【正文】 通硅酸鹽水泥。 施工中須注意的事項（1） 施工機(jī)械、電氣設(shè)備、儀表儀器及機(jī)具等,在確認(rèn)完好后方準(zhǔn)使用。（3） 樁體施工中,若發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)不正常的振動、晃動、傾斜、移位等現(xiàn)象,應(yīng)立即停鉆檢查。（4） 施工中應(yīng)隨時注意噴粉機(jī)和空壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。送灰情況。為保證成樁質(zhì)量,必要時應(yīng)予復(fù)打。施工時不允許用己結(jié)塊的水泥,并要求管道系統(tǒng)保持干燥狀態(tài)。若由于灰罐內(nèi)水泥粉體已噴完或容器、管道漏氣所致,應(yīng)將鉆具下沉到一定深度后,重新加灰復(fù)打,以保證成樁質(zhì)量。檢查故障時,應(yīng)盡可能不停止送風(fēng)。（7） 在SPJ型粉體發(fā)送器中有一個氣水分離器,用于收集因壓縮空氣膨脹而降溫所產(chǎn)生的凝結(jié)水。（8） ~,以確保正常送粉。（10） 若遇土體含水量很高、強(qiáng)度低的軟弱土、出現(xiàn)液化的粉土,可在向下鉆進(jìn)攪拌的同時,噴射粉體固化材料,改善土的稠度,防止由于壓縮空氣的脈動使粉土液化。提升噴灰過程中,須有自動計量裝置。該裝置為控制和檢驗噴粉樁的關(guān)鍵,應(yīng)予以足夠的重視。在施工中孔口應(yīng)設(shè)噴灰防護(hù)裝置。二、輕便動力觸探試驗由于制樁鉆頭原因,噴粉樁的中心有50~loomm的軟芯,含灰量較少,而樁周強(qiáng)度又普遍較大,故其測點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)在樁徑方向1/4處。因為粉噴樁從本質(zhì)上來講是屬摩擦樁類，當(dāng)土的強(qiáng)度不變，而且飽和軟粘土的強(qiáng)度很低時，在這種情況下，即使不斷增加樁的強(qiáng)度，但總的復(fù)合地基強(qiáng)度也不會隨之增加。只有當(dāng)天然土的強(qiáng)度也增強(qiáng)時，整個復(fù)合地基的強(qiáng)度才會增加。反過來樁的強(qiáng)度很低，這當(dāng)然也是不行的。實踐證明若置換率過低，如小于10％往往達(dá)不到設(shè)計要求，甚至全功盡棄。這說明作為復(fù)合地基的樁土置換率必須大于一定值，否則起不到復(fù)合地基的作用，所以在規(guī)范中定為10％～20％，這是有道理的。如前所述，當(dāng)軟土中含水量大于70％，必須加大粉體摻入量，否則將形成不了樁體或形成強(qiáng)度達(dá)不到要求的樁體，不能滿足設(shè)計要求。復(fù)攪的作用在于通過充分的攪拌使粉體與粘土及水得到比較完全的接觸和作用，促使樁體的充分形成。如承受水平推力截止水作用的話，應(yīng)進(jìn)行全程復(fù)攪，若作為路基加固只承受垂直向力作用，也可以只復(fù)攪上部1/3的樁體。 粉體噴入的計量樁的質(zhì)量與粉體摻入量的多少有直接關(guān)系，如何計量粉體便成為關(guān)鍵。最近某些單位通過對粉噴樁新型計量裝置的研制，提出了氣固雙相流稱量計量，它可以較大程度地克服現(xiàn)有計量裝置所產(chǎn)生誤差，同時也提出了改進(jìn)目前電子秤稱重法的方案，從而使得粉噴樁施工工藝更趨完善，質(zhì)量更加可靠。地勢低洼處，以古河道發(fā)育第四系全新統(tǒng)沖積、洪積成因的亞粘土，淤泥質(zhì)亞粘土(粘土)為主，局部混粉砂，呈透鏡體狀與沖溝伴生。主要分布于地勢低洼和古河道處，第四系全新統(tǒng)沖積、洪積成因，層厚1～，%～%，～，～，推薦承載力70～100kPa，～ MPa，～。