高速公路軟基處理中的水泥粉體噴射攪拌樁應(yīng)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(shù)據(jù)，結(jié)合工程應(yīng)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(jìn)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(jīng)濟(jì)效益：同時也介紹了對粉噴樁施工質(zhì)量檢測的基本方法。
　　關(guān)鍵詞：道路軟基處理；水泥粉噴樁；應(yīng)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(shù)界一個較為棘手的問題，一旦處理失誤或達(dá)不到預(yù)期的處理效果，將會給工程造成質(zhì)量隱患和經(jīng)濟(jì)損失。然而在軟弱地基的處理中，依據(jù)不同軟弱地基情況和不同結(jié)構(gòu)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(jìn)行軟基處理的應(yīng)用與檢測。
　　
　　2　路段軟弱地基的原始地質(zhì)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(xiàn)為寬約2～3m的塘埂圍成的面積數(shù)萬平方米的漁塘，設(shè)計于上的路基長1.02km，紅線寬度80m，路幅范圍內(nèi)地質(zhì)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(jié)系數(shù)的工程特征；第二層為洪積粘土層，可作為持力層，具體力學(xué)指標(biāo)見表1。
　　
　　3　軟基處理設(shè)計
　　
　　設(shè)計采用水泥粉體噴射攪拌樁(簡稱：粉噴樁)進(jìn)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(shè)計要求樁身強度≥1.55mpa，處理后的復(fù)合地基強度100kpa，工后沉降≤15cm，縱向100m范圍內(nèi)沉降≤10cm。
　　4　工程質(zhì)量檢測與效果分析
　　
　　為保證工程質(zhì)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(jìn)行控制。

　　4．1 N10輕型動力觸探

　　抽檢數(shù)量為總樁數(shù)的0.3%，樁體N10<10擊為不合格：10擊≤N10≤15擊的樁數(shù)如占抽樣20%以上，視為疑問樁，該檢測域作為質(zhì)量疑問域，需結(jié)合其它檢測結(jié)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(jié)合進(jìn)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(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)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(shè)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(zhì)量均勻性，對各樁N10的變異性也分3層土層進(jìn)行統(tǒng)計分析，其結(jié)果見樁身N10變異系數(shù)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(shù)達(dá)0.42，50%以上的抽檢樁的N10變異系數(shù)大于0.40，淤泥層中成樁的均勻性較好，N10平均變異系數(shù)為0.23，且88％以上抽檢樁的變異系數(shù)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(zhì)量相對較均勻，質(zhì)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(zhǔn)確確定實際樁長，并檢查樁端土層是否與設(shè)計相符。抽芯檢驗按總樁數(shù)的0.3%進(jìn)行，并選取21個代表性的樁芯進(jìn)行5cm立方體無側(cè)限抗壓強度試驗，以進(jìn)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(jié)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(shè)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(shè)計要求。

　　4．2．2樁身均勻性評價

　　現(xiàn)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(jīng)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(fù)合地基整體加固效果的一種有效方法，它不但可以對設(shè)計的正確性，對該地層的適應(yīng)性和施工對設(shè)計的實現(xiàn)情況進(jìn)行檢查，還可以對地層水化物生成情況進(jìn)行檢查。本路段共進(jìn)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(shè)計要求處理后復(fù)合地基強度值100kpa，具體結(jié)果見表4。
　　
　　5　結(jié)語
　　
　　5．1采用粉噴樁對道路軟基處理效果能滿足設(shè)計要求，說明該方法是可行的。

　　5．2施工較簡便快捷，經(jīng)濟(jì)可行，經(jīng)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(jié)軟基處理方法的101.6%。

　　5．3工后沉降觀測結(jié)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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