高速公路及軟基處理

1、.高速公路與縣鄉(xiāng)公路的軟基處理朱智君（辰溪縣公路管理站）提要 軟土的特性給高速公路建設(shè)帶來(lái)了不少弊病，為了滿(mǎn)足要求必須進(jìn)行地基處理。軟基處理主要課題是地基的穩(wěn)定和變形。本文介紹目前高速公路軟基處理主要方法排水固結(jié)法和復(fù)合地基法。關(guān)鍵詞 高速公路，軟基處理，排水固結(jié)法，復(fù)合地基法1、前言 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，普通等級(jí)公路已經(jīng)不能適應(yīng)社會(huì)的需要，高速公路的興起和發(fā)展已勢(shì)在必行。特別在我國(guó)沿海地區(qū)，經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，高速公路的興起尤為迫切。然而在這些地區(qū)廣泛分布著軟土。軟土具有強(qiáng)度低，變形量大且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，含水量高且滲透性差等特點(diǎn)。這些特性給高速公路的建設(shè)帶來(lái)不少弊病，有的甚至成為工程成敗的關(guān)鍵。因

2、此，必須對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，使其能滿(mǎn)足工程要求。軟基處理的實(shí)質(zhì)是提高地基土的抗剪強(qiáng)度和提高地基土的壓縮模量，在上部荷載作用下保持路堤的足夠穩(wěn)定和減少地基的變形，滿(mǎn)足沉降的要求。根據(jù)筆者十多年來(lái)參加滬嘉、滬寧、杭甬、廣州環(huán)城等幾條高速公路軟基處理的實(shí)踐體會(huì)以及進(jìn)行的幾項(xiàng)軟土路堤試驗(yàn)資料的研究分析，就高速公路軟基處理的重要課題和主要處理方法提出一些看法。2軟土地基的穩(wěn)定和變形2.1軟土地基的穩(wěn)定（1）軟土路堤的穩(wěn)定分析是路堤設(shè)計(jì)中最重要的工作之一。滿(mǎn)足路堤的穩(wěn)定并具有一定的安全儲(chǔ)備這是必須的。只有滿(mǎn)足了路堤的穩(wěn)定條件才能進(jìn)行路基的變形計(jì)算。隨著交通事業(yè)的高速化，路堤設(shè)計(jì)只滿(mǎn)足穩(wěn)定條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在很

3、多情況下往往以變形為控制條件。若變形不滿(mǎn)足，視為設(shè)計(jì)沒(méi)有達(dá)到要求，穩(wěn)定是必要條件。穩(wěn)定分析的方法很多，選用固結(jié)有效應(yīng)力法是比較合理的方法。事實(shí)上填土不可能是瞬間加荷的，也不可能在加填第一層土之后給予地基以足夠的時(shí)間固結(jié)，然后再加第二層土，因此在計(jì)算路堤穩(wěn)定時(shí)采用快剪強(qiáng)度指標(biāo)，或者采用固結(jié)快剪指標(biāo)，都不能正確地反映路堤穩(wěn)定的真實(shí)情況。為了使計(jì)算結(jié)果最大限度接近于實(shí)際情況，在計(jì)算軟土路堤填筑和適應(yīng)期間的穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)該把地基土在填土加荷過(guò)程中的固結(jié)作用考慮在內(nèi)，根據(jù)固結(jié)理論公式和試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行估算。（2）雙向滑弧的提出鐵道部第四勘測(cè)設(shè)計(jì)院與鐵道科字研究院、鐵道部第二工程局在連云港進(jìn)行的大型軟土路堤填筑