2～3層：淤泥質(zhì)粘土，灰色，局部為亞粘土，可塑～軟塑狀態(tài)，中等～偏高壓縮性，第四系全新統(tǒng)沖積成因，層厚2～8m，%～%，～，～，～1，～，推薦承載力100～160kPa。 (2)由于古河道分布較多，造成在較短路段范圍內(nèi)軟層厚度縱橫向分布不均，如K28+305～K8+490段，在橫斷面上以45176。因此對沉降影響較大，在設(shè)計工作中已引起特別注意，并給予高度的重視。圖1 由于土的性質(zhì)沿土層深度和路線長度的變化很大，計算參數(shù)的獲得依賴于原位的地質(zhì)鉆探法，它與鉆孔的數(shù)量、鉆孔的質(zhì)量和鉆孔的代表性、土工試驗技術(shù)和成果的分析整理等因素密切相關(guān)，以及由于軟基設(shè)計本身理論與實際情況的差異，因此沉降量的計算值與實測值之間往往存在著一定的差距，在設(shè)計說明中提出加強(qiáng)施工和預(yù)壓期的沉降觀測，以對計算結(jié)果及時修正，建議用觀測數(shù)據(jù)通過計算分析來判定最終沉降量和決定路面修筑的時間。不良地質(zhì)地段表 工后沉降標(biāo)準(zhǔn)：采取一般路段路面竣工后15年之內(nèi)路基底中心處的剩余沉降量不大于30cm；對大橋、中橋、小橋橋頭5～7倍橋臺高度范圍內(nèi)的引道路基，在路面竣工后15年內(nèi)路基底面中心處剩余沉降量不大于10cm，而控制上路面的時間設(shè)計中采用沉降速率法，即在路堤修筑以后觀測沉降變化過程，當(dāng)沉降速率小于某一數(shù)值，沉降加速度小于零，并根據(jù)沉降曲線推斷今后可能發(fā)生的沉降量小于工后沉降標(biāo)準(zhǔn)后，再施工路面。　穩(wěn)定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：穩(wěn)定驗算和穩(wěn)定系數(shù)在施工期內(nèi)，；在營運(yùn)期內(nèi)，；橋頭填土路基考慮地震水平力的作用時。 設(shè)計原則及方案選用分析 設(shè)計原則軟基設(shè)計是依照國內(nèi)外成功經(jīng)驗，分別采用等載(超載)預(yù)壓、粉噴樁、土工織物和砂墊層、塑料排水板等方法進(jìn)行軟基處理。為使本標(biāo)段處于軟基路段的構(gòu)造物與本設(shè)計相適應(yīng)，對其基底處理和沉降縫亦作了相應(yīng)的考慮。南京機(jī)場高速公路地基的軟土性質(zhì)并不很差，并普遍存在粉砂夾層，或下臥砂層，因此土的原位固結(jié)系數(shù)一般要比室內(nèi)試驗結(jié)果大。 土工織物、砂墊層法 是在路基底鋪筑砂墊層、土工織物。 砂墊層主要起加快排水固結(jié)作用。 在沒有水源補(bǔ)給的情況下，大致和固結(jié)沉降量相適應(yīng)，如每天下沉1cm，每m2面積排出的水量僅10L/d，只需要具有一定透水性的材料，就完全能夠承擔(dān)起排水作用。 粉噴樁 是利用專門設(shè)備，借助壓縮空氣，將粉體加固材料(如水泥)噴射，并在加固的深層軟土地基中強(qiáng)制原位攪拌壓縮，并吸收周圍水份，產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，形成具有一定強(qiáng)度的水泥土樁體，并與樁間土共同作用組成復(fù)合地基。對于處于橋頭部位的軟土，經(jīng)粉噴樁加固處理，可明顯防止軟土對橋臺樁基的側(cè)向擠壓作用，而且水泥土的固化時間較短，有利于加快施工周期，沉降的時間較為有利。因此，用粉噴樁處理軟基時應(yīng)將整個軟土層穿透。 塑料排水板 是人為地在軟土層內(nèi)造成滲水通道，在路堤填土自重荷載預(yù)壓下加快排水固結(jié)，而塑料排水板雖具有短時間內(nèi)加快地基排水固結(jié)，提高軟基強(qiáng)度和承載力的優(yōu)點(diǎn)，但從近來對塑料排水板的研究和實際應(yīng)用表明，塑料排水板也有不利的一面，如破壞殼層，大大增加了到下臥軟土層間的附加應(yīng)力，增大了軟土層的沉降量；土體擾動使原狀結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生附加沉降；加快次固結(jié)沉降的發(fā)生，使沉降時間延長等。