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摘要：阐述软基处理技术的含义，分别叙述碎石桩和粉喷桩在针对不同工程、不同土质等情况下在软基处理过程中的应用。并分别对碎石桩和粉喷桩布桩工作中的施工材料要求、工艺流程以及施工过程所需的机械工具等进行阐述和分析。
关键词：软基处理；碎石桩；粉喷桩；应用。
一、前言
软基处理是指针对地基建设过程中部分区域土质较为松软，或者土壤水分较高的情况，对软弱地基进行加固的处理方法。由于软土质的排水能力不强，抗应力强度较低，如果不及时对软弱地基进行坚固处理，很可能会造成一些公路出现大幅度断裂、翻浆等现象。另外软弱地基还具有沉降度随时间的增加而加大的特点，这会令一些建筑物或铁路公路等出现不均匀的沉降现象，甚至还会导致建筑物坍塌、铁路公路出现大幅度变形或者稳定性严重降低等情况。
二、碎石桩在软基处理上的应用
软基处理的主要方法包括碎石桩法、粉喷桩法、换填法、石灰浅坑法、排水垫砂法等。其中作用较为明显，效果较好的为碎石桩法和粉喷桩法。
碎石桩的全称为碎石振动挤密桩。碎石桩的种类包括：干法碎石桩、振冲碎石桩、砂石桩三大类。这种方法具有工程用料少，无需排水和泥浆的特点。主要适用于对高速公路、飞机场等占地较为开阔的工程建设中。其对软基的坚固原理是将沙砾和碎石块填入桩管因震动而产生的空隙中，通过震动和挤压密实后达到坚固作用。而且在地震发生时，碎石桩还能起到消散孔隙间的水压力的作用，让桩和桩之间的土排水形成固结，使桩间土的强度上升。
主要的施工程序包括：
1、准备施工机械和施工材料。软基处理上如果选择碎石桩法则需要配备振动器（型号多选用ZCQ-55型）、吸水泵、吊车、压路机、平车等。施工所用基本材料为天然形成的石粒径长在1~3厘米，含泥量小于等于5%的碎石或卵石。
2、造孔工序。造孔工序指的是以桩柱的位置为标准，利用振动器缓缓打入土层内部直至要求位置的工序，同时要在造孔的过程中利用水泵进行抽水。针对软弱地基，在造孔时还应先加入适量石料以达到保护孔壁的作用。
3、清孔工序。造孔之后将振动器从孔内拔出，而后再由所造孔将振动器深入进行1~3次的震动，目的是为了让所造孔能达到畅通的效果。清孔时要注意的是不能和造孔时一样缓慢的进行震动，而应该加快震动的速度。在清孔过程中如果发现土内存在硬夹层时，应该再用振动器进行震动，使孔径能够适当的扩大，以便石料填充。
4、填充石料。石料应由装载设施放置在桩孔的周边，而后由人力将石料填入桩孔内。等到振动器的振密电流和留振时间都达到标准后，再进行分段成桩。
5、布桩。地基的荷载能力决定了碎石桩的设计。一般条件下，桩径为半米的碎石桩可深入软基的软土层。布桩时要按梅花形进行布置，桩长要在6米左右。桩与桩之间的平均距离应为1.2米左右。单个碎石桩的承载能力应该大于400千帕。
6、铺置碎石垫层。振动器会在施工过程中造成大量泥浆的产生，因此在布桩完成后应该在桩顶铺置碎石垫层对泥浆进行固结作用。还可以通过建设排污池等设施等来应对泥浆的产生。
7、检测质量。对于通过碎石法处理后的地基的质量检测，主要针对于地基的承载能力和桩的承载能力进行检测。对于地基承载能力的检测主要采用锚杆反力梁法进行。对于桩的承载能力的检测，单桩承载力平板荷载法应用较为广泛。
三、粉喷桩在软基处理上的应用
粉喷桩是水泥粉体旋喷搅拌桩的简称。粉喷桩主要用于对饱和软粘土的加固中。粉喷桩对软土加固的原理主要是：将水泥粉等坚固材料通过必要机械设备所造成的空气压缩现象输入到软土层，经过软土离子与水泥粉体离子所产生的一系列凝合置换等物理化学变化来达到坚固软土的目的。水泥与软土混合所产生的反应包括软土中的矿物质如钠离子等和水泥中的钙发生化学反应，能够使小土粒变大，增强土质的强硬度。再有就是水泥中的二氧化硅、三氧化硫等和软土中的水发生反应，生成水化铝酸钙和水化硫酸钙等成分，都可以对土质起到加固作用。
