第３４卷第３１期 ２ ０ ０ ８年１ １月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲａＨＩＴＥ（ ＵＲＥ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．３ｌ Ｎｏｖ．２００８ ・１１５・ 文章编号：１００９—６８２５（２００８）３１—０１１５—０２ 粉喷桩及其应用 孔祥秋 摘要：阐述了粉体喷射深层搅拌桩的产生发展，分析了粉体喷射的加固机理，并对粉喷桩在复合地基，隔震墙，基坑支 护三方面的应用做了简单介绍，指出随着我国经济的发展，粉体喷射深层搅拌桩必将得到更加深入、广泛的应用。 关键词：粉喷桩，复合地基，隔震墙，基坑 中图分类号：ＴＵ４７３．１ 文献标识码：Ａ ０引言 我国地域广大，有各种成因的软土层，这种软土的特点是：含 如果需要继续提高承载力，采用粉体喷射搅拌在经济上往往是不 合理的，可以考虑采用桩基解决。粉体喷射法在目前施工水平 下，比较适宜于具有深厚淤泥质黏土地基的５层～７层住宅或地 水量高，孑Ｌ隙比大，压缩系数高，渗透系数小，沉降稳定时间长，有 的易于液化。在这样的软土地基上进行建筑，以往通常采用挖除 耐力要求为１０×１０ Ｎ／ｍ２－－２５ ｘ １０ Ｎ 建筑物地基的加固处 理，相应的基础常为钢筋混凝土条形基础或钢筋混凝土片筏基础 置换，桩基穿越或人工加固等措施。但要挖除深厚的淤泥，已属 不易，还要大量回填优质好土就更加困难。在深厚软土中采用长 桩，对于一般建筑来说，不仅造价高，无法承受，同时，由于打桩会 （采用粉体喷射搅拌法加固软土地基时，土的有机质含量不应大 于６％）。在这种情况下，粉体喷射法加固处理软弱地基是比较经 合理，可靠的。 产生振动，噪声，环境污染，在旧城改造过程中，打桩工艺还受到 济，，而粉喷桩则很好的解决了这一难题。 ５粉体喷射桩作为隔震墙的应用 在建筑中经常会遇到较厚的天然软弱地基，而施工场地狭 １粉喷桩的产生 窄，周围邻近已建建筑物，由于施工引起的振动将使易液化地基 粉喷桩源于瑞典，２０世纪６０年代后期，瑞典的勃罗姆斯 从而引起相邻建筑物的不均匀沉降，危及相邻建筑物 （Ｂｒｏｍ￣）与波曼（Ｂｏｍａｎ）首先研究试验，其方法是在深层搅拌方法 产生液化，无噪声的粉体喷射桩形成的隔震墙将能很 的基础上改进而来的，它不采用向地基喷注浆液，而用干燥的生 的安全。采用无振动，石灰，用压缩空气输送到加固深度的底端；不同于旋喷法的高压 喷射搅拌，而采用叶片旋转搅拌，使其与周围软黏土颗粒混合硬 好地解决这一问题。由于粉喷桩无振动，因此施工时不会引起土 体液化，又因粉体喷射桩是在地基深处就地将软土和固化剂强制 搅拌，经过一系列复杂物理，化学作用后，形成的一系列物理力学 化后形成加固柱体。这一方法在１９７７年进入实用阶段，称为石 灰柱法（Ｌｉｍｅ Ｃｏｌｕｍｎ）。此后，用于喷搅的粉体，不限于石灰粉， 性能均不同于原软弱土体，所以，连续密排的粉喷桩就形成一道 也可用水泥之类的加固材料。我国于１９８４年自行研制改进形成 水泥土墙，把原为一体的软土地基分开，并在原软土地基问的竖 粉体喷射深层搅拌加固技术，并在广州一茂名铁路及东陇海复线 上，用于铁路涵洞软土地基加固。 向上形成一个界面，从而对一侧原软土地基传来的振动波，起到 反射和吸收作用，使得透过隔震墙的振波很微弱，不足以引起隔 震墙另一侧原软土地基产生液化，进而使得邻近建筑得到安全保 护。此项应用，笔者在徐州矿务局一机厂ｌ８号住宅楼干振碎石 一２粉体喷射的加固机理（以采用水泥粉体为例） 粉体喷射搅拌法是利用水泥，石灰等材料作为固化剂，通过 桩复合地基施工处理过程中得到成功的实践证明。徐州矿务局 特制的深层搅拌机械（目前使用的型号有ＧＰＰ－５型深层喷射搅拌 机厂ｌ８号住宅楼，天然地基为１９ ｍ厚严重液化粉砂土，设计 机），在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌。当水泥吸收软 为９．６ ｍ干振碎石桩复合地基上钢筋混凝土条形基础，碎石桩施 土中的水分发生水解和水化反应，生成各种水化物后，有的自身 工时，对原天然地基土的液化影响范围为０．８Ｈ～１．２Ｈ（Ｈ为桩 继续硬化，形成水泥骨架；有的则与其周围具有一定活性的黏土 长），地表面普遍下沉０．５ ｍ～０．