng)復(fù)鉆一次，以達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。 實(shí)踐證明：在噴粉過(guò)程中，當(dāng)鉆頭提升到最后階段時(shí)應(yīng)注意控制，使鉆頭距地表面≥ 50cm 時(shí)停止噴粉，不然粉體被帶出地面而向空 、鉆頭提 6. 結(jié)束語(yǔ)： 軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當(dāng)，就會(huì)造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過(guò)大或不均勻沉降，對(duì)構(gòu)造物造成不同程度的危害。軟 土地基的處理方法很多，但是結(jié)合實(shí)際情況，我國(guó)各地區(qū)的環(huán)境，土質(zhì)皆有不同。前輩們的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)很寶貴，值得我們借鑒，但在實(shí)際工程中需要我們勇于探索，力求用最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)的施工方法完成任務(wù)。 參考文獻(xiàn)： [1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院 .《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 .北京 :中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2021[2]交通部第一公路勘察設(shè)計(jì)院 .《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》 .北京 :人民交通出版社， 1996[3]鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院 .《鐵路工程地質(zhì)手冊(cè)》 [M].北京 :中國(guó)鐵道出版社，1999[4]鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院 .鐵路工程設(shè)計(jì)手冊(cè) :《橋梁地基和基礎(chǔ)》[M].北京 :中國(guó)鐵道出版社， 2021[5]建設(shè)部綜合勘察研究設(shè)計(jì)院 .《巖土工程勘察規(guī)范》 .北京 :中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2021 7[6]殷宗澤、龔曉南．《地基處理 工程實(shí)例》．中國(guó)水利水電出版社． 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