粉喷桩在软基处理上的应用范围，主要集中于桥头、涵洞通道等建筑物的地基土质比较松软潮湿，或者泥炭类的土壤比较多的情况下。粉喷桩在应用范围内对各种软弱地基的应用都应遵循桩基要全部在软塑土层之上、桩体强度大于2千帕、桩体上的水泥含量应大于每米40千克的原则。
主要施工程序包括：
1、准备施工机械和施工材料。主要采用由电流表控制喷粉量的干粉喷射机（型号主要为YP-1型）、空压送气机、钻孔机等。所需的主要施工材料是水泥。粉喷桩的施工队水泥的质量要求很高，对于略有受潮的水泥也一定不能采用。通常进行粉喷桩施工所采用的水泥多为硅酸盐水泥，因为这种水泥中含有的氧化钙、三氧化二铁等成分是其他水泥中所没有的。这些化学物质可以更好的和软土层中的水分进行反应，使软土层的坚固程度提高。
2、确定并钻桩位。确定桩位之前一定要清理地表，要在地表清洁以及没有高压电线覆盖的前提下进行钻孔。布置鉆孔机，将钻孔机机身调平，准确的固定桩位，确保平面钻位差要在5厘米左右。之后要对位置做好标记，再将钻孔机的钻尖对准标记，此时一定要注意钻杆的倾斜度在复合机架垂直度的影响下要保持在1%左右，最后启动钻孔机进行下钻。
3、启动空压送气机，再启动干粉喷射机。启动空压送气机后，一定要保证送气机的螺旋搅拌头能够达到所需深度，并且在达到所需深度后，其螺旋搅拌头也不能停止旋转，并保持在原位置。接着将转头反转，关闭送气阀门启动干粉喷射机，开始喷射水泥。水泥在喷射过程中一定要确保能够到达木桩的底层，所以在喷射过程中提升搅拌转头的功率，并且需要有5分钟左右的停滞。这样一来就可以产生出水泥喷射与搅拌充分平衡进行的局面，能够使水泥和软土进行充分的结合。
4、提升空压送气机的转头，并完成成桩工序。当喷粉量达到标准且水泥与软土进行了充分结合反应后，要开始将空压送气机的转头向上提升。提升过程中先不要停止水泥的喷射，直至转头提升至地面半米时干粉喷射机开始停止喷粉。为了确保桩头的密实程度，应在水泥停止喷射之后立即将送气阀打开，并且在原标高区进行2分钟左右的转动。为了保证桩身的质量，还应在桩身上部一半的范围内再进行重复搅拌。最后关闭干粉喷发机完成整个治桩过程还要等到钻头提升至地面50厘米左右的时候才能进行。这样可以防止粉尘颗粒等溢出地表造成污染现象。
5、检测质量。施工结束后对于粉喷桩于地表外的桩体部分应该进行针对桩身的连续性和灰土拌合的均匀性进行检测。通过捶打等方式来检测桩身的耐冲击性。为了检验桩身的变形模量应该主要采取无侧限抗压强度试验等方式来进行检测。
四、总结：
碎石振动挤密桩和水泥粉体旋喷搅拌桩都是软弱地基处理中应用范围较为广泛的方法。二者各有自己的特点，在对软弱地基进行处理时要针对不同的建筑物、不同的地质环境和不同的改造需要进行选择。另外无论是碎石桩还是粉喷桩，在实施建设过程中都一定要根据具体的施工环境按照基本步骤有效的进行施工。对于所必备的生产机械、生产材料和执行工人都要通过严格的标准进行选择，确保工程质量。而且一定不能忽略工程结束后的检测工作。
参考文献：
[1]常方强,涂帆.城市主干道软基处理的现场检测数据分析[J].华侨大学学报（自然科学版）.2010（4）
[2]向先超,侯剑书,朱长歧.潮汐作用下淤泥路基固结变形特性研究[J].岩土力学.2009（4）
[3]张玉明.粉喷桩与碎石桩在软土地基处理中的适用性研究[J].2003(3)
[4]梁思风.振动冲击碎石桩处理软基的原理及应用[J].山西建筑,2011,37（17）：88-89
[5]姚杰,罗志雄,杨爱文,温州滨海园区软土路基等载预压沉降分析[J].山西建筑.2009(14)
[6]邱皓,肖永新.基于AHP的价值工程在梅海高速公路深层软基处理方案中的应用[J].价值工程.2009(6)
