【摘要】软土地基在我国分布较广，特别是水利工程的基础处理中，经常遇到软基处理问题，软土地基容易发生承载力不足、沉降量大、不均匀沉降、固结时间长等多种问题，导致工程质量安全事故。本文以某泵站工程软基处理技术实例，对粉喷桩软基处理技术展开分析与讨论。
【关键词】水利工程；泵站软基处理；粉喷桩
1 概述软土地基的特点
1.1高孔隙比
软土的孔隙比一般要比同一环境下的重塑土的孔隙比高出20% ～ 40%，试验室土样的孔隙比可达到1.9左右。软粘土的这一特点与其缓慢沉积过程中颗粒接触点形成一定的胶结从而阻止其进一步压密有关。
1.2高压缩性
软土压缩曲线的初始段是很平缓的，当压力超过某一屈服应力时会出现陡降段；在过一段压力之后，土样压缩曲线斜率呈现出从突变到渐变的压缩特性。
1.3低透水性
软土的不排水抗剪强度一般在20kpa以下，其透水性能弱，一般竖向。渗透系数一般在1×10-8～1×10-6㎝/s之间，对地基排水固结不利；在加载初期，地基中常出现较高的孔隙水压力，影响地基沉降，使建筑物沉降的延续时间很长。
1.4高灵敏度
高灵敏度体现在软土的触变性，当原状软土受到振动后，土结构的连接被破坏，强度降低或很快地使软土变成稀释状态，易产生侧向滑动、沉降和基底面侧向挤出现象。
2 某泵站水利工程粉喷桩地基处理技术的实践
针对软土地基的不利工程特性，某泵站工程主要采取粉喷桩地基处理技术，该工艺处理软土地基施工较快、稳定性较好，对水利工程地基处理以后承载力大大提高，很大程度上解决了地基承载力不足的现象，确保了工程的质量。
2.1 地质情况分析
某水利泵站设计自排流量52m3/s，抽排流量14.8m3/s，为封闭堤穿堤建筑物，位于A河左岸，泵站中心线桩号南9+761，泵站排涝面积42.25km2。
工程项目范围内存在的特殊性岩土主要有填土、膨胀土和软（弱）土，其中填土根据物质组成和堆填方式不同可分两类：1层素填土；软（弱）土主要为2-2层淤泥质粉质黏土，局部地方为软塑状粉质黏土；膨胀土主要为3层粉质黏土。
2-2层，淤泥质粉质黏土：深灰色，流塑，含少量腐植物，局部夹粉土，切面无有光泽，干强度低，韧性低，属高压缩性地基土。厚度： 1.00～15.20m，层底埋深： 2.80～23.60m。[fa0]=50 kPa～70kPa，qik=15 kPa～25kPa。
3层，粉质黏土：灰黄色、褐黄色，硬塑为主，含少量Fe，Mn质结核及浅灰色高岭土团块，切面稍有光泽，干强度高，韧性高，属中偏低压缩性地基土。厚度：0.40～8.40m，层底埋深：1.40～17.00m。[fa0]=220kPa～250kPa，qik=68kPa～70kPa。
2.2粉喷桩设计
该泵站的进水翼墙、进水闸、进水池挡墙、泵室、压力水箱、穿堤箱涵及出水口翼墙基础全部采用粉喷桩地基加固处理技术。共布置桩5226根，设计桩体直径d=500mm，桩长分别为8m、10m，桩体在满足桩长条件下，插入第⑥层重粉质壤土不小于1m。
搅拌桩固化剂采用P.O.32.5级普通硅酸盐水泥，桩体28d无侧限抗压强度不低于180kPa。复合地基承载特征性，进出口翼墙段为120kPa、泵室段117kPa、压力水箱段83kPa、涵身（Ⅰ～Ⅲ）段为163kPa、涵身（Ⅳ）段为130kPa，桩体单桩承载力为106kN。
2.3粉喷技术软土地基处理办法
2.3.1加固机理及施工流程