4、試驗(yàn)表明：在軟土層較厚，土質(zhì)均勻，受荷對(duì)稱(chēng)的條件下，路堤發(fā)生破壞時(shí)將產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)的雙向滑弧形態(tài)。在兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的滑弧之間存在著一個(gè)未被剪切的核部，縱向表現(xiàn)為一條“魚(yú)脊梁”。珠海南屏大橋臺(tái)后路堤發(fā)生滑動(dòng)時(shí)也呈現(xiàn)對(duì)稱(chēng)的破壞狀態(tài)。杭甬高速公路在有的地段也出現(xiàn)路堤中心開(kāi)裂，兩側(cè)發(fā)生幾乎相同的位移，雖然沒(méi)有出現(xiàn)像上述兩個(gè)工點(diǎn)那樣破壞性的滑動(dòng)，但實(shí)際也是這種性質(zhì)的滑動(dòng)，只是程度輕了一點(diǎn)。這種現(xiàn)象的存在也為彈塑理論及離心模型試驗(yàn)所證實(shí)。因此有必要在此基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的研究，建立新的設(shè)計(jì)方法，這樣不僅在學(xué)術(shù)上有進(jìn)展，而且也具有現(xiàn)實(shí)意義。（3）軟土路堤的縱向穩(wěn)定我們一般所作的穩(wěn)定分析是對(duì)橫向路堤進(jìn)行的。然而在某種情況下，

5、路堤的縱向穩(wěn)定起著主導(dǎo)的作用。如在軟土地基上的橋臺(tái)，若不注意路堤的縱向穩(wěn)定并設(shè)法加以解決，有可能由于臺(tái)后填土的縱向推力，致使橋臺(tái)基礎(chǔ)發(fā)生較大的位移甚至破壞橋臺(tái)基礎(chǔ)。南屏大橋北臺(tái)基礎(chǔ)的位移就是典型例子。有資料報(bào)導(dǎo)，深圳機(jī)場(chǎng)某公路橋，座落在軟土地基上，先施工橋臺(tái)樁基，后施工臺(tái)后填土，土的縱向推力竟把樁基破壞。鐵道部門(mén)在軟土地區(qū)高橋也有此原因引起橋臺(tái)位移，使梁部無(wú)法架設(shè)，同樣有著深刻教訓(xùn)。因此軟土路堤必須檢算橋臺(tái)的縱向穩(wěn)定。如果穩(wěn)定性不滿(mǎn)足要求，也要進(jìn)行加固處理。在這種情況下往往先加固好地基然后再打樁，以避免路堤基底土對(duì)樁基的過(guò)大側(cè)向推力。2.2 軟土地基的變形在過(guò)去的工作中，對(duì)軟土路堤的設(shè)計(jì)偏重于

6、穩(wěn)定性分析。認(rèn)為只要滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求其他是次要的。因?yàn)椴徽撛阼F路或公路上行駛的車(chē)輛，大多以中低速運(yùn)行，對(duì)路基沉降無(wú)須嚴(yán)格控制。如今高速的出現(xiàn)，對(duì)路基變形的要求非常突出。于是便得到一個(gè)共識(shí)：由穩(wěn)定控制轉(zhuǎn)為變形控制。人們對(duì)自然界規(guī)律的認(rèn)識(shí)逐漸提高。（1） 地基變形的開(kāi)式地基變形通常包括地基土在垂直方向的壓縮和水平方向的位移。把垂直方向的壓縮稱(chēng)為主固結(jié)沉降。它是由上部荷載和土性質(zhì)決定的，是造成沉降稱(chēng)瞬時(shí)沉降。它持續(xù)的時(shí)間短，變化大，并隨路堤的填高而增大。由于土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化而引起的沉降稱(chēng)為次固結(jié)沉降，主要決定于土類(lèi)，持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，可達(dá)數(shù)十年，一般不予考慮。只有當(dāng)次固結(jié)份量占得多時(shí)才列入總沉降。（2）