[7]蔡明洲,李军.高等级公路软基处理技术浅谈[J].湖北大学成人教育学报.2007(6)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：软基处理；碎石桩；粉喷桩；应用。
一、前言
软基处理是指针对地基建设过程中部分区域土质较为松软，或者土壤水分较高的情况，对软弱地基进行加固的处理方法。由于软土质的排水能力不强，抗应力强度较低，如果不及时对软弱地基进行坚固处理，很可能会造成一些公路出现大幅度断裂、翻浆等现象。另外软弱地基还具有沉降度随时间的增加而加大的特点，这会令一些建筑物或铁路公路等出现不均匀的沉降现象，甚至还会导致建筑物坍塌、铁路公路出现大幅度变形或者稳定性严重降低等情况。
二、碎石桩在软基处理上的应用
软基处理的主要方法包括碎石桩法、粉喷桩法、换填法、石灰浅坑法、排水垫砂法等。其中作用较为明显，效果较好的为碎石桩法和粉喷桩法。
碎石桩的全称为碎石振动挤密桩。碎石桩的种类包括：干法碎石桩、振冲碎石桩、砂石桩三大类。这种方法具有工程用料少，无需排水和泥浆的特点。主要适用于对高速公路、飞机场等占地较为开阔的工程建设中。其对软基的坚固原理是将沙砾和碎石块填入桩管因震动而产生的空隙中，通过震动和挤压密实后达到坚固作用。而且在地震发生时，碎石桩还能起到消散孔隙间的水压力的作用，让桩和桩之间的土排水形成固结，使桩间土的强度上升。
主要的施工程序包括：
1、准备施工机械和施工材料。软基处理上如果选择碎石桩法则需要配备振动器（型号多选用ZCQ-55型）、吸水泵、吊车、压路机、平车等。施工所用基本材料为天然形成的石粒径长在1~3厘米，含泥量小于等于5%的碎石或卵石。
2、造孔工序。造孔工序指的是以桩柱的位置为标准，利用振动器缓缓打入土层内部直至要求位置的工序，同时要在造孔的过程中利用水泵进行抽水。针对软弱地基，在造孔时还应先加入适量石料以达到保护孔壁的作用。
3、清孔工序。造孔之后将振动器从孔内拔出，而后再由所造孔将振动器深入进行1~3次的震动，目的是为了让所造孔能达到畅通的效果。清孔时要注意的是不能和造孔时一样缓慢的进行震动，而应该加快震动的速度。在清孔过程中如果发现土内存在硬夹层时，应该再用振动器进行震动，使孔径能够适当的扩大，以便石料填充。
4、填充石料。石料应由装载设施放置在桩孔的周边，而后由人力将石料填入桩孔内。等到振动器的振密电流和留振时间都达到标准后，再进行分段成桩。
5、布桩。地基的荷载能力决定了碎石桩的设计。一般条件下，桩径为半米的碎石桩可深入软基的软土层。布桩时要按梅花形进行布置，桩长要在6米左右。桩与桩之间的平均距离应为1.2米左右。单个碎石桩的承载能力应该大于400千帕。
6、铺置碎石垫层。振动器会在施工过程中造成大量泥浆的产生，因此在布桩完成后应该在桩顶铺置碎石垫层对泥浆进行固结作用。还可以通过建设排污池等设施等来应对泥浆的产生。
7、检测质量。对于通过碎石法处理后的地基的质量检测，主要针对于地基的承载能力和桩的承载能力进行检测。对于地基承载能力的检测主要采用锚杆反力梁法进行。对于桩的承载能力的检测，单桩承载力平板荷载法应用较为广泛。
三、粉喷桩在软基处理上的应用
粉喷桩是水泥粉体旋喷搅拌桩的简称。粉喷桩主要用于对饱和软粘土的加固中。粉喷桩对软土加固的原理主要是：将水泥粉等坚固材料通过必要机械设备所造成的空气压缩现象输入到软土层，经过软土离子与水泥粉体离子所产生的一系列凝合置换等物理化学变化来达到坚固软土的目的。水泥与软土混合所产生的反应包括软土中的矿物质如钠离子等和水泥中的钙发生化学反应，能够使小土粒变大，增强土质的强硬度。再有就是水泥中的二氧化硅、三氧化硫等和软土中的水发生反应，生成水化铝酸钙和水化硫酸钙等成分，都可以对土质起到加固作用。
