粉噴樁在軟土地基中的應用

文云芝

(山西省建筑設計研究院，山西太原 030013)

粉體噴射攪拌法是在軟土地基中輸入粉粒體加固材料(水泥粉或石灰粉)，通過攪拌機械和原位地基土強制性的攪拌混合，使地基土和加固材料發生化學反應，在穩定地基土的同時提高其強度的方法。這種方法處理軟土效果顯著，處理后可很快投入使用。以下工程是一個成功的范例。

1 工程概況

擬建建筑物為地上6層，地面下1層，擬采用框架結構、筏片基礎，基礎埋深約3.0 m，基底壓力為120 kPa。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌

場地地貌單元為汾河沖積平原，場地地形平坦。

2.2 地層巖性

第④1層:粉土():褐黃色，局部夾有粉質粘土，含云母、煤屑、鐵氧化物等，密實狀態，中等壓縮性，壓縮系數 a1－2=0.284，搖振反應中等，無光澤，干強度低，低韌性。標貫試驗實測錘擊數N值介于5.0擊～15.0擊，平均9.9擊。靜力觸探錐頭阻力平均值為 2.0 MPa。層厚 1.90 m ～6.60 m，fak=120 kPa。

第④2層:細砂():黃褐色，局部夾有粉質粘土，含云母、煤屑、鐵氧化物等，稍密狀態，級配均勻，標貫試驗實測錘擊數N值介于4.0擊～16.0擊。平均13.0擊，靜力觸探錐頭阻力平均值為 4.0 MPa。層厚 0.70 m ～5.20 m，fak=120 kPa。

勘察期間實測穩定水位埋深介于地表以下1.00 m～1.20 m，屬孔隙潛水，主要由側向徑流補給和大氣降水補充。勘探期間進入平水期，水位隨季節性變化幅度為0.5 m。

3 評價重點

3.1 場地特有的問題

自然地面下8.0 m以上為典型的軟土，從靜探曲線可清楚的看到靜力觸探的錐頭阻力為0.4 MPa～0.6 MPa。曲線順直，很少突起，場地屬于典型軟土場地。

第②層土承載力較低，只有70 kPa，而含水量很高，為29.6;液限平均值為31.1，液性指數平均值為0.85。在地震作用下屬于易產生震陷的土層，軟土震陷已被大量的工程實踐所證實，設計時必須考慮第②層軟弱土的震陷。

擬建場地為液化場地，液化等級為中等液化，主要液化土層為第③層和第層。

3.2 地基處理方案討論

本工程的特點是土質非常軟，上部土震陷，下部土液化，而兩者的處理厚度及方法相差甚遠。

震陷性軟土加固時，需要將水排出(吸出或擠出)，而液化土需要擠密加固，而粉質粘土擠密時水分又排不走，若采用碎石樁加固液化土時，在施工完成后短時間內地基土的強度在該地區不升反而降低。并且由于噪聲和震動等環境污染因素，不能在市區施工。

經過多年探索，現在在市區普遍采用粉噴樁對多層住宅液化地基進行加固處理。

3.3 粉噴樁

本場地地基土為軟弱土，地基需要處理。處理方法建議采用深層攪拌樁(濕法)粉噴樁，選樁徑d=500 mm，按3d樁距正三角形布樁，樁側阻力特征值取12 kPa，樁端阻力特征值取90 kPa，估算的單樁承載力特征值約160 kPa，復合地基承載力特征值可達130 kPa。強度上能滿足擬建建筑物基底平均壓力為120 kPa要求。

3.4 深層攪拌樁單樁復合地基靜載荷試驗

S1號樁在加至264 kPa時達到相對穩定，p—s曲線呈緩變形，最大沉降量為21.17 mm，滿足終止試驗要求，停止加荷。依據JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范附錄A第A.0.9條規定，取s/b=0.006，即 s=6.6 mm 所對應荷載為 157 kPa，大于最大加載量的一半即132 kPa，根據JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范附錄A第A.0.9條規定，取極限荷載的一半即132 kPa為該樁的單樁復合地基承載力特征值。

S2號樁在加至264 kPa時達到相對穩定，p—s曲線呈緩變形，最大沉降量為19.52 mm，滿足終止試驗要求，停止加荷。依據JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范附錄A第A.0.9條規定:取s/b=0.006，即 s=6.6 mm 所對應荷載為 154 kPa，大于最大加載量的一半即132 kPa，根據JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范附錄A第A.0.9條規定，取極限荷載的一半即132 kPa為該樁的單樁復合地基承載力特征值。

S3號樁在加至264 kPa時達到相對穩定，p—s曲線呈緩變形，最大沉降量為7.08 mm，滿足終止試驗要求，停止加荷。依據JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范附錄 A第A.0.9條規定:取s/b=0.006，即s=6.6 mm所對應荷載為255 kPa，大于最大加載量的一半即132 kPa，根據JGJ 79-2002建筑地基處理技術規范附錄A第A.0.9條規定，取極限荷載的一半即132 kPa為該樁的單樁復合地基承載力特征值。

根據3根單樁復合地基靜載荷試驗結果，3根試樁單樁復合地基承載力特征值均為132 kPa，滿足設計要求。

4 結語

在軟基處理方面，粉噴樁發揮了良好作用，取得了良好的社會效益和經濟效益，在類似或同等場地可選用粉噴樁。

［1］楊耀剛.粉噴樁軟基處理及質量控制［J］.山西建筑，2012，38(2):66-67.