【正文】 iO)2等化合物，土粒中的Na+和K+與化合物中的Ca++進(jìn)行當(dāng)量吹附交換：土顆粒＜Na+（K+）+Ca＜土顆粒+Na+（土顆粒+Ka+）正是由于Ca++的吸附交換作用，使大量的土顆粒形成較大的土團(tuán)粒。隨著水化反應(yīng)的深入，Ca++的數(shù)量繼續(xù)增多，當(dāng)Ca++超過(guò)上述離子交換的需要量后，與粘土礦物中的SiO2和Ai2O3的一部分或大部分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的微晶凝膠，凝膠在空氣中逐漸硬化，增大土的強(qiáng)度、并使水分不易侵入而增加土的水穩(wěn)定性。微晶凝膠是由極細(xì)小的微晶聚集而成，它們?cè)谕亮１砻嫘纬衫w維狀的結(jié)晶，結(jié)晶析出端部、也就是露出晶邊的Ai+3將吸引結(jié)合于已析出晶面的OH1，結(jié)晶面之間發(fā)生排斥，形成“晶邊——晶面”結(jié)合、并輻射向外延伸，進(jìn)而再相互侵入并將土團(tuán)包裹起來(lái)，形成水泥土獨(dú)特的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。水泥和土攪拌越充分，則水泥土結(jié)構(gòu)的離散性就越小。噴粉樁使軟土地基豎向承載力的提高與樁位土質(zhì)、含水量、固化劑摻入比、土灰混合均勻程度和齡期等因素有直接的因果關(guān)系。 土質(zhì)：噴粉樁原位土以粉土為最好，摻入固化劑、粉土的強(qiáng)度增長(zhǎng)效果遠(yuǎn)比對(duì)淤泥質(zhì)土和粘性土的效果好；土粒越粗、增強(qiáng)效果越明顯；同時(shí)，原位土越純凈，增強(qiáng)效果越好；軟土層中有機(jī)物質(zhì)含量越多，則增強(qiáng)效果越低。因此，噴粉樁適宜被加固軟地基土為粉土、砂土、粉砂土、粉質(zhì)粘土、淤泥等土層，而不適宜含有石塊、樹(shù)根、有機(jī)物的人工填土層。 含水量：在軟土層中、尤其是粘土層中，存在著一個(gè)最佳含水率，天然土中的每一個(gè)含水量值對(duì)應(yīng)一個(gè)最佳固化劑摻入比，如超出這個(gè)對(duì)應(yīng)界限，增強(qiáng)效果則不明顯。噴粉樁適用于含水量不小于23%的土層，效果最好的含水量為30%60%。 固化劑摻入比μp：固化劑的摻入量與固化料的類別、加固地基土質(zhì)情況、含水量、原位土的承載力、設(shè)計(jì)要求的樁體強(qiáng)度和復(fù)合地基承載力等條件有密切的關(guān)系。試驗(yàn)資料說(shuō)明：當(dāng)單樁強(qiáng)度值一定時(shí)，固化料強(qiáng)度等級(jí)越高，摻入量就越少；原位土顆粒越粗，土質(zhì)越純凈，摻入量越少；土層含水量越小，摻入量越少；原位承載力越大，摻入量越少。固化劑摻入比μp（指固化劑的摻入重量與被加固樁體土重量之比）。 μp=摻入固化料的重量/被加固樁體土的重量100% 當(dāng)設(shè)計(jì)考查地質(zhì)資料后一般固化劑摻入量按原位土含水量經(jīng)試驗(yàn)確定。通常含水量高時(shí)，摻入比可控制在μp=10%15%；當(dāng)含水量較低時(shí)，摻入量控制在μp=7%10%。國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ7991）中規(guī)定，固化劑摻入量μp=7%15%。實(shí)際工程中應(yīng)通過(guò)制作多組灰土試件，經(jīng)試驗(yàn)后確定一個(gè)μp值，施工單位遵照?qǐng)?zhí)行。對(duì)于無(wú)條件作摻入比試驗(yàn)的工程，一般情況下對(duì)500mm直徑的樁，水泥量為3550kg/每延長(zhǎng)米。 混合料攪拌均勻程度：噴粉樁的強(qiáng)度與土料混合均勻程度成正比，灰土攪拌越均勻，其改善原狀土的效果越好，相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度越高。 齡期：噴粉樁的強(qiáng)度隨養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)而增大。28d內(nèi)強(qiáng)度增長(zhǎng)顯著，尤其在前7d，強(qiáng)度急劇提高，一般可達(dá)到28d強(qiáng)度的60%左右，可達(dá)90d強(qiáng)度的35%50%，28d后強(qiáng)度仍然有明顯增長(zhǎng)，90d后強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，因此，噴粉樁的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值以90d齡期作為強(qiáng)度指標(biāo)。 資料表明：在淤泥質(zhì)粘土中，水泥土樁無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度能達(dá)到gU=3250Kpa3720Kpa，相應(yīng)的變形模量EV=180Mpa600Mpa。