粉喷桩在软基处理上的应用范围，主要集中于桥头、涵洞通道等建筑物的地基土质比较松软潮湿，或者泥炭类的土壤比较多的情况下。粉喷桩在应用范围内对各种软弱地基的应用都应遵循桩基要全部在软塑土层之上、桩体强度大于2千帕、桩体上的水泥含量应大于每米40千克的原则。
主要施工程序包括：
1、准备施工机械和施工材料。主要采用由电流表控制喷粉量的干粉喷射机（型号主要为YP-1型）、空压送气机、钻孔机等。所需的主要施工材料是水泥。粉喷桩的施工队水泥的质量要求很高，对于略有受潮的水泥也一定不能采用。通常进行粉喷桩施工所采用的水泥多为硅酸盐水泥，因为这种水泥中含有的氧化钙、三氧化二铁等成分是其他水泥中所没有的。这些化学物质可以更好的和软土层中的水分进行反应，使软土层的坚固程度提高。
2、确定并钻桩位。确定桩位之前一定要清理地表，要在地表清洁以及没有高压电线覆盖的前提下进行钻孔。布置鉆孔机，将钻孔机机身调平，准确的固定桩位，确保平面钻位差要在5厘米左右。之后要对位置做好标记，再将钻孔机的钻尖对准标记，此时一定要注意钻杆的倾斜度在复合机架垂直度的影响下要保持在1%左右，最后启动钻孔机进行下钻。
3、启动空压送气机，再启动干粉喷射机。启动空压送气机后，一定要保证送气机的螺旋搅拌头能够达到所需深度，并且在达到所需深度后，其螺旋搅拌头也不能停止旋转，并保持在原位置。接着将转头反转，关闭送气阀门启动干粉喷射机，开始喷射水泥。水泥在喷射过程中一定要确保能够到达木桩的底层，所以在喷射过程中提升搅拌转头的功率，并且需要有5分钟左右的停滞。这样一来就可以产生出水泥喷射与搅拌充分平衡进行的局面，能够使水泥和软土进行充分的结合。
4、提升空压送气机的转头，并完成成桩工序。当喷粉量达到标准且水泥与软土进行了充分结合反应后，要开始将空压送气机的转头向上提升。提升过程中先不要停止水泥的喷射，直至转头提升至地面半米时干粉喷射机开始停止喷粉。为了确保桩头的密实程度，应在水泥停止喷射之后立即将送气阀打开，并且在原标高区进行2分钟左右的转动。为了保证桩身的质量，还应在桩身上部一半的范围内再进行重复搅拌。最后关闭干粉喷发机完成整个治桩过程还要等到钻头提升至地面50厘米左右的时候才能进行。这样可以防止粉尘颗粒等溢出地表造成污染现象。
5、检测质量。施工结束后对于粉喷桩于地表外的桩体部分应该进行针对桩身的连续性和灰土拌合的均匀性进行检测。通过捶打等方式来检测桩身的耐冲击性。为了检验桩身的变形模量应该主要采取无侧限抗压强度试验等方式来进行检测。
四、总结：
碎石振动挤密桩和水泥粉体旋喷搅拌桩都是软弱地基处理中应用范围较为广泛的方法。二者各有自己的特点，在对软弱地基进行处理时要针对不同的建筑物、不同的地质环境和不同的改造需要进行选择。另外无论是碎石桩还是粉喷桩，在实施建设过程中都一定要根据具体的施工环境按照基本步骤有效的进行施工。对于所必备的生产机械、生产材料和执行工人都要通过严格的标准进行选择，确保工程质量。而且一定不能忽略工程结束后的检测工作。
参考文献：
[1]常方强,涂帆.城市主干道软基处理的现场检测数据分析[J].华侨大学学报（自然科学版）.2010（4）
[2]向先超,侯剑书,朱长歧.潮汐作用下淤泥路基固结变形特性研究[J].岩土力学.2009（4）
[3]张玉明.粉喷桩与碎石桩在软土地基处理中的适用性研究[J].2003(3)
[4]梁思风.振动冲击碎石桩处理软基的原理及应用[J].山西建筑,2011,37（17）：88-89
[5]姚杰,罗志雄,杨爱文,温州滨海园区软土路基等载预压沉降分析[J].山西建筑.2009(14)
[6]邱皓,肖永新.基于AHP的价值工程在梅海高速公路深层软基处理方案中的应用[J].价值工程.2009(6)
[7]蔡明洲,李军.高等级公路软基处理技术浅谈[J].湖北大学成人教育学报.2007(6)
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。