7、地基變形的一般規(guī)律1、 在路堤填筑過(guò)程中，地基的沉降存在著一個(gè)明顯變化點(diǎn)，即一個(gè)臨界的填土高度。當(dāng)填土低于此高度時(shí)，沉降速率很低；當(dāng)超過(guò)此高度時(shí)，沉降速率明顯增加。2、 計(jì)算地基沉降，必須確定壓縮層的厚度，常用的有兩種方法：以地基的附加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比小于0.1或小于0.2以及建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的沉降量為標(biāo)準(zhǔn)S0.025Si，實(shí)際工作中以第二種方法更接近于實(shí)際。3、 沉九速率與加荷速率有關(guān)。當(dāng)加荷速率提高時(shí)，地基的沉降速率也隨之增加。因?yàn)槌酥鞴探Y(jié)沉降增加外，由于側(cè)向變形引起的瞬時(shí)沉降也大大增加。宜黃高速公路試驗(yàn)堤表明，當(dāng)填土高5m進(jìn)，路基44.8m，地基側(cè)向位移引起的沉降是總沉降的16%

8、。4、 軟土層的厚度以及排水條件對(duì)沉降有明顯的影響。一般情況下軟土層越薄側(cè)向變形越小，排水條件好，固結(jié)度高，沉降快，則剩余沉降少。（3） 沉降速率地基沉降速率不同就會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降。不均勻沉降超過(guò)一定值時(shí)會(huì)使建筑物受到損害。在路堤橫斷面上過(guò)大的不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致路拱變形和結(jié)構(gòu)層的開(kāi)裂。同樣路堤縱向上過(guò)大的不均勻沉降也會(huì)導(dǎo)致上述現(xiàn)象發(fā)生而影響正常使用。目前對(duì)于控制和消除不均勻沉降，除了正確認(rèn)識(shí)地基土的性質(zhì)以外，主要還是采取合理的方法，盡量消除由于差異引起的不均勻沉降，如軟土層的厚薄，處理與不處理，不同方法之間的差異，剛性與柔性之間的差異等。目前已造成的幾條高速公路有一個(gè)共同的問(wèn)題，就是橋臺(tái)與路堤連

9、接處的“跳車(chē)”。其原因是不均勻沉降。橋臺(tái)處往往填土較高，施工時(shí)不能?chē)?yán)格控制填土密實(shí)度，路堤本身壓縮量大，所以造成總沉降量大。相反橋臺(tái)基礎(chǔ)往往是剛性體，沉降很小，形成明顯的不均勻沉降。在實(shí)際工作中，人們關(guān)心的是竣工后在一定的使用年限內(nèi)是否會(huì)因地基沉降而損壞道路結(jié)構(gòu)，影響行車(chē)的平順性。因此，應(yīng)該確定在一定使用年限內(nèi)允許發(fā)生的沉降量，即所謂工后沉降量。對(duì)高速公路一般定為15年內(nèi)工后沉降不超過(guò)30cm。橋臺(tái)背后填土工后沉降不超過(guò)10cm。世界各國(guó)視不同實(shí)際情況標(biāo)準(zhǔn)有所差異。3、軟土地基主要處理方法軟土地基的處理方法很多，可以從不同角度來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，但其中最本質(zhì)的是根據(jù)地基處理的原理來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。在這里介紹

10、的軟基處理方法是指在高速公路軟基處理中幾種主要的方法，以及在實(shí)施中出現(xiàn)的一些情況。3.1排水固結(jié)法排水固結(jié)法的原理是軟土地基在荷載作用下，土中的水慢慢排出，孔隙比減小，地基發(fā)生固結(jié)變形。隨著超靜水壓力的消散，土中有效應(yīng)力增大，地基土的強(qiáng)度逐漸提高。所以它常用于解決軟土地基的穩(wěn)定和沉降。根據(jù)排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)不同又可分為多種具體的方法。這里介紹的是目前最常用的袋裝砂井和塑料排水板法以及有發(fā)展前途的真空予壓法。（1） 袋裝砂井與塑料排水板用透水性能良好的土工織物，如聚丙烯紡織物制成直徑為70mm或100mm的長(zhǎng)袋，在袋中灌入透水性良好的砂料，用特制設(shè)備插入地下，作為豎向排水體，稱(chēng)為袋裝砂井。若袋裝

