摘要：粉喷桩是近年来迅速推广应用的一种软弱地基加固技术，将粉煤灰作为粉喷桩的固化剂，不仅利用了工业废料，而且对粉喷桩的性能有较大的改善，提高了其经济性与可推广性。本文通过作者在胜利油田所做的粉煤灰粉喷桩工程，对该项技术的特点及桩身强度特性进行了深入的研究及分析。
关键词：粉喷桩；粉煤灰；复合地基；承载力；粉煤灰掺入比
我国沿海和内陆广泛的分布着海相、湖相以及河相沉积的软弱层，这种软弱土层的特点就更为明显，其沉积土层含水量大、压缩性高、强度低、透水性能极差、沉降稳定时间长而且地下水中存在含量极高的无机盐(盐渍土)。作为建筑物的地基，其承载能力和稳定性往往难以满足工程要求，通常要采用地基加固措施。粉喷桩是近年来迅速推广应用的一种软弱地基加固技术。该技术是采用干粉与原位软土进行深层强制搅拌，利用粉体胶结材料的吸水与土微粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用，形成连续、水稳定性较好的坚硬拌和桩体，从而使地基土的工程性质得到改善，并与桩间土形成复合地基，大大提高了地基的承载力与稳定性。近几年来，利用粉煤灰作为粉喷桩的固化剂应用于实际工程中，已取得了良好的工程加固效果，同时将粉煤灰应用于工程中，综合利用粉煤灰，变废为宝，事实证明具有极大的经济、环境和社会综合效益。下面介绍在胜利油田的职工住宅楼工程中应用粉煤灰进行粉喷桩加固地基的研究成果。
1某工程概况：
建筑物拟建场地地形较平坦，地层分布较稳定，第2层土属淤泥质土，土层极软且较厚，压缩性很高，设计时应加强建筑物的整体刚度。场地地震设防烈度为7度，场区内饱和粉土不液化。拟建建筑物为五层砖混结构，由于天然地基不能满足设计要求，经方案比较采用粉煤灰粉喷桩进行加固处理，工程桩施工前进行了室内配比及现场静载试验。地基土的基本物性指标如表1.。
桩基设计参数：
钢筋混凝土条形基础之下，粉喷桩间距800～1275mm不等，桩径500mm，桩长8.00m，持力层为第4层粉土层，要求加固后复合地基承载力标准值为fk≥160KPa。
2 桩身强度特性：
为了确定粉煤灰掺入后粉喷桩的桩身强度，从现场钻取粉煤灰粉喷桩桩身不同深度芯样进行无侧限抗压强度试验，并且将之与实验室内预配不同配比、不同龄期试块的无侧限抗压强度值进行比较，如表4.所示。从表中可以看出，随着粉煤灰掺入量的增加，桩身强度有一定幅度的降低，但桩身强度随时间的增长率有大幅度的提高。由于粉喷桩的桩身强度在一定搅拌时间内与搅拌程度成正比，即将固化剂与软土搅拌时，随着搅拌时间增加，加固土的强度急剧增长，拌和到一定时间后，强度上升的趋势减缓。由于施工机具的工作性能限制，粉体材料的掺入比不宜大于30%。因此，严格控制现场施工的质量是保证粉喷桩质量的关键。
3 复合地基承载力：
通过对粉煤灰粉喷桩的静载荷试验，得到了一系列不同粉煤灰掺入量、不同桩长的单桩承载力曲线（见图1.）。在相同粉煤灰掺入量的条件下，单桩承载力随着桩长的增加而增长。试验表明，在达到单桩设计承载力时的桩身沉降量均小于3mm。
复合地基承载力的检测：设计桩距为1.0m，粉煤灰掺入比为30%，取荷载板面积为1.0×1.0m2，压一根桩，相当于平均置换率为0.20，利用堆载提供反力，由千斤顶逐级施加荷载。取沉降量S与载荷板宽B的比值为0.009时对应的荷载为复合地基的容许承载力，三根单桩复合地基承载力的平均值
为187KPa，加固效果较为理想，完全满足设计要求。
结束语：
粉煤灰粉喷桩是一种介于刚性桩与柔性桩之间的桩体，它具有一定的压缩性。通过对该桩的试验研究可知，在一定粉煤灰掺入比的条件下，桩身的强度越高，其性能越接近刚性桩。现场的加固检测结果与相同条件下的室内试验资料相比，桩身强度的折减系数约为0.70，桩身密实度提高约10%；单桩承载力随桩身长度和强度的增长而增长。由于粉喷桩的施工过程及施工机具等因素对粉喷桩的成桩质量有很大的影响，因此应严格控制现场施工质量，保证粉喷桩工程的安全性。
由于粉煤灰中含有SO3等不安定化学成分，以及随着喷灰和钻头提升的反压作用，被加固土体对桩周软土产生侧压作用，并且与土形成复合土体，使桩间土的各项强度指标均由较大的提高，加固后的桩间土承载力比天然软土提高近50%，复合地基承载力比天然地基提高3倍多。可见，粉煤灰粉喷桩作为天然软土的加固技术，不仅能够完全满足工程的强度要求，其经济性和明显的环境效益也是其它加固技术不能比拟的。
参考文献
[1]《桩基工程技术》，刘金励，中国建材工业出版社，1996
[2]《软土地基深层搅拌加固法技术规程》，冶金部，1991
[3]《深层搅拌法设计与施工》，中国铁道出版社。1993
作者简介：骆文娟，女，1969.5出生，哈尔滨工业大学建筑工程专业，结构室主任