（1）地基加固机理：在水利工程软土地基施工中，粉喷桩主要采用喷粉桩机成孔，并应用粉体喷射搅拌法的原理，它是一种新型的深层搅拌桩型，当孔钻好以后，通过压缩空气将粉体输送到桩头，并以雾状喷入水利工程地基加固土层中，并借钻头的叶片旋转加以搅拌，使其充分混合，形成水泥土桩体，与原有地基构成复合地基，从而达到加固工程软弱地基的目的，保证工程地基的质量。
（2）施工流程：粉喷桩机就位；搅拌下沉至桩底；钻头反转（喷粉）；提升至距地面30cm处停喷；复搅至桩底；钻头反转提升至地面；关闭粉喷桩机；移至下一桩点。
2.3.2技术要求
施工中应遵守以下施工技术操作规程：桩位要定位准确，桩机要停放平稳；正转预搅下沉，应逐级加速，钻至接近设计深度时，应用低速慢钻，并在原位钻动1～2min，并在整个预搅下沉过程中，向钻杆内不断输送压缩空气，以保持钻杆通道的干燥及畅通；在确认加固料已喷至孔底时，应按0.5m/min的速度反转提升，当提升至设计停灰标高后，应慢速原地搅拌1～2min，并做好地基施工记录；钻具提升至地面后，钻机移位对孔，按上述步骤进行下一根桩的施工；成桩过程喷粉量，如未能达到水利工程地基设计要求，应及时分析原因并向监理工程师汇报，保证水利工程桩基质量。
2.4质量保证措施
从质量的层面来看，合格的粉喷桩应本身应符合的标准是：灰土搅拌均匀，不出现粉料集中；整齐匀称的外观，没有明显的凸凹；表面成形状态较好；终粉施工桩顶标高差较小，桩顶平齐且没有缺块的情况出现；设计的永久性桩顶截平整，没有松土上浮的情况。
施工质量应建立在施工前所做的施工组织设计和相关试验数据基础上，喷粉量与灰土搅拌次数都应计算出准确数值，处理好施工工艺方面存在的问题；应把握好施工过程中所需要的原材料的质量关；在制桩中应精心操作，杜绝断桩与缩颈等各类质量事故的出现。
从施工质量控制来看，应关注的内容如下：
（1）在施工管理中应加强现场管理的力度。在现场管理中应有具体的管理措施及管理制度，同时还应有合理有效的技术力量、管理者、施工方法。从现有的工程质量事故的统计结果来看，由于管理者的指挥与现场管理问题而导致的质量事故大量存在。
（2）施工队伍应具有较强的技术素质，从而确保能够制出满足质量要求的粉喷桩。相反员工如果技术水平低，同时对制桩工艺的了解较少，由一些临时拼凑的人员组成的队伍进行仓促上阵的施工单位在施工中是不可能创造出质量优良的工程的。
（3）在施工过程中所应用的固化剂与各种掺合料应符合标准的要求，材料在进场前应通过严格的检查与试验，材料必须经确认符合要求时才能够进行使用。在施工中应避免使用吸水受潮等不符合国家标准的水泥。
（4）在施工过程中严格以施工工艺为基础组织施工。施工过程中的钻进速度与提钻速度等都应要按设计的要求进行施工，应设置专职的工作人员负责质量方面的检查，同时做施工记录。
（5）成桩中，由于某种原因而出现的停机，导致成桩工艺出现中断，搅拌机重新进行起动时，从避免断桩的要求出发，应把搅拌机下沉到规定数值后进行制桩，喷灰量不应低于60kg。
3 结束语
稳固的地基是保证工程质量的基础，粉喷桩在水利工程中应用较为广泛，是一种高效、经济和适用的软土地基处理技术。在实际工程应用中，水利工程软基的加固方案需要结合工程需要以及施工的实际地质条件进行选择，并应严格控制地基处理工艺质量，以保证工程的质量和安全。
参考文献：
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[2]阮改娣.粉喷桩软基处理技术在水利工程中的应用[J].河南科技，2010，17：81-82.