11、砂井改為用土工聚合物制成的豎向排水體，這就稱(chēng)為塑料排水板。塑料排水板通常由帶溝糟的塑料芯板和一個(gè)無(wú)紡布濾套所組成的。在上部填土荷載作用下，軟土中的水通過(guò)這些排水通道板慢慢排出，地基發(fā)生固結(jié)，強(qiáng)度逐漸提高。在排水固結(jié)法中作為排水通道的袋裝砂井和塑料排水板以其理論上的合理與使用上的經(jīng)濟(jì)有效，克服了普通大直徑（2030cm）砂井的缺點(diǎn)而廣泛被采用。如在滬嘉、滬寧、杭甬、廣州環(huán)城、滬杭等高速公路軟基處理中都采用了這種方法?，F(xiàn)就有關(guān)問(wèn)題提出來(lái)商討。1、 兩種排水通道的實(shí)施比較我們?cè)谶B云港地區(qū)鐵路和杭甬高速公路的軟基處理試驗(yàn)中把袋裝砂井與塑料排水板作了全面比較；其排水固結(jié)效果基本一致。在相同條件下有時(shí)袋

12、裝砂井稍好些，有時(shí)排水板稍好一些，這是適用性的問(wèn)題，還有排水通道本身的原因所造成的。選用哪一種應(yīng)從經(jīng)濟(jì)和實(shí)用來(lái)考慮。在砂源缺乏、勞力缺少、施工期短的情況下用塑料排水板為好，插塑板施工速度快，反之以用袋裝砂井為宜。有資料表明，用袋裝砂進(jìn)不僅有排水作用而且有補(bǔ)強(qiáng)作用，廣東有一工點(diǎn)成功地用其增加地基的抗剪強(qiáng)度。這方面袋裝砂井優(yōu)于塑料排水板，這部分抗剪強(qiáng)度雖然在設(shè)計(jì)中不考慮，但卻是存在的。2、井間距與設(shè)計(jì)深度我們?cè)谠O(shè)計(jì)普通砂井或貸裝砂井間距時(shí)同樣用排水固結(jié)理論。我們?cè)敿?xì)做過(guò)70mm的袋砂井與100mm6mm排水板的效果測(cè)試。其結(jié)果袋砂井略好些，所以從袋裝砂井改成塑料排水板時(shí)考慮一個(gè)系數(shù)便成為相當(dāng)。在

13、上海滬嘉高速公路曾做不同井間距的填筑試驗(yàn)，P-S曲線表明：三米井間距的沉降曲線幾乎與不打砂井的沉降曲線相同。所以袋裝砂井也同樣存在井徑與影響范圍在一定范圍有作用的概念，目前常用的井間距為1.22.5m，深度在15m以?xún)?nèi)。最深的袋裝砂井打到25m。在厚層軟土中，在固定荷載作用一定深度范圍內(nèi)排水效果與井深成正比，超過(guò)一定深度排水作用不因深度增加而增長(zhǎng)，反而擾動(dòng)了土結(jié)構(gòu)，影響了沉降。當(dāng)砂井不能穿過(guò)下部軟土層時(shí)，通常要考慮下臥層的后期沉降。所以，有時(shí)為了打穿軟層，實(shí)現(xiàn)砂井的雙面排水使固結(jié)更好而增加砂井長(zhǎng)度，是有必要的。3、排水固結(jié)與沉降位移眾多的試驗(yàn)資料表明，采用袋裝砂井加速軟土地基的沉降，從效果上來(lái)

14、說(shuō)是有階段性的。如杭甬高速公路試驗(yàn)段以開(kāi)始一年左右的時(shí)間為最佳，以后逐漸減緩。隨著填土高度的增加，地基沉降隨之加大，尤其是填至極限高度時(shí)，沉降速率明顯加快。根據(jù)杭甬高速公路三個(gè)斷面的實(shí)測(cè)資料，施工期在60天左右，固結(jié)已達(dá)50%，經(jīng)8個(gè)月的堆載予壓砂井區(qū)的固結(jié)度達(dá)90%左右，比未加固的地段固結(jié)度要高得多。堆載予壓8個(gè)月，平均沉降速率為0.30mm/d。土的壓縮變形影響深度為00.25m，較理論值小。側(cè)向最大位移的位置在邊坡中心，深度在地面下57m。證明堆載過(guò)程中側(cè)向位移主要發(fā)生在砂井加固區(qū)。實(shí)測(cè)資料表明，側(cè)向位移引起的地面沉降在總沉降中所占比例約為16%，這自然與填土速率有關(guān)。目前我們認(rèn)為高速公

