粉体喷射搅拌加固软土地基应用研究成果摘要

粉体喷射搅拌加固软土地基方法是国外七十年代兴起的一种处理软土地基的新工艺技术，其方法是采用喷射搅拌法将石灰粉、水泥粉及其他多种固化剂与桩位土体强制搅拌，使软土形成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质人造地基，从而加强软土地基的承载能力，减少地基沉降量，保障和增加挖方工程的边坡稳定性。 粉体喷射搅拌桩加固的土质有淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土、适应于加固多层建筑物或构筑物的软土地基，作为基坑开挖的档土墙，铁路或公路的软弱地基加国均有良好效果。 喷粉桩工艺技术的关键是正确选择固化剂及其配比，掌握好钻进速度和提升速度，合理使用压缩空气的压力，合理选择搅拌参数及次数。 推广应用情况及经济社会效益：通过三年的生产和应用研究，先后在湖北、上海、珠海、广州等地区应用，至1991年止，已完成工程百余处，完成实物工作量35万延长米，创产值1200万元。目前湖北地矿系统已有20余台设备进入市场，发展前景很好。 喷粉桩工艺方法简单，投资省，单项工程施工周期短，与换土填砂、沉管灌注桩、静压预制桩、挤密碎石桩比较平米造价可降低39—143%，可节省大量钢材。且其振动小，噪音小，污染小，工效高，经济社会效益好。

粉体喷射搅拌法是在软土地基中输入粉柱体加固材料，通过和原位地基土强制搅拌混合，使地基土和加固材料发生化学反应，在稳定地基土的同时，提高强度的方法 。

（1） 施工原理：由压缩空气输送的加固材料通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出，并随着搅拌叶片的旋转和原位地基土搅拌均匀混合一起，和加固材料分离后的空气，就沿着搅拌轴，由轴与土的缝隙处排出地面。

（2） 固结原理：粉体喷射搅拌法使用的固化剂，主要有石灰、水泥，还有石膏及矿渣，可使用粉煤灰作为掺合料。

通过固结反应而形成稳定的石灰粉体，在软土中加入生石灰，生石灰和土中的水分发生化学反应成熟石灰，水分被吸收，起到了胶结作用，并产生热量，柱体消化而产生体积膨胀1-2倍，促进周围土体的固结。

拌入石灰后软土物理性能起了变化，加灰后软土液性指数随含水量增加呈线性递减，含水量小于50%的土加灰后，液性指数从原来流态进入半固态或固态，在稳定压力下压缩量随石灰粉含量增加而递减，压缩量减小达1/3，提高石灰柱体的强度。拌入石灰后增加软黏土的渗透性，石灰柱在不同类型软土中起到排水作用。

粉体喷射搅拌法(dry jet mixing method)是指通过专门的粉体喷搅施工机械，用压缩空气将生石灰粉或水泥粉等加固材料以雾状喷入软土地层中，借钻头叶片的旋转使其与原位软黏土强制性的搅拌混合，以加固软黏土的方法 。

该法1967年由瑞典的Kjeld Paus提出，1974年正式应用于工程实践。日本于1981年开始应用；中国于1983年开始研究试验，1984年首次应用于广东省云浮硫铁矿专用铁路的一处涵洞软土地基加固取得成功。后相继在武昌用于下水道沟槽地下连续墙和连云港铁路涵洞基础加固，均获得良好效果。