本標(biāo)段施工方案如圖3所示，各路段軟土地基處理情況見表2。⑵可填筑路堤，填土速度可不受正常施工時間限制，但應(yīng)注意加強(qiáng)沉降觀測。預(yù)壓后，即可開挖以進(jìn)行橋臺施工。(5)南京機(jī)場高速公路軟土路段采用以上處治措施以后，實際施工后證明各種處治方法是合理可行的，達(dá)到了設(shè)計初期預(yù)計的效果，經(jīng)1996年10月軟基沉降情況調(diào)查，本標(biāo)段沉降已基本穩(wěn)定(詳見表3)。表1 粉噴樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 序號檢查項目單位規(guī)定值或允許偏差1樁距mm177。6樁體無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（換算成90d）Map0m~5m≥5m~10m≥10m~15m＞7單樁或復(fù)合地基承載力Map滿足設(shè)計要求 粉噴樁的檢測方法 樁距 樁徑及鉆桿傾斜度的檢測在每處粉噴樁施工過程中，隨機(jī)按規(guī)定頻率用吊錘對鉆桿傾斜度進(jìn)行現(xiàn)場檢測；對已成樁7d的粉噴樁，隨機(jī)按規(guī)定頻率挖出樁頭，然后用卷尺對樁距、樁徑進(jìn)行檢測。不合格的樁，在成樁28d后進(jìn)行進(jìn)行鉆芯取樣檢測。檢測樁體粉噴是否均勻，樁體有無斷粉現(xiàn)象，樁長是否達(dá)到設(shè)計要求；（2）對粉噴樁的芯樣進(jìn)行加工，磨制成等高試件做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，應(yīng)盡可能在芯樣上、中、下三個部位各磨一組，一組三個試件，用三個試件的代表值評定強(qiáng)度。 單樁和復(fù)合地基承載力檢驗對某一場地施工質(zhì)量有疑問時，最終可以采用靜荷載試驗，檢查復(fù)合地基承載力或單樁承載力。 無損檢測主要在試驗路段，用小應(yīng)變儀和地質(zhì)雷達(dá)對樁基完整性檢測，并與取芯對比，發(fā)現(xiàn)由于粉噴樁灰劑量小，被膠結(jié)的主體為軟土，強(qiáng)度值低，與混凝土樁基差別大、無損檢測靈敏度低，難以準(zhǔn)確判斷粉噴樁的施工質(zhì)量。 粉噴樁施工質(zhì)量評定方法 單樁質(zhì)量評定，結(jié)合其他幾條高速公路的相關(guān)經(jīng)驗，制定了粉噴樁單樁質(zhì)量等級分類標(biāo)準(zhǔn)，以求比較完整、科學(xué)地反映單樁的施工質(zhì)量。A類樁：（1）粉噴樁樁長達(dá)到設(shè)計要求，整體噴粉均勻無斷粉現(xiàn)象。（3）粉噴樁上、中、下段強(qiáng)度均滿足設(shè)計要求。試樁水泥摻量15％，樁徑50ｃｍ，在第2層的淤泥、淤泥質(zhì)黏土層內(nèi)。表1 試驗研究的內(nèi)容、目的、方法匯總表序號試驗內(nèi)容試驗研究目的試驗方法1天然地基水平推力試驗，即原位天然地基與混凝土底板間擦系數(shù)試驗原位測試地基與混凝土底板間摩摉系數(shù)試驗和單樁復(fù)合地基與混凝土底板間摩擦系數(shù)比較，評價粉噴樁加固后復(fù)合地基水平荷載特性改善效果，作核試驗研究項目的基本資料。2單樁復(fù)合地基水平推力試驗測定復(fù)合地基與混凝土底板間摩擦系數(shù)試驗主定水工建筑物的抗滑穩(wěn)定，為設(shè)計提供可靠的設(shè)計參數(shù)，并檢驗工程所采用摩擦系數(shù)的準(zhǔn)確性。