高速公路应用粉喷桩处理高含水量软基.pdf

高速公路应用粉喷桩处理高含水量软基 刘学民 宋海燕 赵志敏 (辽宁工程技术大学土木建筑工程学院 辽宁阜新 123000)(中铁十八局集团第三有限责任公司) 摘 要 通过连盐高速公路的工程实例，结合该路二标段软基的地质特点，阐述粉喷桩复合 地基在高含水量软基路段的处理方案和施工工艺、技术要点，并对粉喷桩的质量和复合地基承载 力进行的试验检测进行 了说明。 关键词 粉喷桩 高速公路 高含水量软基 复合地基 降量。即使粉喷桩复合地基下为较软弱地层时，复 1 粉喷桩加固机理 合体也能起到应力分布均匀和应力扩散作用。 用粉喷桩处理软土地基就是通过喷粉钻孔机 械，把水泥等粉状固化剂喷入软基中，与原位地基 2 工程概况 土就地搅拌。凭借搅拌机的回转钻头，固化剂 自身 2．1 地质特点 与原位土均匀混合产生的一系列物理 一化学反应， 连盐高速公路是典型的软土地带。该公路二标 使地基土硬结成为具有整体陛、水稳定性、低渗透 段，最显著的不 良地质现象为浅部有较厚软土分 性和一定强度的加固柱体而与原状土组成复合土桩 布，主要包括表层下的第 2层淤泥和3层淤泥质 地基 。 (亚)粘土一亚粘土。其主要物理力学性质指标见 这种复合式地基中桩体的刚度比桩间土体大， 表 1。在工作区浅部地区普遍分布的软土地基，压 路基填筑完成后，桩体承受较大比例的荷载，并通 缩性高，抗剪强度低，渗透性小，具触变性，易导 过桩体将荷载传递给较深土层。水泥拌合体的弹性 致路基较大沉降和失稳。表中数据表明，本软土地 模量较大，它所支撑的上部路基、路面结构工后沉 段的特点是具有高含水量。所以更注重粉喷桩施工 降量很小。桩间土体承担较小荷载，减少了土体沉 中水泥土的配比和施工工艺的流程和细节。 表 1 软土层主要物理力学性质指标表 2．2 粉喷桩设计方案 表3 各类土中粉喷桩水泥掺入量表 根据路段软土地基的地质现状，设计中采用粉 喷桩桩径为50cm，桩的纵横向为正三角形布置， 边长为 150cm。桩长通常为8—12m，以穿透软、 流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则。32．5级 普通硅酸盐水泥作为固化剂，水泥各项性能指标按 表2所示。复合地基水泥土28天无侧限抗压强度 ≥1．2MPa。 表2 32．5级普硅水泥固化剂的性能指标表 3 施工的技术措施 凝结时间 强度／MPa 化学成份 烧失量 … … ．． 细度 安定性—初凝 终凝 抗折 —抗 ～ ：一 3．1 施工工艺流程 压 sO3 Mo ／％ 本段软土不但含水量高，而且沿桩深含水量变 15％ 合格 45min10h 6．5 42．5 3．5％ 4％ 5 化梯度大，因此更应严格控制施工工艺流程和施工 2．3 水泥混合土的配合比 细节，施工工艺流程见图1。 水泥粉喷桩的水泥喷粉量由室内配合比试验确 (1)钻进。启动搅拌钻机，开动空压机喷射 定，根据土样天然含水量、孔隙比的不同，水泥掺 空气，气体流量 20L／s，以防止钻进时堵塞喷灰 入量也相应变化。各类土中的水泥掺入量见表 3。