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摘 要：粉噴桩处理软土路基对于城市道路施工质量以及施工安全有重要影响，处理效果良好。本文就粉喷桩处理城市道路软土路基设计进行探究，首先阐述粉喷桩定义和工艺流程，其次结合实例对软基粉喷桩处置设计进行分析，然后就该工程应用效果进行总结，旨在为类似工程软基加固提供参考。
关键词：粉喷桩施工;公路工程;软基问题
0 引言
软土地基是一种较为常见的地基类型，土壤含水量高、渗透性差以及抗剪性弱等是软土地基的基本特点。但受气候、水文等条件的影响，不同地区软土状况有所差别，因而需要施工人员根据不同地质情况采取有针对性的处理方式。粉喷桩技术因其具备提升土壤承载力的优势，已经成为当前软土地基施工技术中较为常见的一种技术。下文对此进行详细分析。
1 粉喷桩工艺概述
所谓粉喷桩是指通过压缩空气向软土地基中输送一定量的石灰与水泥等粉状加固料，与原地层中的额软弱土混合、压密，经加固料与软弱土间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合等一系列物理化学反应，使得软弱土硬结成具有一定强度的柱状加固土，可减轻或避免路基在施工中及工后的横向不均匀沉降[1]。
粉喷桩施工工艺流程如下：首先，仔细勘察施工现场的实际情况，确保施工现场平整且表面不存在杂物;其次，准备所需材料，开展试桩工作，严格把控各种原材料比例，通过对施工参数进行多轮测定提高数据测量的合理性;再次，检查各机械设备，维护或更换存在问题的设备，确保后续施工的有效开展;然后，打穿土层，保证喷粉桩深入土层，使其逐渐成为土层的支撑结构，进而达到提升软土地基承载力的目的[2]。
2 实例分析粉喷桩处理城市道路软土路基的设计
某市政道路工程一期填土区，道路总长为 2 513.105 m，沿线地质为淤泥及淤泥质软土，在进行道路施工前需对软弱地基进行加固。项目范围内原场地为鱼塘和农地，现地面已经用人工填土进行平整，地势较为平坦。根据勘察报告，自上而下地层结构为：人工填土（2.1 m～3.5 m 高）、第四系路交互项沉积淤泥、燕山期花岗岩残积粘性土，燕山期花岗岩风化带。根据道路等级，本次设计要求软基处置后的工后沉降值不得超过 30 cm，工程单位设计应用粉喷桩工艺进行软基处理。
2.1 软基概况
该工程软基厚度在1.8 m～14.3 m，经过实际测量分析发现，软土路基中其天然含水量达到32%～47%之间，孔隙比为0.9～1.36、压缩系数为0.23～1.04、而液性指数为0.82～1.14。
2.2 粉喷桩工艺方案
本工程采用碎石垫层+土工格栅层施工、粉喷桩+填土预压方法，通过合理的方案设计，保证道路施工更加合理。进行粉喷桩施工设计过程中，其淤泥厚度达到1.05 m、清淤总量达到了99 382 m3。设计应用粉喷桩16 000根、等超载预压21 001 m3、土工布54 482 m3、土工格栅128 830 m3、砂垫层21 392 m3、碎石垫层25 351 m3。
2.3 粉喷桩工艺设计
2.3.1 材料设计
本次工程粉喷桩工艺实施中，需对水泥和掺灰量使用量进行合理设计，保证粉喷桩工艺实施效果。根据水泥自身强度以及水泥的固化性能要求，该工程根据地区软土地基情况，最终选用硅酸盐水泥;设计掺灰量为50千克/延米，桩体强度可达到最高。
2.3.2 工艺参数
施工单位根据当前工程地质情况，设计了粉喷桩施工各项工艺参数，包括粉喷桩桩体长度、粉喷桩桩体距离、水泥土无侧限抗压强度、单桩承载能力以及复合地基承载能力等[3]。粉喷桩桩体长度，设计值为10 m、11 m、12 m以及13 m;
搅拌桩距离，设计值为1.1 m桩距及1.2 m桩距;搅拌桩搅拌时间，设计值为27 d～29 d;水泥土无侧限抗压强度，设计值0.8 MPa～1.2 MPa;粉喷桩单桩承载能力，设计值为107 kPa、120 kPa、115 kPa以及131 kPa;地基承载能力，计值为106 kPa～144 kPa。通过各项工艺参数的合理设计，保证粉喷桩工艺的顺利实施，确保软基处理效果，提升路基性能。