８ ｍ，因此将对于施工工地相邻的 颗粒产生离子交换的团粒化作用，凝硬反应和碳酸化作用。由于 三幢住宅楼的安全构成严重威胁。粉喷桩隔震墙施工后，相距干 固化剂和软土之间所产生的一系列复杂的物理一化学反应，使软 振碎石桩点仅１．５ ｍ，隔震墙另一侧的原天然软土地基未见液化 土硬结成为具有整体稳定性，水稳定性和一定强度的水泥土柱体。 和沉降，对周围住宅楼设立的沉降观测点，也未见沉降变动。事 ３粉体喷射搅拌法的特点 实证明，粉喷桩作为隔震墙，在软弱地基土的旧城改造中有重要 其最大特点是没有振动，噪声，排污三害的影响。采用软土 作用。 就地加固技术，最大限度地利用原土，经过适当的改性后，使地基 ６用粉喷桩支护基坑 的整体性，水稳定性和强度都有较大幅度的提高，并局部消除液 在建筑中，经常会遇到在周围有建筑的狭窄场地上大面积的 化，为深层软土地基加固创造了条件。 开挖深基坑，这样会危及周围建筑物的安全。根据粉喷桩无振 ４粉体喷射桩的应用 动，无噪声，无排污，而又具有整体性，水稳定性和一定强度的特 目前，粉体喷射桩作为复合地基应用时，国内多使用４２５号 点，在基坑周围设一道粉喷桩形成的水泥土格栅式挡土墙，从而 水泥作为加固料，加固后形成的柱体切块抗压强度一般在５× 使基坑，周围建筑及地下管线得到安全保护。此种基坑支护方 １０ Ｎ／ｍ２～１５×１０ Ｎ／ｍ２。最大加固深度为１２ ｍ。实际应用中 法，特别是在高层建筑基础施工中，不仅造价低，工期短，而且施 加固后复合地基设计承载力一般为１０Ｘ １０４ Ｎ／ｍ２～３０×１０４ Ｎ／ｍ２。 工条件好，还可以兼作水幕，同时起到支护和止水效果。 收稿日期：２００８—０６ １４ 作者简介：孑Ｌ祥秋（１９７３．），女，工程师，中矿国际工程设计研究院有限公司徐州分公司，江苏徐州２２１００６ ・１１６・ 第３４卷第３１期 ２ ０ ０ ８年１ １月 山 西 建 筑 Ｖ０１．３４Ｎｏ．３１ Ｎｏｖ．２００８ ＳＨＡＮＸＩ 文章编号：１００９—６８２５（２００８｝３１—０１１６．０２ 深基坑支护的实施与控制 花国明 摘要：结合某项目的地理位置、工程地质勘测与水文地质资料，阐述了水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、土方开挖、降水井、立 柱桩、圈梁及支撑的实施与控制要点，实例证明该项目的深基坑支护设计是安全可靠的。 关键词：水泥搅拌桩，钻孔灌注桩，土方开挖，深基坑支护，实施与控制 中图分类号￣ＴＵ４６３ 文献标识码：Ａ ２．１．２ 施工工艺 １工程概况 １．１项目的地理位置 １）为保证深层搅拌桩的质量，施工应遵守ＸＢＪ ２２５—９１软土地 基深层搅拌加固法技术规程及相应的技术规范。２）按图纸放好 桩位，用挖掘机挖基槽深１．２ ｍ左右，宽度按施工图，再根据桩位 尺寸放出桩位，桩机就位后，调整机座水平度及垂直度。３）水泥 拟建工程深基坑支护工程，位于南京市洪武南路１ ９９号。 １．２工程地质勘测与水文地质资料 ①－】杂填土：杂色～灰色，层厚１．３ ｍ～４．８ ｍ。①一２素填土： 褐灰色～灰色，埋深１．３ ｍ～２．３ ｍ，层厚０．５ ｍ～３．０ ｍ。①一 淤 泥质填土：灰～灰黑色，埋深２．３ ｍ～３．７ ｍ，层厚１．０ ｍ～４．９ ｍ。 ②． 粉细砂：灰黄～灰色，埋深２．６ ｍ～８．６ ｍ，层厚２．２ ｍ－－７．３ ｍ。 ②＿２粉土～淤泥质粉质黏土：灰色，埋深８．５ ｍ～ｌ０．８ ｍ，层厚０．７ ｍ－－ 必须具有质保书，强度和安定性化验单。水泥浆液严格按掺入比 拌制，制备好的浆液不得离析，停留时间不得过长，浆液倒入集料 斗应加以过滤，对不同土层及时调整喷浆量。４）相互搭接桩体须 连续施工，一般相邻桩的施工间隔时问不超过１２ ｈ，若超过上述 时间第二根桩应增加注浆量（约为２０％），并减慢提升速度。５）严 ５．０ ｍ。＠－３粉细砂：灰色，埋深１０．５ ｍ～１３．５ ｉｎ，层厚６．５ ｍ～ 格控制水灰比，一般应控制在０．５～０．５５之间。６）现场记录设专 ９．７ ｍ。②＿ 细砂～中砂：灰色，埋深２０．０ ｍ－－２１．５ ｍ，层厚１．７ ｍ～ 人负责，记录必须如实反映施工现场各种情况，在图纸上标明位 ３．５ ｍ。②一 粉质黏土～淤泥质粉质黏土：灰色，埋深２２．２ ｍ～ 置。７）在施工中，如遇到地下障碍物，必须拔出钻杆，待障碍物清 ２４．