變形模量與抗壓強(qiáng)度之比為EV/gU====35176。45′。刪除2噴粉樁加固地基，主要是利用群樁的作業(yè)原理，使之提高建筑的地基承載力。根據(jù)建筑物的不同形式和要求，噴粉樁可以滿堂布、帶狀布和塊狀布，不論何種布置方法，樁位排列可采用三角形、正方形、長(zhǎng)方形或梅花形均可，樁距應(yīng)計(jì)算確定。目前常用的噴粉樁長(zhǎng)不超過(guò)14m，在14m深度的范圍內(nèi)，應(yīng)選擇土質(zhì)均勻、地耐力比較高的土層做為持力層；樁底進(jìn)入持力層的深度不得小于500mm。 工程實(shí)踐表明：噴粉樁主要是用來(lái)加固100150Kpa及以下的低承載力軟土地基；經(jīng)噴粉加固后復(fù)合地基的地耐力可達(dá)160250Kpa。如果原天然土層承載力達(dá)200Kpa或工程要求復(fù)合地基承載力超過(guò)300Kpa時(shí)，目前限于機(jī)械能力及投資上的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題幾乎是不能采用噴粉樁工藝的。 軟土地基的特性軟土的性質(zhì)與地基土的成層構(gòu)造、沉積年代、成因類型有密切關(guān)系。不同年代和成因的軟土，其物理性質(zhì)指標(biāo)盡管可能相近，但作為地基，工程性質(zhì)卻可能相差很大，其大概特點(diǎn)總結(jié)如下： 1．含水量較高。因?yàn)檐浲恋某煞种饕怯烧惩亮＝M和粉土粒組組成，并含少量的有機(jī)質(zhì)。粘粒的礦物萬(wàn)分之二為蒙脫石、高嶺石和伊利石。這些礦物晶粒很細(xì)，呈薄片狀，表面帶負(fù)電荷，它與周?chē)橘|(zhì)的水和陽(yáng)離子相互作用，形成偶極水分子，并吸附于表面形成水膜，在不同的地質(zhì)環(huán)境下沉積形成各種絮狀結(jié)構(gòu)。因此這類土的含水量比較高。 2．透水性差。軟土的滲透系數(shù)一般在1106～1108cm/s之間，所以在荷載作用下固結(jié)速度很慢。當(dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量較大時(shí)，土中可能產(chǎn)生氣泡，堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長(zhǎng)時(shí)間才能穩(wěn)定，同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)也是很緩慢的。 3．壓縮性較高?！?，；～。天然狀態(tài)的軟土層大多數(shù)屬于正常固結(jié)狀態(tài)，但也有部分是屬于超固結(jié)狀態(tài)，近代海岸灘涂沉積為欠固結(jié)狀態(tài)。欠固結(jié)狀態(tài)土在荷重作用下產(chǎn)生較大沉降。超固結(jié)狀態(tài)土，當(dāng)應(yīng)力未超過(guò)先期固結(jié)壓力時(shí)，地基的沉降很小。 4．流變性強(qiáng)。在荷載的作用下，軟土承受剪應(yīng)力的作用產(chǎn)生緩慢的剪切變形，并可能導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。 [2]《工程地質(zhì)手冊(cè)》(第三版)[M」，北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1992 [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]:《橋梁地基和基礎(chǔ)》[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，2002 [6]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，2001一般而言，軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，是淤泥、淤泥質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉土、泥炭、泥炭質(zhì)土等一類土體的簡(jiǎn)稱。軟土廣泛分布在我國(guó)沿海內(nèi)陸平原或間盆地。不同地域軟土的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各不相同，但都具有基本相同的物理力學(xué)特征：天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低，可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。如果軟土作為工程建筑的地基，由于其承載力低、往往就會(huì)產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降。所以當(dāng)一個(gè)工程在遇到地基土為軟土?xí)r，如何做到正確且經(jīng)濟(jì)的處理就顯得尤為重要。16