15、路的地基沉降速率連續(xù)三個(gè)月控制在10mm/month以?xún)?nèi)，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)路面的修筑。但是在具體執(zhí)行中有困難，因延誤工期太長(zhǎng)，實(shí)際做法往往沉降到一定值時(shí)先發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，到一定程度再?gòu)浹a(bǔ)。4、砂墊層與排水通道排水固結(jié)法必須要用砂墊層將砂井引上來(lái)的水排出，但砂墊層的厚度并不一樣，日本常用1m，國(guó)內(nèi)常用0.30.5m。0.5m居多數(shù)。只要滿(mǎn)足地基地橫向不均勻沉降條件下能連通排水即可。因此有單位通過(guò)路基橫向沉降的測(cè)試，為了減低造價(jià)建議用0.3m的砂墊層。過(guò)去有的高速公路已經(jīng)采用了這個(gè)指標(biāo)，效果也是可以的，所以砂墊層的厚度可否減薄尚可探討。高速公路路基比較寬，排水途徑長(zhǎng)，為了順利把基底水排出，砂墊層中應(yīng)再加設(shè)

16、盲溝之類(lèi)的引水通道使水順利引出。如一家外資企業(yè)在南京設(shè)廠生產(chǎn)的塑料排水管，管內(nèi)是高強(qiáng)度塑料彈簧做骨架，外包透水良好的塑料網(wǎng)，排水效果很好。有時(shí)也可把墊層分為兩部分；下部為碎石層，上部為砂層。如宜黃高速公路，先鋪碎石層，當(dāng)便道使用，砂井施工完成再上砂墊層，總厚度為0.50.6m。即有利于排水也有利于施工。5、土工織物的作用在砂墊層中鋪設(shè)一層或數(shù)層有一定強(qiáng)度的土工織物，是目前常用的補(bǔ)強(qiáng)法。由于土工織物與砂墊層組成的復(fù)合體能承受較大拉力，增加了地基土的抗剪強(qiáng)度。提高了路堤的穩(wěn)定性。同時(shí)復(fù)合體具有一定的剛度，使上部荷載傳遞能得到有效的調(diào)整，致使差異沉降減少，均勻度好。由于復(fù)合體能承受較大拉力，地基受力

17、變小，路堤中心沉降明顯減少。幾處試驗(yàn)證明，在砂墊層中鋪設(shè)土工織物不僅減少了不均勻沉降，而且有效地減少地基的總沉降。適應(yīng)適應(yīng)路堤的快速填筑。荷載的迅速增加，加快了軟土的固結(jié)作用，從而使沉降加快，減少后期沉降，形成一種良性循環(huán)。這是目前在軟基處理和與砂井、排水板聯(lián)合全用中最常用和最有效的地基處理方法之一，是高速公路軟基處理中大量推廣使用的方法。真空予壓排水固結(jié)法除了在地基中具有排水通道外還必須要有上部荷截的作用，真空予壓是設(shè)法在地基土中造成局部真空，通過(guò)大氣壓力施加的荷載使土中的水份慢慢排出，達(dá)到加固地基的效果。具體做法是通過(guò)特制的泵連續(xù)抽氣，在薄膜覆蓋的加固區(qū)內(nèi)形成一個(gè)減壓區(qū)。不斷地抽氣使砂墊層