３ ｍ，层厚４．７ ｍ～８．８ ｍ。③．１粉质黏土：绿灰～灰色，埋深 除后再施工。 ２７．５ ｍ－－３０．２ ｍ，层厚１．８ ｍ～３ ５ ｍ。③．２粉质黏土：绿灰～褐 ２．２钻孔灌注桩实施与控制 １）先定位放线，根据图纸埋设护筒，护简直径应大于桩直径 １０ Ｃ１ＴＩ，埋设深度要求不小于１ ｍ。２）钻机就位，调整机座水平度 黄色，埋深３１．４ ｍ－－３４．２ ｍ，层厚１．４ ｍ～４．６ ｍ。④粉质黏土混 粗砂卵砾石：褐黄～棕褐色，埋深３４．７ ｍ一－３６．２ ｍ，层厚０．３ ｍ～ ２．０ ｍ。 场地地下水补给来源主要为大气降水，水位受季节性变化影 响，年变化幅度为０．５ ｍ～１．０ ｍ。 及钻机垂直度，符合要求后即可开始钻进。３）钻进过程中，要控 制泥浆浓度和进尺速度以利于孔壁光滑、垂直，不产生缩颈和塌 孔现象。４）钻孔至设计深度后，可使钻机空钻不进尺，射入较稀 ２深基坑支护的实施与控制 ２．１ 水泥搅拌桩实施与控制 ２．１．１ 工艺流程 一的泥浆使孔中较浓的泥浆能置换出来，待泥浆比重降到规定要求 时即可移机。５）沉放钢筋笼和导管，由于沉放钢筋笼和导管需要 定的时间，必须利用导管作二次气体反循环清孔，孔底沉渣小 必须先将导管提 定位放线一挖沟槽一放桩位并验收一桩机就位一校正钻杆 于５锄即可灌注水下混凝土。６）灌注混凝土时，ｍ左右，灌料斗安放后，安放隔水栓，待灌料斗内混凝 一搅拌下沉一提升喷浆、搅拌一重复搅拌下沉一提升喷浆搅拌一 离孔底４０ ｃ成桩。 土盛满后，剪断隔水栓连接铁丝，混凝土随隔水栓一起落人孔底，压 参考文献： ７结语 粉体喷射深层搅拌桩一经问世，就因其众多优点，得到迅速 推广，随着我国经济的发展，必将得到更加深入、广泛的应用。 以上几点，仅是笔者的些许应用尝试，疏漏之处请专家，同行 不吝赐教。 ［１］岳智林．浅谈粉喷桩的施工［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（６）：１０６． １０７． ［２］刘芝平．水泥深层搅拌桩支护基坑的设计与施工［Ｊ］．建筑 结构，１９９７（９）：８－９． Ｐｏｗｅｒ—ｓｐｕｒｔ ｐｉｌｅ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＫＯＮＧＸｉａｎｇ－ｑｉｕ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｅｘｐａｔｉａｔｅｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｗｄｅｒ ｂｏｄｙ ｓｈｏｏｔｉｎｇ ｏｕｔ ｄｅｅｐ—ｌａｙｅｒ ｍｉ￣ｎｇ ｐｉｌｅ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｐｏｗｄｅｒ ｂｏｄｙ ｓｈｏｏｔｉｇ ｏｕｔ，ａｎｄ ｓｉｎｍｐｌｙ ｉｎｔｒｏｄＵｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ—ｓｐｕｒｔ ｐｉｌｅ ｉｎ ｔｈｒｅｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ ｓｈａｋｅ ｗａｌｌ，ｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｓｉｃ ｐｉｔ，ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ’Ｓ ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，ｐｏｗｄｅｒ ｂｏｄｙ ｓｈｏｏｔｉｎｇ ｏｕｔ ｄｅｅｐ—ｌａｙｅｒ ｍｉｘｉｎｇ ｐｉｌｅ ｗｉｌｌ ｒｅａｃｈ ｍｏｒｅ ｔｈｏｒｏｕｇｈ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ－ｓｐｕｒｔ ｐｉｌｅ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｓｅｐａｒａｔｉｎｇ ｓｈａｋｅ ｗａｌｌ，ｂａｓｉｃ ｐｉｔ 收稿日期：２００８—０６—１７ 作者简介：花国明（１９６３一），男，工程师，南京长发房地产开发有限责任公司，江苏南京２１０００８
