高速公路軟基處理中的水泥粉體噴射攪拌樁應用效果評析及檢測

　摘要：本文以工程實例中所取得的實驗檢測數據，結合工程應用情況，對水泥粉體噴射攪拌樁在道路軟基處理中的處理效果進行分析評價，以此說明采用水泥粉噴樁處理道路軟基的方法是可行的，并較之其他處理方法具有更多的優(yōu)點和經濟效益：同時也介紹了對粉噴樁施工質量檢測的基本方法。
　　關鍵詞：道路軟基處理；水泥粉噴樁；應用效果評析；檢測方法
　　
　　1　前言
　　
　　對軟弱地基的處理歷來是工程技術界一個較為棘手的問題，一旦處理失誤或達不到預期的處理效果，將會給工程造成質量隱患和經濟損失。然而在軟弱地基的處理中，依據不同軟弱地基情況和不同結構對承載力的要求，處理的方法多種多樣。本文介紹某高速公路路段采用水泥粉體噴射攪拌樁進行軟基處理的應用與檢測。
　　
　　2　路段軟弱地基的原始地質地貌
　　
　　
　　本路段位于濱湖地區(qū)，原始地形為湖泊瘀積而成的湖灘，現為寬約2～3m的塘埂圍成的面積數萬平方米的漁塘，設計于上的路基長1.02km，紅線寬度80m，路幅范圍內地質勘探資料顯示，其上層為灰黑色的淤泥層，厚2.9～6.1m不等，具有高含水量、高孔隙比、高壓縮性、低滲透率、低固結系數的工程特征；第二層為洪積粘土層，可作為持力層，具體力學指標見表1。
　　
　　3　軟基處理設計
　　
　　設計采用水泥粉體噴射攪拌樁(簡稱：粉噴樁)進行該路段軟土地基的處理：按正方形布置樁位，快車道區(qū)域樁距為1.2m，其它區(qū)域樁距為1.4m；樁徑為0.55m：噴灰量為56～66kg/m，采用R32.5級普通硅酸鹽水泥；樁底置于粘土層中，樁頂置于1m厚的新填土層中。設計要求樁身強度≥1.55mpa，處理后的復合地基強度100kpa，工后沉降≤15cm，縱向100m范圍內沉降≤10cm。
　　4　工程質量檢測與效果分析
　　
　　為保證工程質量，對該工程采用了N10輕型動力觸探，抽芯試驗，荷載試驗三種檢測方法進行控制。

　　4．1 N10輕型動力觸探

　　抽檢數量為總樁數的0.3%，樁體N10<10擊為不合格：10擊≤N10≤15擊的樁數如占抽樣20%以上，視為疑問樁，該檢測域作為質量疑問域，需結合其它檢測結果評定；N10>15擊則初定為合格，并從樁身強度及樁體均勻性兩方面結合進行評價。

　　4．1．1樁身強度評定

　　由于粉噴樁基本均位于填土層和淤泥層中，因此分填土層(地表至填土層底面)，淤泥層1(填土層底面至地表下4.0m)，淤泥層Ⅱ(地表下4.0m至樁底)等3層對各樁N10進行統(tǒng)計，統(tǒng)計結果見表2。
　　表2顯示各土層中樁身N10處于10≤N10≤15的比例均小于20%，且N10<10的比例也很小，從而可判定樁身強度符合設計要求；同時從樁身N10平均值與樁間土N10平均值對比可知，地基加固效果顯著，尤其是淤泥層中的樁體。

　　4．1．2樁身均勻性評價

　　為了評價樁身質量均勻性，對各樁N10的變異性也分3層土層進行統(tǒng)計分析，其結果見樁身N10變異系數δ統(tǒng)計表(表3)

　　從表3可看出填土層中成樁的均勻性較差，N10平均變異系數達0.42，50%以上的抽檢樁的N10變異系數大于0.40，淤泥層中成樁的均勻性較好，N10平均變異系數為0.23，且88％以上抽檢樁的變異系數均小于0.40，同時由樁身N10的δ平均值可以判斷該工程粉噴樁整體上成樁質量相對較均勻，質量較好。
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　　4．2抽芯試驗
　　
　　通過抽芯檢測，可以更直觀的觀察噴粉及攪拌的均勻性，準確確定實際樁長，并檢查樁端土層是否與設計相符。抽芯檢驗按總樁數的0.3%進行，并選取21個代表性的樁芯進行5cm立方體無側限抗壓強度試驗，以進行樁身強度及均勻性評價。

　　4．2．1樁身強度評價

　　由所取21組樁芯的試驗結果表明：樁身強度平均為3.7Mpa，強度最大值為6.18Mpa，最小值為2.02Mpa，均超過設計強度值1.55Mpa，由此可以判定該路段粉噴樁的強度均滿足設計要求。

　　4．2．2樁身均勻性評價

　　現場抽芯的情況90%以上可見樁芯完整，連續(xù)性好，斷口明顯，攪拌均勻，經統(tǒng)計：成樁均勻性好的占總抽檢樁的92.5%，一般的占4%，較差的占3.5%。

　　4．3載荷試驗

　　靜載試驗是檢查復合地基整體加固效果的一種有效方法，它不但可以對設計的正確性，對該地層的適應性和施工對設計的實現情況進行檢查，還可以對地層水化物生成情況進行檢查。本路段共進行了6組載荷試驗，其中試驗的2組單樁，強度平均值為130kpa，4組雙樁強度平均值為135kpa，均大于設計要求處理后復合地基強度值100kpa，具體結果見表4。
　　
　　5　結語
　　
　　5．1采用粉噴樁對道路軟基處理效果能滿足設計要求，說明該方法是可行的。

　　5．2施工較簡便快捷，經濟可行，經與同類情況綜合比較，每平方米造價為強夯塊石墩軟基處理方法的84.4%，為動力排水固結軟基處理方法的101.6%。

　　5．3工后沉降觀測結果平均為2.62cm，縱向100m沉降差僅1.8cm，沉降很小，不會影響車輛運行。 　 原作者： 高飛　胡新民 
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