18、和砂井的壓力（P0）減至比大氣壓力（Pa）小，在壓差Pa- P0的作用下，土體中的水流向砂井被排出，從而使土的孔隙比減少，土體固結(jié)，強(qiáng)度增加。但是，這種荷截只能保持在一定值，因?yàn)樽疃嘁仓荒苁且粋€(gè)大氣壓，而且在抽氣過(guò)程中不可能達(dá)到百分之百的真空，一般只能達(dá)到相當(dāng)于7892kPa的等效荷截。所以有時(shí)為了增加荷截就必須與堆載預(yù)壓聯(lián)合使用。90年代初，我們?cè)谛季€長(zhǎng)興地區(qū)用真空預(yù)壓法加固一涵洞的軟土地基獲得成功，這是鐵路部門(mén)使用真空預(yù)壓的首例。這里要說(shuō)明的使用真空予壓法要具備一定的條件，若地基土為多空隙地層與外界空氣溝通，出膜裝置不嚴(yán)，抽空氣的泵不稱(chēng)，很可能會(huì)導(dǎo)致失敗或效果不佳。32復(fù)合地基法復(fù)合地基

19、是指天然地基在地基處理過(guò)程中部分土體得到增強(qiáng)或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，即加固區(qū)由天然地基土堆棧 和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地基。根據(jù)地基中增強(qiáng)體的方向可分為豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基和水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基。以下主要論述目前高速公路軟基處理中用得較多的粉體噴射攪拌法和漿液注入攪拌法?，F(xiàn)就這兩種豎向的復(fù)合地基加以論述。（1）粉體噴射攪拌法粉體噴射攪拌法是利用水泥、石灰等粉體材料作固化劑，通過(guò)特殊的攪拌鉆機(jī)，定時(shí)定量地從鉆頭的噴嘴噴出，就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥柱體而組成復(fù)合地基。它的設(shè)計(jì)和計(jì)算是按照復(fù)合

20、地基的理論進(jìn)行的。目前用粉噴法加固高速公路的軟基的工程很多，如滬嘉、滬寧、滬杭、廣州環(huán)城等高速公路，對(duì)提高地基的強(qiáng)度，減少地基的沉降收到了非常好的效果。特別在滬寧線用此法解決橋頭跳車(chē)現(xiàn)象效果明顯。現(xiàn)根據(jù)實(shí)際工程中的測(cè)試資料提出有關(guān)論點(diǎn)。1用粉噴樁加固軟基能有效地減少總沉降量。滬寧高速公路昆山試驗(yàn)段粉噴樁間距為1.31.7m，水泥摻入量為10%，樁體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)400kPa，周?chē)馏w強(qiáng)度只有其1/101/20，由樁和樁間土組成的復(fù)合地基，在上部荷載作用下，大部分荷載作用下，大部分荷載由樁體承擔(dān)，少部分的荷載由土體承擔(dān)，樁土應(yīng)力比為3.54.0。樁體的荷 載由柱的側(cè)摩阻和端摩阻承擔(dān)。當(dāng)樁與軟

21、土側(cè)摩阻很小時(shí)，大部分荷載傳至樁尖以下。通過(guò)填筑和長(zhǎng)期觀測(cè)，得到以下認(rèn)識(shí)：若與排水板相比，采用粉噴樁加固后沉降量減少25%40%，樁尖以下軟土層越薄，則沉降量減少得越多。2由于樁體的形成較大地改變了軟土性質(zhì)，因此在樁身范圍內(nèi)的沉降明顯減少，而樁尖以下的沉降有較大的增加。填土高5.6m，樁間距1.3m，樁長(zhǎng)11m，在樁長(zhǎng)范圍的沉降與樁尖下沉降量比值為1:1.5。說(shuō)明這種樁在使用時(shí)最好穿透軟土層，打到持力層上，否則下臥軟土層的沉降是不能低估的。在這方面，我們有深刻的體會(huì)和教訓(xùn)，某地的一個(gè)涵洞由于沒(méi)有穿透軟土層，后期的沉降過(guò)大使涵洞報(bào)廢。某橋兩側(cè)的框架涵也是由于沒(méi)有穿過(guò)軟土層到達(dá)持力層，過(guò)大的工后沉