2.3.3 粉喷桩布局
该工程选择梅花式布局方法进行粉喷桩施工布局。
3 粉喷桩复合地基加固效果分析
3.1 单桩竖向抗压静载试验
就粉喷桩处理软土地基效果进行分析，选择最具代表性的桩体进行单桩竖向抗压静载试验，确定测试点开展单桩复合地基载荷试验[4]。该工程选取四标段中300 m为试验段，选取其中18根桩进行性能试验，单桩最大试验荷载为260 kN，部分单桩静载试验结果如表1所示。
后选取285号、386号和482号三根桩为研究对象绘制单桩荷载P—沉降S曲线。经分析，测试所选单桩竖向抗压极限承载力平均值为130 kN，符合设计标准;曲线变化平缓，无明显拐点。
3.2 单桩复合地基载荷试验
该工程选取18处进行复合地基载荷试验，各处最大荷载测试值为240 kPa，选取294号、363号和452号三处单桩复合地基进行分析，粉喷桩单桩复合地基承载力平均特征值为120 kPa，符合设计标准;曲线变化平缓，无明显拐点。
4 结束语
综上所述，粉喷桩的技术标准化推广应用对城市道路软土地基的施工处理有很大的影响。在工程建设中，需在明确工程粉喷桩的施工应用技术流程的根本基础上，准确控制工程粉喷桩应用施工技术要点，确保软土地基加固效果。以本文所选工程案例可知，根据工程现场实际情况确定工艺参数，选择适宜的施工材料，严格按照规范流程施工，后测试可知单桩荷载、承载性均符合设计要求。由此，粉喷桩应用于城市道路软土地基处理，对于提高地基稳固性具有重要意义。
参考文献：
[1]杜广印，李海涛，刘松玉，等.粉喷桩施工过程对桩周土影响机理分析[J].东南大学学报（自然科学版），2010，40
（4）：835-839.
[2]马亮，王欢，王选仓.粉喷桩处治公路软基沉降影响因素及效果评价[J].公路工程，2014，39（5）：227-231+240.
[3]谢胜华，刘松玉，杜广印.钉形粉喷桩加固海相软土地基的现场试验研究[J].西南交通大学学报，2012，47（2）：204-
209.
[4]曹云，孟云梅.粉喷桩—土工格栅复合地基联合加固高速公路软基机理研究[J].公路工程，2012，37（6）：122-124+142.
关键词：粉喷桩施工;公路工程;软基问题
0 引言
软土地基是一种较为常见的地基类型，土壤含水量高、渗透性差以及抗剪性弱等是软土地基的基本特点。但受气候、水文等条件的影响，不同地区软土状况有所差别，因而需要施工人员根据不同地质情况采取有针对性的处理方式。粉喷桩技术因其具备提升土壤承载力的优势，已经成为当前软土地基施工技术中较为常见的一种技术。下文对此进行详细分析。
1 粉喷桩工艺概述
所谓粉喷桩是指通过压缩空气向软土地基中输送一定量的石灰与水泥等粉状加固料，与原地层中的额软弱土混合、压密，经加固料与软弱土间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合等一系列物理化学反应，使得软弱土硬结成具有一定强度的柱状加固土，可减轻或避免路基在施工中及工后的横向不均匀沉降[1]。
粉喷桩施工工艺流程如下：首先，仔细勘察施工现场的实际情况，确保施工现场平整且表面不存在杂物;其次，准备所需材料，开展试桩工作，严格把控各种原材料比例，通过对施工参数进行多轮测定提高数据测量的合理性;再次，检查各机械设备，维护或更换存在问题的设备，确保后续施工的有效开展;然后，打穿土层，保证喷粉桩深入土层，使其逐渐成为土层的支撑结构，进而达到提升软土地基承载力的目的[2]。
2 实例分析粉喷桩处理城市道路软土路基的设计
某市政道路工程一期填土区，道路总长为 2 513.105 m，沿线地质为淤泥及淤泥质软土，在进行道路施工前需对软弱地基进行加固。项目范围内原场地为鱼塘和农地，现地面已经用人工填土进行平整，地势较为平坦。根据勘察报告，自上而下地层结构为：人工填土（2.1 m～3.5 m 高）、第四系路交互项沉积淤泥、燕山期花岗岩残积粘性土，燕山期花岗岩风化带。根据道路等级，本次设计要求软基处置后的工后沉降值不得超过 30 cm，工程单位设计应用粉喷桩工艺进行软基处理。