1）超壓固結(jié)后試驗2組；2）非超壓固結(jié)試驗2組；按工程澆筑閘底板程度澆荷載板，按天然地基水平推力試驗方法進(jìn)行。＝，按閘室30%置換率設(shè)計。＝，樁頭嵌入底板10cm，按工程澆筑閘底板程序澆筑荷載板，有加垂直荷霸和不加垂直荷載兩種類型水平推力試驗。＝，按工程澆筑閘底板程序澆筑荷載板，在樁內(nèi)不同主程埋設(shè)和粉噴樁材料性質(zhì)相近的傳感器，按天然地基水平推力試驗方法進(jìn)行。各組試驗的Ｃ、Φ值如表2。各復(fù)合地基的Ｃ、Φ值相當(dāng)于ＩＬ＝0～，抗剪強(qiáng)度大幅度提高、粉噴樁的加固效果在抗水平荷載特性與抗垂直荷載特性兩方面同樣都是顯著的。（3）超壓固結(jié)是指單樁復(fù)合地基在垂直荷載作用下已產(chǎn)生較大的永久變形。從試驗結(jié)果來看，Ｃ值略有減小，Φ值略有增大。在樁頭不嵌固的工況下，當(dāng)垂直壓力較小時，在水平荷載作用下，將在樁頂與荷載板的交界面上產(chǎn)生表層水平滑動；當(dāng)垂直壓力超過一定值后，滑動面將下移。在淤泥質(zhì)地基介質(zhì)中，對于樁頭嵌入底板的粉噴樁，其抗水平推力性能可以按剛性樁進(jìn)行分析，樁身的截面越大，樁身強(qiáng)度和地基土的強(qiáng)度越高，樁的水平承載力也越高。 復(fù)合地基水平荷載傳遞特性分析（1）復(fù)合地基在垂直及水平荷載作用下，荷載傳遞現(xiàn)象為：當(dāng)垂直壓力施加完成后，隨著水平推力的逐漸增加，樁內(nèi)各測點(diǎn)的抗壓應(yīng)變基本呈線性增加，一旦當(dāng)荷載板滑動時，樁內(nèi)上部測點(diǎn)的應(yīng)變值突然減小或呈不穩(wěn)定的跳動狀態(tài)，這種現(xiàn)象在垂直壓力較小時更加明顯。（2）復(fù)合地基在水平荷載作用下，粉噴樁類似受彎彈性地基梁，樁與土共同變形。因為樁似一受彎的彈性地基梁，因此樁身各側(cè)的應(yīng)變值反映了梁的受彎特性，只是樁身最大彎矩出現(xiàn)，～，彎矩的分布隨著垂直壓應(yīng)力的增加而加深，這也是深淺層滑動的原因。 結(jié)語1．淤泥質(zhì)軟土地基用粉噴樁加固后，將以粉噴樁復(fù)合地基的特性參與工作，從粉噴樁復(fù)合地基的水平荷載特性試驗結(jié)果來看，加固效果是良好的，作為水工建筑物的地基抗水平推力是可行的。第四章粉噴樁設(shè)計參數(shù)的選擇粉噴樁的設(shè)計首先要確定單樁承載力，而單樁承載力則要從樁體強(qiáng)度和樁所受土的作用力兩方面來綜合考慮。因此，要確定單樁承載力就要確定粉噴樁的兩個施工參數(shù)：噴灰量及樁長。 影響單樁承載力的因素 噴灰量實踐證明，在一定條件下樁體強(qiáng)度隨噴灰量的增加而增大，故在粉噴樁設(shè)計中應(yīng)考慮噴灰量對單樁承載力的影響。首先，含水量過低，使得噴入土內(nèi)的水泥不能完全水化因而起不到固化劑的作用，從而影響水泥土的強(qiáng)度。其次，含水量過高，使水化后的土中仍然存在大量的自由水，從而使水化后Ca2+的濃度達(dá)不到飽和狀態(tài)，從而影響樁體本身的強(qiáng)度。粘粒成分對樁體強(qiáng)度影響也很大，比如蒙脫石是由兩層硅氧晶片間夾一層鋁氫氧晶胞片組成。而伊利石由于相鄰晶胞間出現(xiàn)一個K+，使其構(gòu)造不像蒙脫石那樣松散，比表面積就小一些，消耗Ca2+也就相對較少〔2〕。 此外，攪拌的均勻程度、樁端承載力和樁周摩阻力也都會對單樁承載力產(chǎn)生明顯影響。首先，水泥摻入量越大，工程造價越高；其次，水泥摻得越多，重量越大，對下臥層地基的附加應(yīng)力也越大。 水泥的水化反應(yīng) 當(dāng)水泥粒子遇到土中的自由水而被水化時，會在水泥顆粒表面形成硅酸三鈣、鋁酸三鈣等水化產(chǎn)物。如果土中水泥摻量較多，而土中自由水又較少，就有部分水泥顆粒不能水化，不但不能起固化劑的作用，而且由于水泥顆粒結(jié)構(gòu)松散而影響