22、降不得不采取措施進(jìn)行加固，所以在使用時(shí)最好打穿軟土層。3對(duì)解決橋臺(tái)的接頭處的“跳車(chē)”非常有效。滬寧線實(shí)測(cè)資料證明，用粉噴樁加固的路基側(cè)向位移很少。實(shí)測(cè)的最大側(cè)向位移僅67cm，而且在12個(gè)月內(nèi)即趨穩(wěn)定。這比砂井加固側(cè)向位移明顯要小，所以在橋涵與路段處采用粉噴樁加固對(duì)保護(hù)橋臺(tái)的樁基免受過(guò)大的側(cè)向推力，是很有好處的。解決橋臺(tái)的接頭處的“跳車(chē)”非常有效。4能適應(yīng)快速加荷的施工條件而不致引起急劇沉降。根據(jù)粉噴的受力機(jī)理，只要在樁的摩阻和端阻的允許范圍內(nèi)，能適應(yīng)快加荷而不產(chǎn)生過(guò)大沉降。一般來(lái)說(shuō)，路堤荷載對(duì)粉噴樁的承受能力是沒(méi)有問(wèn)題的，比其他加固方案能快速填筑而不破壞。5由于大部分荷載由樁體承受，所以土中

23、的孔隙水壓力很低，但是樁尖以下土體中的孔隙水壓力很大，而且很難消散，造成了固結(jié)底低、固結(jié)度增加緩慢，預(yù)壓5個(gè)月后固結(jié)度也只有80%左右，致使剩余沉降占的比例較大。這種情況說(shuō)明，在樁體沒(méi)有打穿軟土層的條件下留下幾米軟土層，由于沒(méi)有排水通道，樁尖以下的土體變形很難穩(wěn)定。6粉體噴樁攪拌法的主要缺點(diǎn)在于：a噴入的粉體計(jì)量控制不嚴(yán)，這涉及到測(cè)量氣體與固體二相流量的儀器，目前所用的“電子秤”在表態(tài)下測(cè)量精度較高，但在動(dòng)太條件下測(cè)量精度不夠，這是目前影響粉噴樁度量的主要問(wèn)題之一。鐵四院軟土地基研究所去年已開(kāi)始研制一種新儀器，目前已完成整機(jī)的設(shè)計(jì)、安裝，正在調(diào)試，估計(jì)今年年底前即可完成并投入使用。b在地表12

24、m以下粉噴樁的成樁質(zhì)量差，從鉆孔取心檢查來(lái)看這種情況比較普遍，除去人為的原因如攪拌不到位以外，另一原因是由于有些粘性很大的軟土含量太高，鉆頭在攪拌過(guò)程中被這些粘土緊密地包圍著沒(méi)有空隙可讓噴出來(lái)的氣體形成一個(gè)回路，氣不能從噴咀噴出灰就不能進(jìn)入下部軟土，即使鉆頭旋轉(zhuǎn)但形成不了水泥土體。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法一是加大空壓機(jī)的能量，二是進(jìn)行復(fù)攪，甚至進(jìn)行多次，在逐漸改造土質(zhì)過(guò)程中克服這種現(xiàn)象。在現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)中粉噴樁往往都能滿(mǎn)足要求，這是由于樁受力主要部位在地表下5m范圍內(nèi)，正好與樁深度的實(shí)際情況上好下差相適應(yīng)。（2）漿液攪拌法及其與粉噴攪拌法的比較。漿液攪拌法是把水泥和外摻劑按一定比例倒入攪拌池中，水灰比一般為1:0.431:0.45，加入水，經(jīng)充分?jǐn)嚢?，用灰漿擠壓泵將漿液從攪拌頭噴咀中擠入軟土中進(jìn)行攪拌。它的作有機(jī)理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法均與粉體噴攪法相同，設(shè)備比粉體噴攪法簡(jiǎn)單，它省去了灰罐和粉體發(fā)送設(shè)備，多了一個(gè)擠壓泵。所以常有人把它們稱(chēng)為“干噴”和“濕噴”。這兩種工法的主要特點(diǎn)是：粉噴法在軟土中能吸收較多的水份有利于地基土密度的提高，對(duì)含水量較高的粘土特別適用。漿噴法則