2.1 软基概况
该工程软基厚度在1.8 m～14.3 m，经过实际测量分析发现，软土路基中其天然含水量达到32%～47%之间，孔隙比为0.9～1.36、压缩系数为0.23～1.04、而液性指数为0.82～1.14。
2.2 粉喷桩工艺方案
本工程采用碎石垫层+土工格栅层施工、粉喷桩+填土预压方法，通过合理的方案设计，保证道路施工更加合理。进行粉喷桩施工设计过程中，其淤泥厚度达到1.05 m、清淤总量达到了99 382 m3。设计应用粉喷桩16 000根、等超载预压21 001 m3、土工布54 482 m3、土工格栅128 830 m3、砂垫层21 392 m3、碎石垫层25 351 m3。
2.3 粉喷桩工艺设计
2.3.1 材料设计
本次工程粉喷桩工艺实施中，需对水泥和掺灰量使用量进行合理设计，保证粉喷桩工艺实施效果。根据水泥自身强度以及水泥的固化性能要求，该工程根据地区软土地基情况，最终选用硅酸盐水泥;设计掺灰量为50千克/延米，桩体强度可达到最高。
2.3.2 工艺参数
施工单位根据当前工程地质情况，设计了粉喷桩施工各项工艺参数，包括粉喷桩桩体长度、粉喷桩桩体距离、水泥土无侧限抗压强度、单桩承载能力以及复合地基承载能力等[3]。粉喷桩桩体长度，设计值为10 m、11 m、12 m以及13 m;
搅拌桩距离，设计值为1.1 m桩距及1.2 m桩距;搅拌桩搅拌时间，设计值为27 d～29 d;水泥土无侧限抗压强度，设计值0.8 MPa～1.2 MPa;粉喷桩单桩承载能力，设计值为107 kPa、120 kPa、115 kPa以及131 kPa;地基承载能力，计值为106 kPa～144 kPa。通过各项工艺参数的合理设计，保证粉喷桩工艺的顺利实施，确保软基处理效果，提升路基性能。
2.3.3 粉喷桩布局
该工程选择梅花式布局方法进行粉喷桩施工布局。
3 粉喷桩复合地基加固效果分析
3.1 单桩竖向抗压静载试验
就粉喷桩处理软土地基效果进行分析，选择最具代表性的桩体进行单桩竖向抗压静载试验，确定测试点开展单桩复合地基载荷试验[4]。该工程选取四标段中300 m为试验段，选取其中18根桩进行性能试验，单桩最大试验荷载为260 kN，部分单桩静载试验结果如表1所示。
后选取285号、386号和482号三根桩为研究对象绘制单桩荷载P—沉降S曲线。经分析，测试所选单桩竖向抗压极限承载力平均值为130 kN，符合设计标准;曲线变化平缓，无明显拐点。
3.2 单桩复合地基载荷试验
该工程选取18处进行复合地基载荷试验，各处最大荷载测试值为240 kPa，选取294号、363号和452号三处单桩复合地基进行分析，粉喷桩单桩复合地基承载力平均特征值为120 kPa，符合设计标准;曲线变化平缓，无明显拐点。
4 结束语
综上所述，粉喷桩的技术标准化推广应用对城市道路软土地基的施工处理有很大的影响。在工程建设中，需在明确工程粉喷桩的施工应用技术流程的根本基础上，准确控制工程粉喷桩应用施工技术要点，确保软土地基加固效果。以本文所选工程案例可知，根据工程现场实际情况确定工艺参数，选择适宜的施工材料，严格按照规范流程施工，后测试可知单桩荷载、承载性均符合设计要求。由此，粉喷桩应用于城市道路软土地基处理，对于提高地基稳固性具有重要意义。
参考文献：
[1]杜广印，李海涛，刘松玉，等.粉喷桩施工过程对桩周土影响机理分析[J].东南大学学报（自然科学版），2010，40
（4）：835-839.
[2]马亮，王欢，王选仓.粉喷桩处治公路软基沉降影响因素及效果评价[J].公路工程，2014，39（5）：227-231+240.
[3]谢胜华，刘松玉，杜广印.钉形粉喷桩加固海相软土地基的现场试验研究[J].西南交通大学学报，2012，47（2）：204-
209.
[4]曹云，孟云梅.粉喷桩—土工格栅复合地基联合加固高速公路软基机理研究[J].公路工程，2012，37（6）：122-124+142.